Солнцеприемное устройство, совмещенное с кровлей здания

 

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах горячего водоснабжения. В устройстве с целью повышения эффективности использования солнечной энергии в гидроизоляционный битумный слой 2 участка 1 теплоизолированной кровли здания уложены трубы 3 теплообменника , а поверх них установлена металлическая сетка 4, которая может быть выполнена из заглушенных труб, заполненных легкокипящей жидкостью 1 з. п. ф-лы, 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((I) (s()s F 24 J 2 /24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854481/06 (22) 12.07,90 (46) 07.07.92, Бюл, N. 25 (71) Тбилисский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий (72) С. С. Барамидзе, Г, В. Кипшидзе, 3. М, Чачава, И. Ш. Багдавадзе и О. Б. Алоян (53) 662,997(088,8) (56) 1, Патент США ¹4111188, кл. F 24 J

3/02, 1978.

2. Заявка Англии ¹1500505, кл. F 24

J3/02, 1978.

3. Патент США № 4201193, кл, F24,J

3/02, 1980. (54) СОЛНЦЕПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, СОВМЕЩЕННОЕ С КРОВЛЕЙ ЗДАНИЯ (57) Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах горячего водоснабжения. В устройстве с целью повышения эффективности использования солнечной энергии в гидроизоляционный битумный слой 2 участка 1 теплоизолированной кровли здания уложены трубы 3 теплообменника, а поверх них установлена металлическая сетка 4, которая может быть выполнена из заглушенных труб, заполненных легкокипящей жидкостью, 1 з. и. ф-лы, 3 ил.

1746155

20 быть изготовлена из черного или цветного металла. Ввиду значительного коэффициен25 та теплбпроводности металла тепло более эффективно распределяется в пространстве между трубами теплообменника, что обеспечивает выравнивание температуры в слое битума и тем самым снижает потери. Такая

30 конструкция солнцеприемного устройства обеспечивает более эффективное использование солнечной энергии, чем в известных солн цеп риемных устройствах, Солнцеприемное устройство такого ти35 па было создано и испытано в ТбилЗНИИЭП на существующей кровле лабораторных помещений, Испытания показали достаточную эффективность устройства, несмотря на всю ее простоту, В летний солнечный

40 день с ее помощью возможно получение

2200 — 2500 ккал/м тепла, температура подогретой воды при этом не ниже 42 — 45 С, а в переходный период — до 1000-1200 ккал/м с температурой подогретой воды

45 при этом не ниже 37 С, что вполне достаточно для большинства процедур горячего водоснабжения, 3а время испытания установки и консервации ее в зимний период ни разу не отмечено нарушение гермети50 зации гидроизоляционного слоя кровли, которая могла бы быть вызвана установкой теплообменника.

К технико-экономическим показателям можно отнести экономию топливно-энерге55 тических ресурсов за счет использования солнечной энергии, зкономию металла при использовании теплообменника с трубами из неметаллических материалов, расширение области использования эксплуатируемой битумно-наливной крыши.

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах горячего водоснабжения зданий.

Существует большое разнообразие конструкций солнцеприемных устройств. В од- 5 них случаях (1) в качестве поглотителей солнечной радиации используются металлические панели, в других (2) — пластиковые поглотители. Эти устройства обладают высокой эффективностью, но требуют разработки новых технологических процессов и обходятся очень дорого. К тому же для их установки на здании чаще всего требуется создание специальных конструкций. что дополнительно повышает стоимость гелиоси- 15 стемы, Существует конструкция кровли, используемая в ка- естве солнечного коллектора (3j, выбранная в качестве прототипа, в которой поглотителем солнечной радиации является битум. Она представляет собой плоские панели, наполненные битумом, в которых расположены змеевики из металлических труб. По трубам змеевика циркулирует теплоноситель, отбирающий у битума по лощенное солнечное тепло, К недостатку этого устройства следует отнести невысокий коэффициент теплопроводности битума, Целью изобретения является повышение эффективности использования солнечной энергии.

Цель достигается тем, что на поверхность труб уложена металлическая сетка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое солнцеприемное устройство в плане, на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 показана металлическая сетка.

Предлагаемая конструкция содержит участок 1 теплоизолированной кровли здания, гидроизоляционный битумный слой 2, трубы 3 теплообменника, металлическую сетку 4.

Солнцвприемное устройство работает следующим образом, Под воздействием солнечной радиации битумный слой 2 нагревается, тепло за счет теплопроводности битума передается теплообменнику, по которому циркулирует вода, Нагретая вода в дальнейшем используется потребителями на коммунально-бытовые нужды. Металлическая сетка 4, уложенная на теплообменник в пределах битумного слоя 2, обеспечивает более эффективный теплообмен между битумом 2 и теплообменником, Поверхность битума, имеющая черный цвет, эффективно поглощает солнечную энергию и нагревается до значительной температуры. Если в слой битума уложить теплообменник из металлических или пластмассовых труб и пропускать по нему воду, то она может быть нагрета до значительной температуры и, таким образом, солнечная энергия может быть полезно использована на горячее водоснабжение.

Однако теплопроводность битума не очень высока и составляет а = 0,304 — 0,343 ккал/(ч С),ввиду чего градиент температур в слое битума между отдельными трубами теплообменника может быть довольно значителен. Последнее приводит к существенному перегреву поверхности битума и значительным потерям тепла с его поверхности.

Для повышения эффективности предлагаемого солнцеприемного устройства, интенсификации теплообмена между битумом и трубой на поверхность трубы (в перегретом слое битума) укладывается металлическая сетка с ячейками 50 . х 50 мм с диаметром проволоки 5 мм. Сетка может

1746155

Формула изобретения

1. Солнцеприемное устройство, совмещенное с кровлей здания, содержащее плоский участок теплоизолированной кровли здания с нанесеннь;м на ее поверхность гидроизоляционным битумным слоем и размещенные в последнем трубы теплообменника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности использования солнечной энергии, на поверхность труб уложена металлическая сетка.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что сетка выполнена из заглушен:ных труб, заполненных легкокипящей жидкостью.

Соста вител ь С. Барамидзе

Редактор Т.Юрчикова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор,, М, Матьковская

Заказ 2384 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101