Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом
Владельцы патента RU 2691509:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" (RU)
Изобретение относится к области энергообеспечения и может быть востребовано для электроснабжения сельскохозяйственных помещений с вентилируемым фасадом. Для повышения надежности электроснабжения и возможности потребления большого количества солнечного излучения в комбинированной системе для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включающей вентилируемый фасад с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями, пространство между вентилируемым фасадом и стеной здания, систему отопления, состоящую из контура отопления и отопительного прибора и установленный под крышей здания тепловой насос, теплообменник которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии, согласно изобретению фасад имеет дополнительные сквозные отверстия, имеющие конусообразные входы и выходы, причем с наружной стороны фасада откосы имеют светопоглощающую поверхность, при этом система имеет резервное устройство для электроснабжения, состоящее из аккумулятора с инвертором, стабилизатора напряжения, реле для переключения на резервное питание теплового насоса, расположенные на крыше здания, и преобразователь тепловой энергии в электрическую, в качестве которого использованы элементы Пельтье, соединенные между собой последовательно, установленные в дополнительных сквозных отверстиях фасада и подключенные к стабилизатору напряжения. 1 ил.
Изобретение относится к области энергообеспечения и может быть востребовано для электроснабжения сельскохозяйственных помещений с вентилируемым фасадом.
Известно приточно-вытяжное вентиляционное устройство для зданий с вентилируемым фасадом, использующее тепло, полученное из внутреннего пространства вентилируемого фасада, включающее корпус и встроенный в него теплообменник-рекуператор, забор приточного воздуха организован с улицы, а выброс вытяжного воздуха из помещения осуществлен в воздушный зазор между панелью фасада и теплоизоляцией или стеной здания (патент RU 2488748, 27.07.2013).
Известна система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включающая вентилируемый фасад с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями, пространство между вентилируемым фасадом и стеной здания, систему отопления, состоящую из контура отопления и отопительного прибора и установленный под кровлей здания тепловой насос, теплообменник которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии (патент RU 2598870, F24D 10/00, 2016 г. - прототип)
Недостатком известных технических решений являются: отсутствие резервного питания теплового насоса в случаи аварии, малое потребление солнечного излучения.
Техническим результатом является повышение надежности энергообеспечения и возможность потребления большого количества солнечного излучения.
Технический результат достигается тем, что в комбинированной системе для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включающей вентилируемый фасад с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями, пространство между вентилируемым фасадом и стеной здания, систему отопления, состоящую из контура отопления и отопительного прибора и установленный под крышей здания тепловой насос, теплообменник которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии, согласно изобретению фасад имеет дополнительные сквозные отверстия, имеющие конусообразные входы и выходы, причем, с наружной стороны фасада, откосы имеют светопоглощающую поверхность, при этом система имеет резервное устройство для электроснабжения, состоящее из аккумулятора с инвертором, стабилизатора напряжения, реле для переключения на резервное питание теплового насоса, расположенные на крыше здания и преобразователь тепловой энергии в электрическую, в качестве которого использованы элементы Пельтье, соединенные между собой последовательно, установленные в дополнительных сквозных отверстиях фасада и подключенные к стабилизатору напряжения.
Новизна обусловлена тем, что в устройстве энергообеспечения для зданий с вентилируемым фасадом использованы элементы Пельтье для получения электрической энергии за счет расположения их в фасаде здания, в дневное время одна сторона элемента Пельтье воспринимает солнечное излучение, а другая охлаждается холодным потоком воздуха между фасадом и стеной здания, а в ночное время наоборот, тепловая сторона находится между прогретой стеной и фасадом здания, а холодная направлена наружу и охлаждается ночной прохладой.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом.
Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включает вентилируемый фасад 1 с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями 2 и 3. Систему отопления, состоящую из контура отопления 4 и отопительного прибора 5 и установленный под крышей 6 здания тепловой насос 7, теплообменник 8 которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии 2. Фасад 1 имеет дополнительные сквозные отверстия 9, имеющие конусообразные входы 10 и выходы 11. С наружной стороны фасада откосы входа 10 имеют светопоглащающую поверхность. Система имеет резервное устройство для электроснабжения, состоящее из аккумулятора 12 с инвертором 13, стабилизатора напряжения 14, реле 15 для переключения на резервное питание теплового насоса 7 расположенные на крыше 6 здания и преобразователь тепловой энергии в электрическую, в качестве которого использованы элементы Пельтье 16, соединенные между собой последовательно, установленные в дополнительных сквозных отверстиях 9 фасада 1 и между стеной 17, подключены к стабилизатору напряжения 14.
Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом работает следующим образом.
Холодный воздух через нижнее вентиляционное отверстие 3 попадает в пространство между вентилируемым фасадом 1, нагретым энергией солнца и стеной здания 17, где нагревается и под действием разности давлений поднимается вверх горячий поток, выходящий через верхнее вентиляционное отверстие 2, в котором расположен теплообменник 8 теплового насоса 7 попутно отдающий ему часть теплоты, которая затем передается из теплообменника 8 в тепловой насос 7, нагревающий теплоноситель в контуре отопления 4, питающего отопительные приборы 5. В случае отключения основного источника электрической энергии, при помощи реле 15 тепловой насос 7 подключается к резервному устройству электроснабжения.
За счет того, что конусообразная светопоглощающая поверхность входа 10 отверстия 9, в котором установлен элемент Пельтье 16, улавливающий солнечные лучи и нагревающий тепловую сторону элемента Пельтье 16 в дневное время, а холодный воздух, проходящий через нижнее вентиляционное отверстие 3 охлаждает холодную сторону элемента, тем самым, благодаря разности температур на выводах, последовательно соединенных элементов, вырабатывается постоянное напряжение, выводы от группы элементов Пельтье, подключены к стабилизатору напряжения постоянного тока 14, поддерживающее напряжение постоянным 12 В, затем полученный электрический ток поступает на аккумулятор 12, для его подзарядки, а от нею на инвертор 13, который на выходе выдает промышленное напряжение 220 В для работы теплового насоса 7.
Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включающая вентилируемый фасад с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями, пространство между вентилируемым фасадом и стеной здания, систему отопления, состоящую из контура отопления и отопительного прибора, и установленный под крышей здания тепловой насос, теплообменник которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии, отличающаяся тем, что фасад имеет дополнительные сквозные отверстия, имеющие конусообразные входы и выходы, причем с наружной стороны откосы имеют светопоглащающую поверхность, при этом система имеет резервное устройство для электроснабжения, состоящее из аккумулятора с инвертором, стабилизатора напряжения, реле для переключения на резервное питание теплового насоса, расположенных па крыше здания, и преобразователь тепловой энергии в электрическую, в качестве которого использованы элементы Пельтье, соединенные между собой последовательно, установленные в дополнительных сквозных отверстиях фасада и подключенные к стабилизатору напряжения.
