BG61352B1 - Конструкция на енергоакумулираща ограждаща стена - Google Patents

Abstract

1. Конструкция на енергоакумулираща ограждаща стена, състояща се от стъклена преграда, въздушна прослойка и енергоакумулиращ елемент, включващ разположен от външната страна на стената и зад въздушната прослойка колектор, запълнен сфлуид, свързан в горния и долния си край с акумулатора, при което в горната връзка между акумулатора и колектора има клапа, а между колектора и акумулатора еразположенаефективна топлоизолация, характеризираща се с това, че акумулаторът е съставен от серия разположени на разстояние една от друга тръби, вбетонирани в стоманобетонната конструкция на стената, а колекторът е съставен от свързани помежду си отделни тръби.

Description

Изобретението се отнася до конструк- $ ция на енергоакумулираща ограждаща стена, предназначена за жилищни, обществени и други сгради, използващи като източник на отопление слънчевата енергия. Известна е енергоакумулираща конструкция, състояща се от стъклена преграда, въздушна прослойка и масивна стена. Работата й се основава на топлоакумулиращата способност на стената от обикновен плътен бетон. Акумулираната в стената топлина след това се излъчва в прилежащото й помещение.

Недостатък на конструкцията е, че при по-ниска външна температура от вътрешната топлинният поток от стената се насочва навън, т.е. акумулираната в стената топлина не може ^0 напълно да се използва за отопляване на помещението [1].

Известна е и конструкция на енергоакумулираща ограждаща стена, състояща се от колектор-акумулатор-радиатор [2]. Колекторът ^5 е разположен от външната страна на елемента зад стъклена преграда, като в горния и долния си край е свързан с акумулатор, разположен в средата на елемента и изолиран от всички страни с топлоизолация. Той е свързан в горния и долния си край с радиатор, разположен от вътрешната страна на елемента. В горната връзка между акумулатора и радиатора има клапа.

Принципът на работа на енергоакуму- ^5 лиращия елемент е следният: поетата слънчева топлина от колектора загрява акумулатора, като се реализира термосифонен ефект. На такъв ефект се основава след това прехвърлянето на топлината от акумулатора към радиатора, което се регулира посредством клапата.

Недостатък на конструкцията е, че акумулираната от стената топлина се излъчва сравнително бързо в помещението, което се обуславя от вида на материала, от относително по-малката и топлинна инерция и от конфигурацията на повърхността, през която става отдаване на топлината в помещението.

Друг недостатък на конструкцията е, че тя не е модулен елемент и не е в съответствие с модулната координация на размерите в строителството.

Недостатък на конструкцията е това, че енергоакумулиращата част не може да се използва самостоятелно като конструктивен елемент, а е необходимо вграждането и в специална носеща конструкция.

Конструкцията не позволява директно отопление с топъл въздух.

Задача на изобретението е да се създаде конструкция на енергоакумулираща ограждаща стена ,която да излъчва акумулираната топлина по посока на помещението плавно и със закъснение в сравнение с акмулирането на топлината; размерите на конструкцията и на нейните елементи да бъдат подчинени на модулната координация на размерите в строителството; конструкцията да изпълнява освен енергоакумулиращи и конструктивни функции; да има висока акумулираща слънчевите лъчи способност.

Задачата е решена с конструкция на енергоакумулираща ограждаща стена, състояща се от стъклена преграда, въздушна прослойка и енергоакумулиращ елемент, от външната страна на който е поставен колектор, запълнен с флуид, а двата му края, горен и долен са свързани със съставен акумулатор, запълнен със същия флуид и разположен във вътрешността на стената.

В края на горната връзка колектор-акумулатор е монтирана възвратна клапа, а между колектора и акумулатора е поставена ефективна топлоизолация. Съгласно изобретението акумулаторът е изпълнен от серия разположени на разстояние една от друга полимерни или метални тръби вбетонирани заедно с топлоизолацията в стоманобетонна конструкция, която е част от съставния акумулатор. Ефективната част на конструкцията, чрез която е осигурен термосифонният ефект е изградена от автономни модулни елементи. Колекторът е съставен от свързани помежду си отделни тръби. Енергоакумулиращата стена е самоносещ се строителен елемент,в чийто горен и долен край са поставени отвори за циркулация на въздух.

Предимството на изобретението е плавното и със закъснение излъчване на акумулираната топлина от стената към помещението, благодарение на серията отделни тръбни полимерни, метални и други елементи с различен диаметър и дебелина от акумулатора вбе2

61352 „ тонирани в стоманобетонната конструкция.

Друго предимство на изобретението е, че позволява унификация на производството и удовлетворяване на потребностите от елементи в съответствие с възприетата модулна 5 координация на размерите в строителството, благодарение на това, че конструкцията е изградена от модулни елементи, включващи тръбите на колекторно-акумулаторния елемент с автономно действие. 10

Енергоакумулиращата конструкция е и конструктивен елемент благодарение на това, че съставната стоманобетонна част на акумулатора изпълнява и конструктивни функции.

Предимства на конструкцията са и ви- 15 соката енергоакумулираща способност, благодарение на това, че акумулиращата й част е с висока топлоемкост и че тя е цял ограждащ елемент, а не част от него, че конструкцията позволява нагряване на помещението със заг- 20 рят въздух чрез каналите за циркулация на въздух.

Примерно изпълнение на конструкцията е показано на приложените фигури, от които: 25 фигура 1 представлява вертикален разрез;

фигура 2 - хоризонтален разрез; фигура 3 - аксонометрия на елемента колектор - тръбен акумулатор.

Енергоакумулиращата конструкция се състои от стъклена преграда 1, отстояща на 10 ст от ограждащата стена чрез затворена въздушна прослойка 2. Колекторът 3 е изпълнен от серия тръби, например 3/4 ( може и изпълнение с плосък колектор), като колекторният елемент е с модулна широчина например 30 ст, разположен е или от външната повърхност на стената, или е вбетониран в нея. Колекторните елементи се свързват помежду си с връзка 5. В долния край на колектора е поставен авариен изпускателен кран 4. Външната повърхност на стената заедно с колектора е боядисана в тъмен цвят. Колекторът е отделен от акумулиращата част на стената посредством ефективна топлоизолация (пенополистирол - 8 ст) 10.

В горния и долния си край посредством връзка 6 и тръби 12 и 13, колекторът е свързан с тръбната част на акумулатора 8, който е изпълнен за предпочитане от ПВЦ тръби (може и метални тръби) с диаметър 18-20 ст и с дебелина на стената 5-10 тт и е вбетониран в носещата конструкция 9 на стената, която е част от съставния акумулатор. В горния край на съединителната тръба 12 е монтирана възвратна клапа 7.

В горния и долния край на стената са оставени канали 15 и 16 за циркулация на въздух във и от помещението. В горния край на рамката 11 на стъклената преграда са оставени отвори 16, които са в контакт с външния въздух.

Действието на конструкцията се изразява в следното.

При слънчево греене лъчите преминават през стъклената преграда и нагряват външната повърхност на стената, включително и колектора, както и затворената въздушна прослойка. При отворени канали в горния и долния край на стената започва циркулация на въздух - топлият въздух от колектора постъпва в помещението, а студеният - от помещението в колектора. Едновременно с това (или при затворени въздушни канали) се загрява водата в колектора, която преминава в акумулатора и започва циркулация на водата - топлата вода от колектора преминава в акумулатора, а студената от акумулатора постъпва в колектора, където се нагрява и т.н. до постигане на равновесие на температурите.

Натрупаната топлина в тръбната част на акумулатора отначало загрява стоманобетонната част на стената, разположена между топлоизолацията и вътрешната й повърхност, която също изпълнява ролята на акумулатор. Тъй като тази част е с висока топлоемкост, с голям обем нагряването е многократно по-бавно в сравнение с метални елементи. Поради същата причина излъчването на топлината става със закъснение в сравнение с натрупването й, при това то е плавно и продължително. Топлината се излъчва изключително по посока на помещението, защото топлоизолацията не позволява това да стане навън.

Възвратната клапа не позволява да се получи обратна циркулация на флуида при понижаване на външната температура. Нагряването на помещението е напълно автономно.

През летен период при затворена клапа и (или) изпуснат флуид от системата колектор-акумулатор се отварят въздушните канали, разположени в рамката на стъклената преграда, и топлият въздух, засмуквайки през долните отвори на стената по-студен въздух, охлажда помещението.

Патентни претенции 5

Claims (5)

1. Конструкция на енергоакумулираща ограждаща стена, състояща се от стъклена преграда, въздушна прослойка и енергоакумулиращ елемент, включващ разположен от външната страна на стената и зад въздушната прослойка колектор, запълнен с флуид, свързан в горния и долния си край с акумулатора, при което в горната връзка между акумулатора и колектора има клапа, а между колектора и акумулатора е разположена ефективна топлоизолация, характеризираща се с това, че акумулаторът е съставен от серия разположени на разстояние една от друга тръби, вбетонирани в стоманобетонната конструкция на стената, а колекторът е съставен от свързани помежду си отделни тръби.

2. Енергоакумулираща конструкция съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че тръбите са полимерни.

3. Енергоакумулираща конструкция съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че тръбите са метални.

4. Конструкция съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че енергоакумулиращият елемент е оформен от тръбите на колектора и акумулатора, изработени като свързани помежду си автономни модулни елементи.

5. Енергоакумулираща конструкция съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че представлява самоносещ се строителен елемент.

Приложение: 3 фигури