BG99022A - Устройство за улавяне на слънчева енергия и пренасянето й в топлоприемаща среда - Google Patents

Abstract

Устройството е приложимо по-специално за отоплението на сгради. То се състои от множество профилирани хоризонтални елементи (16), разположени на разстояние един от друг и един над друг, за да се образува завеса с външна страна (18), която да се изложи на слънчевото лъчение, и вътрешна страна (20), която да се разположи от страната на приемащата среда (12). Профилираните елементи (16) имат две отразяващи повърхнини и профил с такава форма, че да се образуват между тях множество въздушни канали (28), разположени възходящо от външната към вътрешната страна. От вътрешната страна има средства за затваряне (30), за да се обездвижва въздухът, съдържащ се в каналите.

Description

УСТРОЙСТВО ЗА УЛАВЯНЕ НА СЛЪНЧЕВА

ЕНЕРГИЯ И ПРЕНАСЯНЕТО Й В ТОПЛОПРИЕМАЩА СРЕДА

Изобретението се отнася до устройство за улавяне на слънчева енергия и пренасянето й в топлоприемаща среда.

От дълго време се правят опити за улавяне на слънчевата енергия с цел затоплянето на приемаща среда, като, например, външна стена на сграда или даден обем въздух вътре в сграда.

Това използване на енергията представлява интерес, поспециално, за осигуряване през студените периоди на допълнителш·*· на термична енергия в приемащите среди, които са част от сграда или други структури, изложени дори на слабо слънчево лъчение.

Известни са различни средства за решаването на този проблем, като, например, покрития от черен цвят или от тъмни цветове, които се нанасят върху приемащи повърхнини, изложени на слънчевите лъчения. Тези покрития, които действат на принципа на черното тяло, имат това предимство, че осигуряват високо приемане и използване на слънчевата енергия през цялото време, докато са изложени на слънчевото лъчение

- 2 Но в момента, в който това лъчение спре, по-специално, след залез слънце, тези познати покрития отдават голяма част, поради термични загуби, от термичната енергия, която са уловили и натрупали преди това. Такива покрития имат в действителност коефио Р циент на загуба, обикновено, от порядъка на 6 до 8 W/С /м .

Тъй като тези загуби са пропорционални на разликата в температурата достигната от покритието и температурата на външната околна среда, термичното отдаване е толкова по-голямо, колкото тази разлика е по-голяма.

От друга страна, известни са устройства за използване на слънчевата енергия, наречени още прозрачни изолации”, които имат прозрачни прегради от стъкло или пластмаса и които са разположени успоредно или перпендикулярно по отношение на термоприемащите повърхнини.

Тези прозрачни повърхнини са предназначени да пропущат слънчевото лъчение и да съхранят термичната енергия.

Типичен пример на тези устройства са градинарските парници.

Тези устройства от типа с прозрачна изолация могат да бъдат комбинирани, при нужда, с покрития в тъмен цвят, както това беше споменато по-горе. Те също имат като недостатък високи термични загуби, когато вече не са изложени на слънчевите лъчения.

Освен това, известните устройства, споменати по-горе, имат и следния недостатък: те улавят непрекъснато слънчевата енергия и, по-специално, през топлия период, т.е. в момент, в който, за някои приложения, използването на тази енергия не е желано и даже вредно.

Необходимо е, следователно, да се предвидят средства, които да направят тези устройства недействащи, когато потребителят пожелае това.

Следователно, една от целите на изобретението е да се съз- 3 даде устройство, което да притежава намален коефициент Ца термични загуби и едновременно с това да позволи улавянето на слънчевата енергия.

Цел на настоящото изобретение е,също така,да се създаде устройство, което да има проста структура и, следователно, е евтино за реализиране.

Друга цел на изобретението е да се създаде такова устройство, което да позволи контролираното улавяне на слънчевата енергия, за да се избегне прекадено високото термично използване, когато устройството е подложено на интензивно слънчево лъчение.

Изобретението има също така за цел да осигури такова устройство, което да може да бъде използвано върху сгради и други структури.

Изобретението предлага за тази цел, едно устройство от типа описан в увода, съдържащо множество профилирани елементи по същество хоризонтални, разположени на разстояние един от друг и един над друг за да образуват завеса, имаща външна страна, годна да бъде изложена на слънчевите лъчи и вътрешна страна, годна да бъде разположена от към приемащата страна, в което прсдрилираните елементи имат две отразяващи повърхнини и профил, чиято форма е избрана така, че тези профилирани елементи да образуват между тях въздушни канали, разположени възходящо от външната към вътрешната страна и в което профилираните елементи не са топлопроводящи от външната към вътрешната страна, като от вътрешната и/или от външната страна на завесата са предвидени средства за затваряне, с които се обездвижва въздуха, съдържащ се в каналите.

По този начин, отразяващите страни на профилираните елементи позволяват отвеждането на слънчевата енергия към вътрешната страна на завесата разположена от страна на топлоприемащйта среда. Освен това се загрява въздуха, съдържащ се в каналите

- 4 образувани между профилираните елементи.

Прради разлика в плътността, топлият въздух има тенденция да се изкачва, а студеният - да слиза. Благодарение на възходящата конфигурация на каналите, топлият въздух има тенденция да се изкачва към вътрешната страна на завесата, която е затворена, докато студеният въздух има тенденция да слиза към външната страна на завесата. По този начин се създава конвективна преграда в горната част на каналите, т.е. близо до вътрешната страна на завесата, която е в съседство с топлоприемащата среда.

Така се създават множество топли въздушни слоеве, които са обездвижени и в същото време, представляват много добра изолация, с намален коефициент на термичните загуби.

В резултат на това се създава ефективна изолация, която позволява на слънчевата енергия да премине през устройството благодарение на отразяването й от отразяващите повърхнини на профилираните елементи. Тази енергия достига до една приемаща повърхнина, т.е. до затворената вътрешна страна на завесата, която, за предпочитане, е с тъмен цвят. Тази енергия се преобразува в термична и вече не може да излезе навън, тъй като е известно, че инфрачервените лъчи трудно се отразяват. По този начин се получава един термичен клапан.

При една първа форма на реализация на изобретението, всеки профилиран елемент се състои от тънък елой с огънат профил от топлонепроводящ материал.

При друга форма на реализация на изобретението, всеки профилиран елемент се състои от два тънки слоя с огънат профил от топлонепроводящ материал, които са свързани помежду си по дължината на двата крайни ръба, за да образуват между двата слоя изолиращо пространство запълнено с въздух.

В последния случай, допълнително се подобряват изолацион- 5 нит е качества на устройството, тъй като всеки профилиран елемент съдържа известен обем въздух, образуващ изолация.

В описаните по-горе случаи на реализация, тънкият слой е изгодно да бъде от материал' избран между хартия, картон, пластмаса или други подобни материали.

Могат да бъдат използвани слоеве от пластмасов материал, като полиетилен или полиестер. Ако става дума за прозрачен материал:, може да се предвиди отразяващо покритие върху една от двете страни на слоя, въпреки че, общо взето, за предпочитане е да се предвиди такова покритие върху двете страни. Може да се използва, например, покритие от наслоен алуминий, като покритието е за предпочитане да бъде защитено с лак.

При друга форма на реализация на изобретението, всеки профилиран елемент представлява масивен елемент, чийто профил прилича на лопатка на турбина. Този масивен елемент може да бъде направен, например, от пластмаса, бетон, дърво и пр.

В описаните по-горе случаи на реализация, профилираните елементи имат постоянен профил, избран по такъв начин, че слънчевото лъчение да достига индиректно до приемащата повърхнина чрез последователни отражения върху техните отразяващи повърхнини и то така, че приемащата среда да не вижда външната страна на завесата или външната среда. По този начин се формира поне една радиационна преграда.

За тази цел, устройството може да има или профилирани елементи с огънат профил, или профилирани елементи със стъпаловиден профил. В последния случай, се получават няколко последователни радиационни прегради.

Като вариант е възможно да се използват профилирани елементи с общо взето праволинеен профил. В този случай, приемащата среда вижда външната страна на завесата или външната среда и w*

- б не се създава радиационна преграда.

Профилът на профилираните елементи може да бъде избран в зависимост от географската ширина на местото, където ще бъде разположено устройството, за да се оптимизира пътя на слънчевото лъчение вътре в каналите. По този начин може да се осигури отопление през студено или зимно време, когато слънчевите лъчи са под малък ъгъл към хоризонта и обратно, може да предотврати такова отопление, когато слънчевите лъчи са под голям ъгъл към хоризонта.

При друга форма на реализация на изобретението, всеки профилиран елемент има променлив профил и притежава една неподвижна част, която се простира възходящо от един междинен сектор на завесата към вътрешната страна на последната и една въртяща регулируема част, която се простира от външната страна на завесата към междинния сектор, която част представлява шарнир между подвижната и неподвижната част.

По този начин могат да бъдат регулирани съответните въртящи части на профилираните елементи, за да се осъществи затопляне на приемащата повърхнина или, обратно, да се спре това затопляне по желание на потребителя.

Според една друга форма на реализация на изобретението, устройството е съоръжено допълнително с множество спомагателни възли, удължаващи съответните профилирани елементи от външната страна на завесата, като всеки спомагателен възел има една горна повърхнина с тъмен цвят и една долна отразяваща повърхнина.

Тези спомагателни възли могат да бъдат неподвижни или подвижни и да се ориентират в зависимост от географското място, на което е разположено устройството.

Така, през зимата, когато слънчевото лъчение е под малък ъгъл към хоризонта, се получават отражения от отразяващите прегради на спомагателните възли, което води до отопляване на приеемащата среда.

За сметка на това, през лятото, когато слънчевине лъчения са под голям ъгъл по отношение на хоризонта, лъчите срещат горните тъмни повърхнини на спомагателните органи. По този начин последните се затоплят и топлината се отделя чрез конвекция навън, без да затопля приемащата среда.

При друг вариант на реализация на изобретението, профилираните елементи са разположени така, че да се събират от външната към вътрешната страна на завесата, като повърхнината на тази външна страна е над повърхнината на вътрешната й страна.

По този начин се получава ефект на концентриране, който може да представлява интерес, по-специално, за затопляне на стена, на воден резервоар и пр.

Във формите на реализация описани по-горе, едно от предимствата е това, че устройството се състои от панел, обикновено с правоъгълна форма, носещ множество профилирани елементи.

Тези панели могат да бъдат произведени в завод и след това да бъдат инсталирани на местопредназначението си.

При различните форми на реализация на изобретението, описани по-горе, външната страна на завесата може да бъде открита или покрита с прозрачна плоча, например, от стъкло или пластмаса. Такава плоча позволява да се предпази завесата, по-специално в районите, където преобладават силни ветрове.

Вътрешната страна на завесата, която е затворена е покрита, предимно, с тъмно покритие, за предпочитане черно, за да може слънчевата енергия, когато срещне тази повърхнина да се превърне в термична енергия.

Устройството, съгласно споменатите по-горе форми на реализация, е особено подходящо за прилагане отвън на сграда, напри-

- 8 мер, по дължината на една вертикална или наклонена стена. То може да бъде използвано също и до стената на воден резервоар или водна цистерна, за да се осигури затоплянето на тази вода.

При друга форма на реализация на изобретението, устройството е предназначено да формира вътре в себе си една прозрачна или непрозрачна стена.

В този случай, външната страна е съоръжена с една прозрачна плоча, докато вътрешната страна има тъмна или прозрачна плоча. В случая, когато и външната и вътрешната страна имат прозрачна плоча, се получава една прозрачна стена, която може да бъде използвана, по-специално, за изграждане на парници, остъклени стени за спортни зали или такива за представления и пр.

При една друга форма на реализация на изобретението, устройството е реализирано във формата на щора, която прилича на пластинчата щора от типа на венецианската. В този случай профилираните елементи могат да бъдат разположени близо или отдалечено един от друг с помощта на шнурове за изтегляне или подобни. Този тип щора е подходяща за използване зад остъклена повърхност във вътрешността на една сграда.

При тази последна форма на реализация, средствата за затваряне, предвидени от вътрешната страна на завесата е подходящо да се осъществят с помощта на силфон, съединяващ профилираните елементи два по два.

На същия принцип може да се реализира прозоречен капак използван пред или зад прозорец на сграда, като профилираните елементи са свързани неподвижно помежду си.

При различните форми на реализация на изобретението, профилираните елементи могат да бъдат подредени един над друг в хоризонтална или в наклонена посока, например на 45° по отношение на вертикалата, в зависимост от конфигурацията на топлоприемащата среда

В последващото описание, дадено само като пример, са използвани приложените чертежи, на които:

- фигура 1 е частичен вид на напречен разрез на едно устройство, съгласно една първа форма на реализация на изобретени ето, приложено към една приемаща среда;

- фигура 2 е частичен вид на напречен разрез на едно устройство, съгласно една втора форма на реализация на изобретени ето^ приложено към една приемаща среда;

- фигура 3 е вид отпред на панел, носещ устройство съответW стващо на това, дадено на фигура 1;

- фигура 4 е вид на частичен разрез в увеличен мащаб по линия IV-IV на фигура 3;

- фигура 5 е частичен вид на напречен разрез на устройството, съгласно една трета форма на реализация на изобретението, приложено към приемаща среда;

- фигура 6 е частичен вид на разрез на устройство, съгласно една четвърта форма на реализация на изобретението;

- фигура 7 е частичен вид на напречен разрез на устройство-

С* то, съгласно една пета форма на реализация на изобретението^ което е сродно с устройството, дадено на фигура 2 и е съоръжено със спомагателни външни възли$

- фигура 8 е частичен вид на напречен разрез на едно устройство, съгласно една шеста форма на реализация на изобретението, чиито профилирани елементи са стъпаловидни;

- фигура 9 е частичен вид на напречен разрез на едно устройство, съгласно една седма форма на реализация на изобретението, чиито профилирани елементи са конвергентни;

- фигура 10 е вид на напречен разрез на едно устройство, съгласно една осма форма на реализации на изобретението, предназначено да образува прозрачна стена;

- фигура 11 е вид на напречен разрез на устройство, съгласно изобретението, реализирано във формата на щора, разположена зад стъклена повърхнина;

, - фигура 12 е вид на разрез, илюстриращ подробно структурата на устройството от фигура 11;

- фигура 13 е вид на разрез, илюстриращ вариант на реализация на устройството от фигури 11 и 12;

- фигура 14 е частичен вид на разрез на едно устройство, съгласно изобретението, реализирано във формата на прозоречен капак разположен зад остъклена повърхнина и

- фигура 15 е вид на частичен разрез на едно устройство с въртящи се профилирани елементи, съгласно изобретението.

Разглевдаме най-напред фигура 1, която представя устройство 10, съгласно изобретението, приложено към приемаща среда, която, в дадения пример, представлява външната повърхнина 12 на една стена 14 вертикална или евентуално наклонена по отношение на вертикалата.

Устройството 10 съдържа множество профилирани елементи 16 идентични, по същество хоризонтални, раздалечени един от друг w и поставени един над друг успоредно на повърхнината 12, т.е.

във вертикален план, така че да образуват нещо като завеса. Тази завеса има външна страна 18, годна да бъде изложена на слънчево лъчение Е и вътрешна противоположна страна 20, годна да бъде разположена от страна на приемащата повърхнина 12.

Всеки от профилираните елементи 16 се състои, в дадения пример, от един тънък огънат слой образуван от топлонепроводящ материал. В дадения пример, става дума за слой от пластмаса, например полиетилен или полиестер с дебелина няколко десетки микрометъра.

Този слои е прозрачен или непрозрачен и е с покритие поне на една от страните, за предпочитане и на двете страни, с едно

- 11 отразяващо покритие, напримерс едно алуминиево покритие. Отразяващото покритие нанесено върху едната или върху двете страни на слоя, може да бъде сполучливо защитено с помощта на прозрачен лак. Ако слоят е прозрачен, само едно отразяващо покритие може да бъде достатъчно в някои случаи. В дадения пример, ширината на завесата L , така както е определена между външната страна 18 и вътрешната страна 20, може да бъде в границите от 5 до 20 см- и интервалът 1 между два последователни елемента 16 — от порядъка на сантиметри, например 2 см.

Всеки профилиран елемент 16 има профил с избрана форма, която, в дадения пример, има преди всичко една хоризонтална част 22, която се простира от външната страна 18 и се свързва, с помощта на една огъната част 24, с една праволинейна част 26, която се издига постепенно към вътрешната страна 20.

Всеки профилиран елемент 16 е оформен чрез огъване на слоя от материала описан по-горе, за да му се придаде формата на представения профил.

Профилираните елементи 16 определят помежду си множество въздушни канали 28, образуващи поредица от въздушни прегради една над друга, като всеки канал е насочен възходящо от външната страна 18 до вътрешната страна 20.

Устройството съдържа, освен това, средства за затваряне 30, предвидени от вътрешната страна на завесата. Тези средства могат да имат различни форми. В дадения пример те са оформени върху една основна плоча 32, предназначена да поеме едно множество елементи 16, както ще бъде описано по-долу.

Като вариант, основната плоча 32 може да бъде заменена с текстилен екран или даже да бъде премахната в случай, че профилираните елементи достигат до приемащата повърхнина 12. Плочата 32 е добре да бъде с покритие в тъмен цвят от страната насочена навън

Функцията на средствата за затваряне 30 е да затворят поне частично каналите 28 от към вътрешната страна 20.

В представения пример, външната страна 18 е покрита с една прозрачна плоча 34 от стъкло или пластмаса, предназначена да пропуска слънчевото лъчение R.

Като вариант е възможно да се остави външната страна 18 напълно отворена или още:, да бъде снабдена със защитна решетка срещу удари, тъй като тази страна е изложена към външната среда.

Профилираните елементи 16 имат профил, избран по такъв начин, че слънчевото лъчение А , проникващо през външната страна 18 на завесата да претърпи поредица от отражения, от отразяващите страни на профилираните елементи, с цел да могат да се разпространят към вътрешната страна 20, следвайки възходящия път на каналите 28. Все пак, за предпочитане е да се минимизира броя на отраженията, за да се избегнат загубите, дължащи се на всяко отражение.

По-голямата част от слънчевото лъчение с малка дължина на вълната, достигаща до вътрешната страна 20 се трансформира в топлинно лъчение с голяма дължина на вълната, което не може да излезе, тъй като вътрешната страна 20 е затворена.

Една малка част от слънчевото лъчение абсорбирано от профилираните отразяващи елементи 16 затопля въздуха, съдържащ се в каналите 28, като загретия въздух се издига по посока на вътрешната страна 20 поради по-малката си плътност, а студеният въздух слиза към вътрешната страна 18 поради по-голямата си плътност.

При тези условия, загретият въздух от слънчевото лъчение се обездвижва от към вътрешната страна 20 и осигурява по този начин затоплянето на приемащата повърхнина 12, като едновременно с това образува изолация, която предотвратява бързото охлаждане на приемащата повърхност 12, когато устройството 10 не приема повече слънчево лъчение.

Особеният профил на елементите 16 е избран в зависимост, по-специално, от географската ширина на мястото в което ще бъде монтирано устройството и това е за да се вземе под внимание ъгъла на наклона /] на слънчевото лъчение А по отношение на хоризонта.

И действително, избирайки по подходящ начин профила на елементите 16, може да се постигне ефектът на затопляне само когато ъгълът А е с определена стойност. В този случай, по-голямата част от слънчевото лъчение достига до плочата 32 и там се преобразува в топлина, докато една малка част на слънчевото лъчение е абсорбирана от профилираните елементи, като затопля по този на чин въздуха, съдържащ се в каналите.

Така, може да се постигне осигуряване на загряването на приемащата повърхнина 12 единствено през зимни# период, когато ъгълът А е под предварително определена стойност и да се избегне това загряване през летния период, когато ъгълът А е над определена стойност.

Формата на реализация от фигура 2 е много близка до тази на фигура 1, с тази разлика, че тя съдържа елементи 36, всеки от които се състои от два тънки слоя 38 и 4Ό с огънат профил, формирани от топлонепроводящ материал, като тези два слоя са свързани помежду си по дължината на два крайни ръба: един ръб 42 от към външната страна 18 и един ръб 4'4 от кън вътрешната страна 20.

По този начин, между двата слоя 38 и 40 на един и същ елемент, се образува изолиращо пространство 46 изпълнено с въздух, което позволява да бъдат подобрени изолационните характеристики на устройството, в сравнение с тези на устройството от фигура 1· С други думи, устройството от фигура 2 функционира по същия начин, както това на фигура 1» В начина на изпълнение по фи

- 14 гура 2, външната страна 18 е отворена и не е предвидена прозрачна плоча. В случай на нужда, външната страна 18 може да бъде защитена с решетка /не е дадена на чертежа/. Вътрешната страна 20 е затворена с помощта на основна плоча 32, подобна на тази, дадена на фигура 1.

На фигури 3 и 4 е даден един панел 48 с обикновена правоъгълна форма, който има една основна плоча 32, подобна на тази от фигури 1 и 2о Панелът може да има, като пример, квадратна форма с размери 60 см х 60 см. В дадения случай панелът има две страници 50, предназначени да бъдат разположени вертикално и между които са опънати профилираните елементи 16, състоящи се всеки един от тях от един слой, както беше описано за фигура 1. Всеки профилиран елемент 16 е оформен до желаната форма и след това е фиксиран между двете страници 50 с помощта на притискащи елементи 52 /фигура 4/. В примера, всеки от елементите 16 е фиксиран към всяка една от страниците 50 с помощта на два притискащи елемента 52, единият разположен близо до плочата 34 и другият - близо до основната плоча 32. Разбира се, възможно е да се предвидят и други средства за фиксиране, при положение, че всеки елемент 16 ще запази желания профил и бъде опънат между страниците 50.

Основната илоча 32 може, в случай на нужда, да има покритие 54 с тъмен цвят, например, черен цвят, от страната насочена навън и това с цел подобряване качествата на слънчевото приемане на устройството.

Панерът, представен на фигури 3 и 4 би могъл, като вариант да има профилираните елементи 36 на устройството от фигура 2.

Във формите на реализация на фигури 1 и 2, профилираните елементи 16 и 36 имат постоянен профил избран по такъв начин, че слънчевото лъчение да достига индиректно до приемащата повърхнина чрез отразяването й върху отразяващите им повърхнини.

- 15 При формата на реализация на фигура 5, устройството е съставено от профилирани елементи 56 с променлив профил» Всеки елемент 56 има една неподвижна част 58, която се простира нагоре от един междинен сектор 60 на завесата, към вътрешната страна 20 на същата, както и една въртяща се регулируема част 62, която се простира от външната страна 18 на завесата към междинния сектор 60.

Всяка от частите 62 може да се завърти около един хоризонтален шарнир, разположен по дължината на междинния сектор 60. Съответните части 62 на елементите 56 са свързани помежду си чрез свързващ възел 64 разположен вертикално, който може да се плъзга нагоре и надолу, както това е показано чрез стрелката / · Съответните части 62 на елементите 56 могат, следователно, да се завъртат синхронизирано между две крайни позиции /илюстрирани с непрекъснати линии/ и множество междинни позиции, една от които е представена с непрекъсната линия.

По този начин може да бъде контролирано слънчевото лъчение, което прониква през каналите 28 до вътрешната страна 20 на завесата. Така ефективността на устройството може да бъде оптималната, когато е необходимо отопление и да бъде прекъсната, когато това отопление не е необходимо.

В дадения пример, съответните части 58 и 62 на профилираните елементи 56 са направени от тънки елементи, за предпочитане пластмасови, като тези елементи също имат отразяващо покритие от двете си страни.

Устройството, дадено на фигура 5, може да бъде интегрирано с един панел от типа, представен на фигури 3 и 4. В дадения пример, устройството, дадено на фигура 5, има една основна плоча 32 от вътрешната си страна 20, като външната страна 18 е отворена.

При формата на реализация, дадена на фигура 6, устройство-

W- 16 то има профилирани елементи 66, състоящи се от масивни елементи с постоянен профил, подобен на лопатките на турбина. Тези масивни елементи могат да бъдат направени от всякакъв топлонепроводящ материал , например пластмаса, бетон, дърво и пр.

Елементите 66 обикновено са предвидени с размери по-големи от тези на елементите 16, 36 и 56, описани по-горе. Като пример, тяхната ширина може да бъде между 10 и 30 см и интервалът, разделящ два елемента, може да бъде от порядъка на 5 до 10 см.

Масивните елементи, дадени на фигура 6 са предназначени главно да бъдат разположени от външната страна на стена 14 на сграда, но могат да бъдат използвани също така и за други приложения, например, за загряването на един воден резервоар и пр.

Всеки елемент 66 е ограничен от две противоположни повърхнини 68 и 70, които са свързани помежду си по дължината на първия краен ръб 72 разположен от външната страна 18 и по дължината на втори краен ръо 74, който се свързва по дължината на вътрешната страна 20.

При формата на реализация, показана на фигура 7, устройството е подобно на това, показано на фигура 2, като завесата е снабдена и с една прозрачна плоча 34‘, подобна на тази, на устройството показано на фигура 1.

Освен това, устройството, дадено на фигура 7 има множество спомагателни елементи 76, удължаващи съответните профилирани елементи 36 от външната страна 18 на завесата. Всеки спомагателен възел 76 има горна повърхнина 78 от тъмен цвят и една долна отразяваща повърхнина 80.

Спомагателни възли 78 могат да бъдат монтирани неподвижно или с възможност за регулиране. По принцип, тези спомагателни възли са с малък ъгъл към хоризонта.

През зимата, слънчевото лъчение е с малък ъгъл към хоризонта и се отразява от долните отразяващи повърхнини 80 за да

- 17 проникне след това в каналите 28 и да осигури по този начин загряването на стената 14.

През лятото, слънчевото лъчение е под голям ъгъл към хоризонта и пада върху повърхнините 78 от тъмен цвят, което осигурява загряването на посредните. Така получената топлина след това се отделя навън чрез конвекция, без да проникне вътре в устройството. Разбира се, спомагателните възли 78 биха могли да бъдат използвани с профилирани елементи с различни профили.

При описаните по-горе форми на реализация, профилираните елементи имат профили огънати по такъв начин, че вътрешната част 20 на завесата да не вижда своята външна част 18, което позволява образуването на радиационна преграда.

При формата на реализация, дадена на фигура 8, устройството има профилирани елементи 82 със стъпаловидна форма, които, в дадения пример, се намират между една плоча 32 разположена на една стена 14 или на друга приемаща среда и една прозрачна плоча 34.

Поради особената форма на елементите 82, вътрешната страна 20 на завесата не вижда външната си страна 18 и се получа€ват няколко радиационни прегради , вместо една, както е в описаните по-горе случаи на реализация.

При формата на реализация, дадена на фигура 9, устройството има множество профилирани елементи 84, простиращи се върху една външна страна 18 затворена с помощта на прозрачна плоча 34 и една вътрешна страна 20, затворена с една плоча 32, прозрачна или не.

В дадения пример, профилираните елементи 84 се събират от външната страна 18 до вътрешната страна 20. По този начин се получават множество събрани въздушни канали.

В резултат на това външната повърхнина £> Е- , която приема

- 18 слънчевото лъчение е по-голяма от вътрешната повърхнина , разположена от страната на приемащата среда. Така имаме усилване и концентриране на слънчевата топлина.

При формата на реализация, дадена на фигура 10, устройството е реализирано във формата на прозрачна стена. То се състои, в дадения пример, от множество профилирани елементи 16, подобни на тези, дадени на фигура 1, разположени между една външна прозрачна плоча 34 изложена на слънчевото лъчение R и една вътрешна плоча 86, която също е прозрачна. Плочата 86 е предназначена да бъде разположена от страната на една приемаща среда 88, която тук представлява вътрешния обем на една сграда. По този начин се оформя една изолираща стена, която съхранява светлинната енергия и която може да бъде използвана, например, за изграждането на парници, спортни зали, веранди и пр.

При формата на реализация, дадена на фигура 11, устройството е реализирано във формата на щора, която е подобна на пластинчатата или венецианската щора.

Тук устройството съдържа множество профилирани елементи 90, съставени всеки от пластина или ламела, за предпочитане от пластмаса с малка дебелина. Тук, също така, пластмасата е покрита с отразяващ слой от двете страни. Профилът на всеки елемент 90 е подобен на този на профилираните елементи 16, дадени на фигури 1 и 4. Комплектът елементи 90 образува щора, която, в дадения пример, е разположена вътре в една сграда зад една остъклена повърхнина 94. Щората 92 има една външна стена 18, която е отворена и една вътрешна страна 20, която е затворена с помощта на елементи за затваряне 96, свързващи два по два елементите 90 от към вътрешната страна 20.

Щората 92 позволява улавянето на слънчевата енергия, идваща от слънчевото лъчение и преминаваща през остъклената повърхнина 94.

Устройството функционира по същия начин, както описаните по-горе устройства и позволява обездвижването на топлия въздух в каналите образувани между елементите 90.

Както е показано на фигура 12, елементите 90 могат да бъдат доближени или раздалечени един от друг с помощта на шнур за изтегляне или подобно средство 98, както в случая с известната пластинчата щора.

При формата на реализация, дадена на фигура 12, елементите за затваряне, разположени отвътрешната страна 20 на щората, са оформени с помощта на силфон 100, който има поредица от гънки, дадени разгънато на фигура 12. Когато профилираните елементи 90 са доближени един към друг под въздействието на средствата за изтегляне 98, гънките на силфона се доближават една към друга.

При формата на реализация на фигура 13, елементите за затваряне са образувани от индивидуални елементи 102, които удължават съответните профилирани елементи 76 от вътрешната страна на щората. В дадения пример, елементите 102 образуват остър ъгъл с елемент 90, с когото са свързани. Тези средства за затваряне дроселират само частично съответните канали. Разбира се, щора 92, дадена на фигури от 11 до 13, би могла да бъде разпос ложена и от външната страна на една сграда.

Във формата на реализация, дадена на фигура 14, устройството е изпълнено във формата на прозоречен капак 104, който, в дадения пример, е разположен вътре в сграда, зад една остъклена повърхнина 94, подобна на тази, дадена на фигура 11.

Устройството 104 съдържа множество профилирани елементи

106, които са неподвижно свързани помежду си с помощта на една основна плоча 108, която може да бъде прозрачна или не.

В случая на щората, дадена на фигури от 11 до 13, или на прозоречния капак, даден на фигура 14, елементите за затваряне е за предпочитане да бъдат прозрачни. Така, тази щора или този прозоречен капак позволява проникването на слънчевата енергия и осигурява загряване, като едновременно съхранява изолационните си качества.

При формата на реализация, дадена на фигура 15, устройството съдържа множество профилирани елементи 16, монтирани с възможност за въртене около съответни успоредни оси 110. Тези профилирани елементи могат да заемат различни положения, в зависимост, например, от ъгъла на слънчевото лъчение R по отношение на хоризонта.

На фигура 15 са дадени, с непрекъсната линия, два профилирани елемента в една първа позиция, съответстваща на ъгъл на наклон от 35° на слънчевото лъчение R . Тези два профилирани елемента са представени също,с прекъсната линия, в една втора позиция, съответстваща на един ъгъл на наклон от 20° на слънчевото лъчение ·

По този начин може да бъде оптимизирано функционирането на устройството, като се взима предвид изменението на слънчевото лъчение в течение на деня.

Като вариант, може да бъде предвидено въртенето на един идентичен или подобен панел на този, даден на фигура 3, на който профилираните елементи са неподвижно монтирани.

Ясно е, че устройството, съгласно изобретението, намира общо приложение за улавяне на слънчевата енергия и пренасянето й към приемащата среда, която може да бъде, по-специално, една стена на сграда, обвивката на цистерна и пр.

Устройството, съгласно изобретението, позволява улавянето на слънчевата енергия и пренасянето й до една приемаща среда по контролиран начин, като едновременно с това образува една добра изолация с намален кбфициент на термични загуби, като профили21 раните елементи осигуряват тройно блокиране: радиационно, конвективно и проводящо.

Трябва да се ошбележи, че устройството функционира ефективно даже в случаите на слабо слънчево греене или при облачно и мъгливо време.

Claims (16)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

   1. Устройство за улавяне на слънчева енергия и пренасянето й до една топлоприемаща среда, съдържащо множество профилирани елементи /16; 36; 56; 76; 90; 106/ по същество хоризонтални, раздалечени един от друг и наредени един над друг с цел да образуват една завеса /10; 78/, която има една външна страна /18/ годна да бъде изложена на слънчево лъчение и една вътрешна страна /20/ годна да бъде разположена към приемащата среда /12/, характеризиращо се с това, че профилираните елементи имат две отразяващи повърхнини и профил с форма, избрана така, че тези елементи да образуват помежду си множество въздушни канали /28, насочени възходящо от външната страна /18/ към вътрешната страна /20/, с това, че профилираните елементи са топлонепроводящи от външната страна към вътрешната страна и с това, че средствата за затваряне /30; 32; 96; 100; 102; 108/ са предвидени от вътрешната страна и/или от външната страна на завесата, за обездвижване на въздуха, съдържащ се в каналите.
2. 2. Устройство, съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че всеки профилиран елемент /16/ е съставен от тънък слой с огънат профил, направен от топлонепроводящ материал.

   Зо Устройство, съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че всеки профилиран елемент /36/ е съставен от два тънки слоя /38; 40/ с огънат профил, направен от топлонепроводящ материал и свързани помежду си по дължината на двата крайни ръба /42; 44/ за да образуват между тях едно изолиращо пространство /46/, изпълнено с въздух.
3. 4. Устройство, съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че всеки профилиран елемент /66/ е масивен елемент, който има профил с формата на лопатка на турбина.
4. 5· Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 4, характеризиращо се с това, че профилираните елементи /16; 36; 66/ имат постоянен профил, избран по такъв начин, че слънчевото лъчение /jf / да достига индиректно до приемащата среда /12/ чрез последователни отражения върху техните отразяващи повърхнини и това по такъв начин, че приемащата среда да не вижда външната страна /18/ на завесата, за да образува една радиационна преграда.
5. 6. Устройство, съгласно претенция 5, характеризиращо се с това, че съдържа профилирани елементи /16; 36; 66/ с огънат профил или профилирани елементи /82/ със стъпаловиден профил.
6. 7. Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 4, характеризиращо се с това, че профилираните елементи имат обикновено праволинеен профил.
7. 8о Устройство, съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че всеки профилиран елемент /56/ има променлив профил и съдържа една неподвижна част /58/, която се простира възходящо от един междинен сектор на завесата към вътрешната страна /20/ на същата и една въртяща се регулируема част /62/, която се простира от външната страна на завесата към междинния сектор, който представлява един шарнир между неподвижната част /58/ и въртящата се част /60/.
8. 9» Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 7, характеризираща се с това, че то съдържа освен това едно множество спомагателни възли /76/, удължаващи съответните профилирани елементи /16; 36/ от към външната страна /18/ на завесата, като всеки спомагателен възел има една горна повърхнина /78/ с тъмен цвят и една долна отразяваща повърхнина /80/.
9. 10. Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 7, характеризираща се с това, че профилираните елементи /84/ са под- 3 редени така, че да се събират от външната страна /18/ към вътрешната страна /20/, като повърхнината /γ Е/ на външната страна е по-голяма от повърхнината Λ5ίΖ7 на вътрешната страна.
10. 11. Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 7, характеризиращо се с това, че съдържа един панел /48/ с общо правоъгълна форма, носещ множество профилирани елементи /16; 36; 56/.
11. 12. Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 10, характеризиращо се с това, че външната страна /18/ на завесата е съоръжена с една прозрачна плоча /34/.
12. 13. Устройство, съгласно претенция 12, характеризиращо се с това, че вътрешната страна /20/ на завесата е съоръжена с една прозрачна плоча /86/, с цел да се образува прозрачна стена.
13. 14. Устройство, съгласно претенция 12, характеризиращо се с това, че вътрешната страна /20/ на завесата има плоча /32/, която носи покритие с тъмен цвят.
14. 15. Устройство, според една от претенциите от 1 до 7, характеризиращо се с това, че е реализирано във формата на щора /92/, в която профилираните елементи /90/ могат да бъдат доближени или раздалечени един от друг.
15. 16. Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 7, г' характеризиращо се с това, че е реализирано във формата на прозоречен капак /104/, в който, профилираните елементи /106/ са поддържани помежду си неподвижно с помощта на една плоча /108/.
16. 17. Устройство, съгласно една от претенциите от 1 до 7, характеризиращо се с това, че профилираните елементи /16/ са монтирани с възможност за синхронизирано въртене около съответни успоредни оси /110/.