CZ231194A3 - Apparatus for capture of solar energy and its transfer to receiving medium for the purpose of heating - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro zachycování sluneční energie a její přenos na přejímací medium za účelem ohřevu.

Dosavadní stav techniky

Již dlouho se vyvíjejí snahy jak zachycovat sluneční energii za účelem ohřevu přejímacího prostředku jako je na příklad vnější stěna budovy nebo objem vzduchu uvnitř budovy.

Tato rekuperace energie je zejména zajímavá z toho důvodu, že může v chladném období poskytnout doplněk k energii tepelné přejímacím mediím·, která jsou např. umístěna, na budovách nebo jiných konstrukcích výstave ných slunečnímu záření, i když je slabé.

Jsou známy různé prostředky jako je na příklad povlak černou nebo jinou tmavou barvou, který se aplikuje na přejímací plochy vystavené slunečnímu záření. Tyto povlaky, které plní funkci na základě principu černého tělesa, mají tu výhodu, že mohou značnou měrou, přijímat a rekupe rovat sluneční energii po celou dobu, po kterou jsou vystaveny slunečnímu záření.

Jakmile však záření ustane, zejména po západu slunce, tyto povlaky vydávají velkou měrou, zejména vzhledem k tepelným ztrátám, tepelnou energii, kterou předtím zachytily a uchovaly. Takové povlaky vykazují ve skutečnosti koefi2 cient ztráty řádu 6 až 8 W/ C/m .

Jelikož jsou tyto ztráty úměrné rozdílu mezi teplotou dosaženou na povlaku a teplotou vnějšího okolního prostředí, je pak tepelné uvolnění tím vyšší, čím je tento vzniklý rozdíl větší.

Ostatně jsou rovněž známa zařízení pro rekuperaci slu neční energie, které také nazýváme průhledné izolace a která jsou opatřena průhlednými stěnami a to bud ze skla nebo plastické hmoty, která se paralelně nebo kolmo namontuji na přejímací plochy, které se mají ohřát.

Tyto průhledné izolace jsou určeny k tomu, aby mohlo proniknout sluneční záření a tak se využila tepelná energie.

Typickýnpříkladem takového zařízení jsou skleníky pou žívané v zemědělství.

Tato zařízení izolačního typu je možno případně také í kombinovat s povlaky tmavé barvy, jak jsme zmínili výše.

Jejich nevýhodou však je vysoká ztráta tepelné energie tehdy, kdy již nejsou vystaveny slunečnímu záření.

, Výše zmíněná známá zařízení mají ostatně také nevýhodu t v tom, že zachycují sluneční záření nepřetržitě a to zejména v teplném období, tedy i tehdy, kdy v určitých případech není rekuperace této energie žádoucí a může dokonce i škodit.

Je tedy zapotřebí vytvořit takové prostředky, které by tato zařízení vyřadily z provozu tehdy, když to uživatel požaduje., v ' :· ·:··· :··;·\·

Podstata vynálezu

Z výše uváděných důvodů je cílem vynálezu vytvořit takové zařízení, které by zachycovalo sluneční energii na přejímací medium, které se tím ohřívá a přitom nevykazovalo výše uváděné nedostatky.

Zejména je cílem vynálezu vytvořit takové zařízení, které by zachycovalo sluneční energii a mělo snížený koeficient tepelné ztráty.

Rovněž má vynález za cíl, aby vytvořené zařízení mělo jednoduchou konstrukci a nevyžadovalo příliš velké náklady na jeho pořízení.

Dále chce vynález vytvořit takové zařízení, které by. umožnilo zachycovat kontrolované sluneční energii, aby se tak vyloučila příliš vysoká rekuperace v případě, že je zařízení vystaveno příliš intensivnímu slunečnímu záření.

Vynález má také vytvořit zařízení, které by se mohlo využívat na budovách a na jiných konstrukcích.

Za tímto účelem se podle vynálezu navrhuje zařízení určitého základního typu, které má řadu profilovaných ho rizontálních prvků od sebe oddělených a uspořádaných do formy žaluzie s vnější plochou, která může být vystavena slunečnímu záření a s vnitřní plochou, která směřuje k přejímacímu mediu, při čemž profilované prvky mají dvě odrazné plochy a jeden profil zvolený tak, aby se mezi řadou těchto prvků vytvořila řada vzduchových kanálů, kterými by stoupal vzduch od vnější plochy k vnitřní ploše, při čemž profi:'· lované prvky nevodí tepelnou energii z vnější plochy na plochu vnitřní a na straně vnitřních ploch a/nebo vnějších ploch žaluzie jsou uspořádány uzavírací prostředky, 'kterými se blokuje vzduch v kanálech .

Odrazné plochy profilovaných prvků takto umožňují vést sluneční energii směrem k vnitřní ploše žaluzie uspořádané u přejímacího media. Navíc se tím ohřívá obsah vzduchu v kanálech mezi profilovanými prvky.

Vzhledem k rozdílu hustoty má teplý vzduch tendenci stoupat a studený vzduch naopak klesat. V důsledku vzestup ného uspořádání kanálů má teplý vzduch tendenci stoupat k vnitřní ploše žaluzie, která je zavřená, zatímco studený vzduch má tendenci klesat k vnější ploše žaluzie. Takto se vytváří konvekční tepelná zádrž v horní části kanálů, tedy v blízkosti vnitřní plochy žaluzie, která je v blízkosti přejímacího media určeného k ohřevu.

Tak se vytváří celá řada vrstev teplého vzduchu,které se nepohybují a které současně představují velice dobrou izolaci se sníženým koeficientem ztrát tepelné energie.

Tak se dosáhne účinného izolantu, který současně umožní, aby sluneční energie byla pomocí odrazů přenášena nana odrazné plochy profilovaných prvků. Tato energie se setkává s přejímacím povrchem, tedy s vnitřní uzavřenou plochou žaluzie, která je s výhodou tmavá. Tato energie se transformuje v energii tepelnou a nemůže již uniknout směrem ven, jelikož infračervené záření se nesnadno odráží Tak se vytvoří tepelný zpětný ventil.

Podle prvního způsobu provedení vynálezu je každý profilovaný prvek tvořen tenkým filmem o zahnutém profilu z materiálu nevodigíbo.teplo.

Podle druhého způsobu realizace vynálezu je každý profilovaný prvek tvořen dvěma tenkými filmy o zahnutém profilu z materiálu nevodícího teplo, které jsou spolu na koncích spojeny a vytvářejí tak izolační prostor naplněný vzduchem.

V posledním případě se ještě zlepšují izolační vlast nosti zařízení, protože každý profilovaný prvek obsahuje určitý objem vzduchu tvořící izolant.

Podle těchto způsobů provedení, které jsme uvedli, je možno jako materiál pro tenký film s výhodou užít papír, karton, plastickou hmotu a další analogické materiály.

Zejména je možno využít filmů z plastické hmoty jako je polythylen nebo polyester. Jestliže je tato látka prů hledná, je možno ji pokrýt povlakem na jedné nebo obou stranách filmu, i když je samozřejmě výhodnější opatřit film povlakem po obou stranách. Může se např. jednat o povlak hliníkem , který pak lze chránit lakem.

Další způsob realizace vynálezu spočívá v tom, že každý profilovaný prvek je plný a jeho profil odpovídá profilu turbinové lopatky. Tento plný prvek je rovněž možno vytvořit z plastické hmoty, z betonu, ze dřeva atd.

Při těchto způsobech provedení mají profilované prvky konstantní profil zvolený tak, že sluneční záření dopadá nepřímo na přejímací povrch pomocí následných odrazů na jejich odrazné plochy a to tak, že přejímací medium neni v kontaktu s vnější plochou žaluzie nebo s vnějším pro středím. Tak vzniká radiační zádrž.

Za.tímto účelem může zařízení obsahovat bud profilované prvky se zahnutým profilem nebo profilované prvky o profilu ve tvaru stupňů nebo schodiště. V toínto případě se- vytvoří několik následných radiačních zádrží.

Jako variantu je možno využít profilované prvky, jejichž profilem je přímka. V tomto případě je přejímající medium v kon taktu s vnější plochou žaluzie nebo vnějším prostředím a radiační zádrže nevznikají.

Profil profilovaných prvků lze zvolit v závislosti na zeměpisné šířce místa, kde se má zařízení instalovat, aby se optimalizoval průnik slunečního záření uvnitř kanálů.

Tak je možno zajistit vytápění ve studeném období nebo i v zimě, když jsou paprsky slunce nakloněny nad horizont a také zabránit ohřevu tehdy, když paprsky slunce dopadají téměř přímo.

Podle dalšího způsobu realizace vynálezu má každý profilovaný prvek variabilní proflil a zahrnuje fixní část, která stoupá od střední části žaluzie směrem k vnitřní ploše této žaluzie a poté otočnou a regulovatelnou část, která vede od vnější plochy žaluzie ke střední části, jež tak představuje vlastně otočný čep maži fixní částí a otočnou částí.

Tak je možno regulovat příslušné otočné části profi lovaných prvků, aby se umožnil ohřev přejímacího povrchu nebo naopak se zamezilo tomuto ohřevu a to podle přání uživatele.

Podle dalšího způsobu provedení vynálezu je zařízení vybaveno řadou pomocných orgánů, které prodlužují profi lované prvky na straně vnější plochy žaluzie, při čemž každý pomocný orgán má horní povrch opatřen tmavou barvou a spodní povrch je odrazný.

Tyto pomocné prostředky mohou být fixní nebo mobilní a jsou orientovány vzhledem k zeměpisnému místu, kde je zařízení instalováno.

V zimě , kdy je slunce jen nízko nad obzorem, je možno docílit odrazů pomocí odrazných stěn pomocných orgánů, což vede k ohřevu přejímacího media.

Naproti tomu v létě, kdy paprsky dopadají přímo nebo méně šikmo, dopadá záření na horní tmavé plochy pomoc ných orgánů. Tyto plochy se tak ohřejí a teplo se uvolňuje směrem ven, aniž se přejímací medium ohřívá.

Podle dalšího způsobu provedení vynálezu jsou profilované prvky uspořádány tak, aby přecházely z vnější plochy a vnitřní plochu žaluzie, při čemž povrch vnější plochy je výše než povrh vnitřní plochy.

Dojde tak k určitému koncentračnímu účinku, který může být zajímavý zejména pro ohřev stěny, rezervoáru vody atd.

Pokud jde o popsané způsoby provedení vynálezu, za řízení je s výhodou opatřeno deskou, která je obvykle čtverhranná a která nese řadu profilovaných prvků. Desky s těmito profily je možno průmyslově vyrábět a poté je přímo instalovat na místo použití.

V různých způsobech provedení vynálezu, které jsme výše popsali, je vnější plocha žaluzie bud otevřená nebo může být pokryta průheldnou deskou, např. ze skla nebo i plastického materiálu. Taková deska umožní chránit žaluzii, zejména v krajích, kde. se vyskytují silné větry.

Vnitřní plocha žaluzie, která je zavřená, je s výhodou opatřena povlakem tmavé barvy, nejlépe černé, aby se sluneční energie, která dopadá na tento povrch, proměnila v energii tepelnou.

O ·* iíhm-AV

Zařízení podle výše uvedených způsobů provedení se zejména hodí pro využití vně budovy podél vertikální zdi.

Je možno je rovněž aplikovat na stenu nějakého rezer voáru nebo cisterny vody, aby se tak zajistil ohřev vody.

Podle dalšího způsobu provedení vynálezu je zařízení uzpůsobeno tak, že vytváří průhlednou stěnu.

V tomto případě je vnější plocha žaluzie vybavena průhlednou deskou, zatímco vnitřní plocha je opatřena tmavou nebo průhlednou deskou. V případě, kdy jak plocha vnější, tak i plocha vnitřní jsou vybaveny průhlednými deskami, vytvoří se tak průhledná stěna, kterou je možno využít pro výstavbu skleníků, skleněných stěn pro sportovní haly, divadla atd.

Podle dalšího způsobu provedení vynálezu má zařízení formu rolety podobné destičkové roletě benátského typu. Profilované prvky lze tedy k sobě přiblížit nebo i oddálit od sebe pomocí táhel nebo analogického zařízení.Tuto roletu je možno využít nejlépe za skleněno u plochou uvnitř budovy.

Při tomto způsobu provedení jsou uzavírací prostředky na vnější ploše žaluzie vytvořeny jako měch spojující dva a dva profilované prvky.

Na stejném prihcipu je možno uspořádat okenici, použi telnou před nebo za oknem budovy, při čemž profilované prvky jsou pevně mezi sebou spojeny.

Podle různých forem provedení vynálezu mohou být pro filované prvky uspořádány nad sebou vertikálně nebo v určitém sklonu např. v úhlu 45*C k vertikále a to se zřetelem na vytvoření přejímacího media, které se má ohřát.

V popise, který následuje a uvádí pouze některá možná provedení vynálezu jako příklady, se odvoláváme na výkresy, které zobrazují :

- obrázek 1 je částečný pohled na zařízení v příčnémířezu podle prvního způsobu realizace vynálezu na přejímacím mediu ;

- obrázek 2 je částečný pohled na zařízení v příčném řezu podle druhého způsobu realizace vynálezu na přejímacím mediu ;

- obrázek 3 je nárys podpěrné desky zařízení znázorněného na obr. č. 1;

- obrázek č.4 je částečný zvětšený řez linií IV-IV obrázku 3 ;

- obrázek 5 je částečný pohled na zařízení v příčném řezu podle třetího způsobu provedení vynálezu na přejímacím mediu

- obrázek 6 je částečný pohled v řezu na zařízení podle čtvrtého způsobu realizace vynálezu ;

- obrázek 7 je částečný pohled na zařízení v příčném řezu podle pátého způsobu provedení vynálezu, které je podobné zařízení na obrázku 2 a je vybaven mimo jiné externími pomocnými orgány ;

- obrázek 8 je částečný pohled na zařízení v příčném řezu podle sedmého způsobu provedení vynálezu, jehož profilované prvky mají profil stupňový nebo schodišňový ;

- obrázek 9 je částečný pohled na zařízení v příčném řezu podle sedmného způsobu provedení vynálezu, jehož profilované prvky se sbíhají j

-A.

- obrázek 10 je podle na zařízení v příčném řezu podle osmého způsobu provedení vynálezu, které má sloužit jako průhledná stěna ;

- obrázek 11 je pohled na zařízení v příčném řezu podle vynálezu v provedení jako okenice umístěná za skleněnou plochou ;

- obrázek 12 je pohled v řezu s detailním znázorněním struktury zařízení podle obrázku 11 ;

- obrázek 13 je pohled v řezu znázorňující variantu provedení zařízení podle obrázků 11 a 12 ;

- obrázek 14 je částečný pohled na zařízení podle vynálezu v řezu v provedení rolety umístěné za skleněnou plochou ; a

- obrázek 15 je částečný pohled v řezu na zařízení s profilovanými otočnými prvky podle vynálezu.

Budeme se nejprve odvolávat na obr. 1, na kterém je zná zorněno zařízení 10 podle vynálezu na přejímacím mediu, které je v tomto příkladu tvořeno externím povrchem 12 vertikální zdi .14 nebo i zdi nakloněné k vertikále.

Zařízení 10 je opatřeno řadou identických profilovaných prvků 16 uspořádaných horizontálně, mezi sebou oddělených a upravených v rovině paralelní k povrchu 12, t.j. vertikálně a tak vytváří žaluzii. Tato žaluzie má vnější plochu 18, jež může být vystavena slunečnímu záření R a vnitřní plochu 20, uspořádanou v blízkosti přejímacího povrchu 12.

Každý z profilovaných prvků 16 je tvořen v tomto příkladu provedení tenkým filmem o zahnutém profilu z materiálu, který nevodí teplo. V tomto případě jde o film z plastické hmoty např. z polyethylenu nebo polyesteru o tlouštce několika de setin mikrometru.

Tento film je bud průhledný nebo neprůhledný a jedna z jeho ploch, s výhodou obě plochy jsou opatřeny povlakem umožňujícím odraz, např. povlakem hliníku. Odrazný povlak aplikovaný na jedné nebo i obou plochách filmu může být s výhodou chráněn průhledným lakem. Jestliže je film prů hledný, pak v určitých případech stačí jeden odrazný povlak. Šířka L v uváděném příkladu může být - mezi vnější plochou 18 a vnitřní plochou 20 - 5 až 20 cm a vzdálenost I mezi dvěma po sobě následujícími prvky 16 se může pohybovat okolo centimetru, např. 2 cm.

Každý profilovaný prvek 16 má určitý zvolený profil, který - jak je uvedeno v příkladu - zahrnuje v podstatě horizontální část 22, která vychází z vnější plochy 18 a napojuje se prostřednictvím zahnuté části 24 na část 26, která je v podstatě přímá a která stoupá progresivně k vnitřní ploše 20.

Každý profilovaný prvek 16 se zformuje ohybem filmu z materiálu výše popsaného tak, aby se dosáhlo žádouscího profilu.

Profilované prvky 16 vytvářejí mezi sebou řadu vzdu chových kanálů 28, čímž vzniká sled nad sebou uspořádaných vzduchových polštářů, při čemž každý kanál stoupá od vnější plochy 18 až k vnitřní ploše 20.

Zařízení je navíc opatřeno uzavíracími prostředly 30 uspořádanými na straně vnější plochy 20 žaluzie. Tyto prostředky mohou, mít různou formu. Například to může být základová deska 32, která má nést řadu prvků 16, jak dále popíšeme.

V další variantě může být deska 32 nahrazena jenom jednoduchou plachtou nebo dokonce úplně vynechána, takže profilované prvky 16 ústí až u přejímacího povrchu 12.

Deska 32 je s výhodou opatřena povlakem tmavé barvy na ploše obrácené ven.

Funkce uzavíracích prostředků 30 je alespoň z části zahradit kanály 28 na straně vnější plochy 20.

Na znázorněném příkladu je vnější plocha 18 pokryta průhlednou deskou 34 ze skla nebo z plastické hmoty, jež je určena k průniku slunečního záření R.

Jako variantní řešení je také možno nechat vnější plochu 18 zcela otevřenou nebo ji ještě opatřit ochrannou mřížkou proti nárazům, jelikož je tato plocha obrácena směrem ven.

Profilované prvky 16 mají profil zvolený tak, aby sluneční záření R mohlo pronikat vnitřní plochou 18 žaluzie a vytvářela se tak řada následných odrazů a to na odrazných plochách profilovaných prvků, čímž odrazy postupují kanály 28 k vnitřní ploše 20. Je však výhodné minimalizovat počet odrazů, aby se tak vyloučily ztráty, ke-kterým při každém odrazu dochází.

Největší část slunečního záření o malé vlnové délce dopadající na vnější plochu 20 se mění na tepelné záření o velké vlnové délce, které již nemůže unikat, protože vnitřní plocha 20 je uzavřena.

Odrazné profilované prvky 16 pohlcují slabou část slunečního záření a tím ohřívají vzduch obsažený v kanálech 28, při čemž ohřátý vzduch stoupá směrem k vnitřní ploše 20 vzhledem ke své nižší hustotě a chladný vzduch pak klesá směrem k vnější ploše 18 v důsledku? své vyšší hustoty.

Za těchto podmínek vzduch ohřátý slunečním zářením je blokován na straně vnitřní plochy 20 a zajišťuje tak ohřev přejímacího povrchu 12 a vytváří tím izolant znemožňující rychlé ochlazení přejímacího povrchu 12, když zařízení 10 již nepřijímá sluneční záření.

Zvláštní forma profilu prvků 16 je zvolena tak, aby vyhovovala zejména zeměpisné šířce místa, kde má být zařízení instalováno a to vzhledem k úhlu naklonění A slunečního záření R vzhledem k horizontále.

Jestliže volíme přiměřenou formu profilu prvků 16, je možno zvolit tento profil tak, že se účinku ohřevu nedosáhne dříve, než dojde k otevření úhlu A v určitém rozsahu. V tomto případě se dostává největší část slu nečního záření na desku 32 a zde se mění na teplo, zatímco slabá část slunečního záření je ebsorbována profilovanými prvky a tím ohřívá vzduch v kanálech.

Je tedy možno zajistit ohřev přejímací plochy 12 pouze v zimním období, kdy úhel A je pod stanoveným prahem a zabránit ohřevu v letním období, kdy úhel A je ňad stanoveným prahem.

Provedení podle obrázku 2 se velice blíží/provedení podle obrázku 1, má však prvky 36, z nichž každý sestává ze dvou tenkých filmů 38 a 40 o zahnutém profilu, které jsou vytvořeny z materiálu nevodícího teplo, při čemž jsou tyto dva filmy spolu na obou krajích spojeny : kraj 42 je hápojen na vnější plochu 18 a kraj 44 na vnitřní plochu 20.

Tak je mezi dvěma filmy 38 a 40 stejného prvku 36 vytvořen izolační prostor 46 naplněný vzduchem, který umožňuje zlepšit izolační charakteristiky zařízení na rodil od zařízení znázorněného na obr. 1. Jinak zařízení podle obrázku 2 funguje stejně jako zařízení zobrazené na obr.l. V provedení podle obrázku 2 je vnější plocha 18 otevřena a není opatřena průhlednou deskou. V tomto případů může být externí plocha 18 chráněna ochrannou mřížkou ( není zobrazena ) . Vnitřní plocha 20 je uzavřena základovou deskou 32 analogickou s deskou na obr. 1.

Nyní se budeme zabývat obrázky 3 a, které znázorňují desku 49 obvykle čtverhrannou se základovou deskou 32, kterou obsahují i obrázky 1 a 2 . Tato deska může mít jako příklad - čtverhrannou formu o rozměrech 60 x 60 cm. Deska 49 je ve znázorněném příkladu opatřena dvěma ver tikálně uspořádanými obrubami 50, mezi kterými jsou na pnuty profilované prvky 16 tvořené jedním filmem', jak je znázorněno na obr. 1 Každý profilovaný prvek 16 pří slušně zformovaný je pak upevněn mezi dvě obruby 50 pomocí adhezní podložky 52 ( obrázek 4 ) . Každý z prvků 16 je ve znázorněném příkladu upevněn na obou obrubách dvěma adhezními podložkami 52, při čemž jedna je umístěna v blízkosti desky 34 a druhá v blízkosti základové desky 32.

Je samozřejmě možné užít jiné způsoby upevnění za předpo kladu, že by každý prvek 16 zachoval svůj určený profil a byl napnut mezi obrubami 50.

ZakládQvá : deska 32 může být rovněž případně opatřena povlakem 54 tmavé barvy, např. černé na ploše obrácené směrem ven a to za účelem zlepšení schopnosti přejímat sluneční záření.

Deska znázorněná na obrázcích 3 a 4 by mohla být podle va riantního řešení opatřena profilovanými prvky 36 zařízení znázorněného na obr. 2.

ίο

Způsoby provedení podle obrázků 1 a 2 zahrnují profilované prvky 16 nebo 36, které mají konstantní profil, jenž je zvolen tak, aby se sluneční záření dostávalo nepřímo na přejímací povrch odrazem na jejich odrazných plochách.

Nyní se budeme věnovat provedení podle obrázku 5, kde zařízení zahrnuje profilované prvky 56 s variabilním pro filem. Každý prvek 56 obsahuje fixní část 58, která vede vzestupně ze střední části 60 žaluzie k její vnitřní ploše 20, zrovna tak jako otočnou regulovatelnou část 62, která vede od vnější plochy 18 žaluzie ke střední části 60.

Každá z částí 62 se může otáčet okolo otočného hoři zontálního čepu upraveného ve střední části 60. Příslušné části 62 prvků 56 jsou mezi sebou spojeny spojovacím orgánem 64 vertikálně a mohou klouzat nahoru nebo dolů, jak je znázorněno ramenem F. Příslušné části 62 prvků 56 se tedy mohou synchronně otáčet mezi dvěma extrémními polo hami ( znázorněnými šrafovanou čarou ) a řadou středních poloh, z nichž jedna je znázorněna plnou čarou.

Tak je možno kontrolovat sluneční záření, které pro niká kanály 28 až vnitřní ploše 20 žaluzie. Účinnost za řízení tedy může být optimální v případě, kdy je zapotřebí dosáhnout ohřevu ; je rovněž možno funkci zařízení zastavit, když není ohřev potřebný.

Příslušné části 58 a 62 profilovaných prvků 56 jsou formovány jako tentké prvky z plastické hmoty, které jsou navíc opatřeny odrazným povlakem na obou plochách.

Zařízení podle obrázku 5 lze aplikovat na desku zná zorněnou na obr. 3 a 4. Na příkladu je uvedeno, že zařízení podle obrázku 5 je opatřenou základovou deskou 32 na straně vnitřní plochy 20,při čemž vnější plocha 18 je otevřená.

Způsob provedení zařízení podle obrázku 6 představuje zařízení, které je opatřeno profilovanými prvky 66 tvořenými plnými prvky o konstantním profilu turbinové lopatky. Tyto masivní prvky mohou být vytvořeny z jakéhokoliv vhodného materiálu, který nevede teplo, např. z plastické hmoty, z betonu, ze dřeva atd.

Prvky 66 jsou vytvořeny tak, že mají větší rozměr než prvky 16, 36 a 56 výše popsané. Jako příklad lze uvést, že jejich šířka se může pohybovat od 10 do 30 cm a mezera oddělující dva prvky může mít 5-10 cm.

Plné prvky na obr. 6 jsou určeny k tomu, aby byly umístěny na vnější straně zdi 14 budovy, mohou však být užity jako pro jiné aplikace, např. pro ohřev rezervoáru vody a pod.

Každý prvek 66 je ohraničen dvěma protilehlými stranami 68 a 70, které se mezi sebou spojují na kraji 72 u vnější plochy 18 a na kraji 74 u vnitřní plochy 20.

V příkladu provedení podle obrázku 7, kterému se nyní budeme věnovat, obsahuje zařízení řadu pomocných orgánů 76, které prodlužují profilované prvky 36 u vnější plochy 18 žaluzie. Každý pomocný orgán 76 má horní povrch 78 opatřen tmavou barvou a spodní povrch 80 odrazný.

Pomocné, orgány 78 mohou být namontovány fixně nebo mohou být regulovatelné. V principu jsou pomocné orgány slabě nakloněny vzhledem k horizontále.

V zimě, kdy sluneční záření dopadá z nízké výšky nad horizontem a odráží se na spodním odrazném povrchu 80, proniká pak do kanálů 28 a zajištuje tak ohřev stěny 14.

X /

V létě dopadá sluneční záření z velké výšky nad obzorem a dopadá na tmavé plochy 78, což vede k jejich ohřevu. Tak vytvořené teplo se pak prouděním uvolňuje směrem ven, aniž se dostává dovnitř zařízení. Pomocné orgány 78 by mohly být užívány spolu s profilovanými prvky o různých profilech.

Ve výše popsaných způsobech provedení je využito profilovaných prvků, které mají profily zahnuté takovým způsobem, že vnitřní plocha 20 žaluzie nepřichází do kontaktu se svou vnější plochou 18, což umožňuje vytvořit radiační zádrž.

Ve způsobu provedení podle obrázku 8, kterému se nyní budeme věnovat, zahrnuje zařízení profilované prvky 82 ve formě stupňů nebo schodiště, které jsou např. upraveny mezi deskou 32 umístěnou na zdi 14 nebo jiném přejímacím mediu a mezi průhlednou deskou 34.

Vzhledem ke zvláštnímu uspořádání prvků 82 nepři chází vnitřní plocha 20 žaluzie, do konatktu s vnější plochou 18 a vytvoří se několik radiačních zádrží namísto jedné, jak tomu bylo u předcházejících řešení.

V provedení podle obrázku 9, o kterém nyní pojednáme, je zařízení opatřeno řadou profilovaných prvků 84, které vedou od vnější plochy 18 uzavřené průhlednou deskou 34 k vnitřní ploše 20 uzavřené deskou 32, která může být průhledná či nikoliv.

V tomto příkladu se profilované prvky 84 sbíhají od vnější plochy 18 k vnitřní ploše 20. Tak se dosáhne vytvoření řady sbíhajících se vzduchových kanálů.

Z toho vyplývá, že vnější povrch SE, na který dopadá sluneční záření je výše než je vnitřní povrch SI situovaný na přejímacím mediu. Tak dosáhneme zesílení a koncentrace slunečního tepla.

Při provedení podle obrázku 10 je zařízení vytvořeno jako průhledná stěna. V tomto příkladu je zařízení opatřeno řadou profilovaných prvků 16 analogických prvkům podle obrázku 1 uspořádaných mezi vnější průhlednou deskou 34 vystavenou slunečnímu záření R a vnitřní deskou 86, která je rovněž průhledná. Deska 86 je uspořádána u přejímacího media 88, který tak představuje vnitřní objem budovy. Tak je možno vytvořit izolovanou stěnu, která uchovává světelnou energii a kterou je možno využít např. pro výstavbu skleníků, spoitovních hal, verand a pod.

V provedení podle obrázku 11 je zařízení vytvořeno ve formě rolety, případně destičkové rolety benátského typu.

Zařízení je zde opatřeno řadou profilovaných prvků 9Q které tvoří destičky nebo lamely s výhodou z plastické hmoty o malé tlouštce. Tato plastická hmota je pak opatřena odrazným povlakem na obou stranách. Profil každého prvku 90 odpovídá profilům prvků 16 znázorněných na obr. 1 a 4. Soubor prvků 90 představuje roletu 92, která je v tomto příkladu provedení umístěna uvnitř budovy za skleněnou plochou 94. Rolety 92 má vnější plochu 18, jež je otevřena a vnější plochu 20, která je uzavřena uzav víracími prvky 96 spojujícími dva a dva prvky 90 u vnější plochy 20.

Roleta 92 dovoluje zachycovat sluneční energii po cházející ze slunečního záření R, které prochází skle něnou plochou 94. Zařízení funguje stejným způsobem jako předchozí popsaná zařízení a umožňuje blokovat teplý vzduch v kanálech mezi prvky 90.

Jak ukazuje obrázek 12, prvky 90 mohou být k sobě přiblíženy nebo oddáleny pomocí lanka nebo podobného prostředku 98, jak tomu bývá v případě známé destičkové rolety.

Provedení vynálezu znázorněné na obr. 12 ukazuje, že uzavírací prvky uspořádané na vnější ploše 20 rolety jsou tvořeny měchem 100, který je tvořen záhyby, na obr. 12 rozvinutými. Jakmile se profilované prvky 90 k sobě navzájem přiblíží v důsledku působení lanka 98, záhyby se rovněž k sobě přiblíží.

V provedení vynálezu znázorněném na obr. 13 jsou uzavírací prostředky tvořeny jednotlivými prvky 102, které prodlužují profilované prvky 76 na vnitřní ploše rolety. V tomto příkladu tvoří prvky 102 ostrý úhel s prvkem 90 . Tyto uzavírací prostředky uzavírají pouze částečně odpovídající kanály. Samozřejmě roletu 92 na obr. 11 až 13 by bylo možno rovněž umístit vně budovy.

V provedení vynálezu znázorněném na obr. 14 je za řízení vytvořeno jako okenice 104, která je v tomto příkladu umístěna uvnitř budovy za skleněnou plochou 94 analogickou ploše na obr. 11.

Zařízení 104 obsahuje řadu profilovaných prvků 106, které jsou mezi sebou pevně spojeny základovou deskou 108, která může být průhledná či nikoliv.

V případě rolety na obr. 11 až 13 nebo okenice na obr. 14, jsou-uzavírací prostředky s výhodou průhledné. Okenice nebo roleta tedy umožní pronikání sluneční energie a zajistit tak ohřev, při čemž však zachovává izolační, schopnosti.

V provedení zařízení podle vynálezu znázorněném na obr. 15, je zařízeno vybaveno řadou profilovaných prvků 16 namontovaných otočné na příslušných paralelních čepech 110. Tyto profilované prvky mohou pak zaujímat rlzné pozice směru vzhledem k funkci, např. ve vztahu naklonění slunečního záření R k horizontu.

Na obr. 15 jsou plnou čarou znázorněny dva profilované prvky v první pozici odpovídající úhlu naklonění 35*slunečního záření R. Tyto dva profilované prvky jsou rovněž znázorněny šrafovanou čarou v druhé pozici odpovídající úhlu naklonění slunečního záření R ó 20*.

Tak je možno optimalizovat funkci zařízení se zřetelem na vývoj slunečního záření během dne.

Další varianta spočívá v tom, že můžeme otáčet deskou identickou nebo analogickou s deskou znázorněnou na obr. 3, na které jsou namontovány profilované prvky napevno.

Z výše uvedeného je zřejmé, že zařízení podle vynálezu lze uplatnit v širokém měřítku pro zachycování sluneční energie a její přenos na přejímací medium, což může být stěna budovy, stěny cisterny atd.

Zařízení podle vynálezu umožňuje zachycovat sluneční energii a přenášet ji na přejímací medium kontrolovaným způsobem, při čemž tvoří dobrou izolaci se sníženým koeficientem tepelných ztrát a profilované prvky zajišťují trojí blokování a to radiace, proudění a vedení.

Je nutno poznamenat, že zařízení funguje velice účinně,'i když je sluneční svit nepatrný nebo i v při mlze.

Claims (17)

1. Patentové nároky

   1. Zařízení pro zachycování sluneční energie a její přenos na přejímací medium za účelem ohřevu s řadou profilovaných prvků (16, 36, 56, 66, 76, 90, 106 ) horizon tálních, od sebe oddělených, které tvoří žaluzii ( 10, 78 ) s vnější plochou ( 18 ) vystavenou slunečnímu záření a vnitřní plochou (20 ) směrovanou k přejímacímu mediu ( 12 ) vyznačené tím,že profilované prvky mají dvě odrazné plo chy a profil zvolený tak, že mezi nimi vytvoří řadu vzduchových kanálů ( 28 ) , kterými vzduch stoupá od vnější plochy ( 18 ) k vnitřní ploše (20 ), při čemž profilované prvky nejsou vodiči tepla z vnější plochy na plochu vnitřní a na straně vnitřních ploch a/nebo vnějších ploch žaluzie jsou uspořádány uzavírací prostředky (30, 32, 96, 100, 102,

   108 ) , kterými se blokuje vzduch v kanálech .
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že každý profilovaný prvek (16) je tvořen tenkým filmem ze zahnutého profilu z tepelně nevodivého materiálu.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že každý profilovaný prvek (16) je tvořen dvěma tenkými filmy ( 38,40 ) ze zahnutého profilu z tepelně nevodivého materiálu, které jsou mezi sebou spojeny na koncích ( 42, 44 ), čímž se vytváří izolační prostor (46 ) naplněný vzduchem.
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že každý profilovaný prvek ( 66 ) je plný a má profil turbinové lopatky.
5. 5. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4,vyznačené tím, že profilované prvky ( 16, 36, 66 ) mají konstantní profil zvolený tak, žé sluneční záření (R ) se nepřímo dostává na přejímací medium ( 12 ) postupnými odrazy na na odrazné plochy takovým způsobem, že přejímací medium není v kontaktu s vnější plochou ( 18 ) žaluzie a vzniká radiační zádrž.
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že za hrnuje profilované prvky ( 16, 36, 66 ) o zahnutém profilu nebo profilované prvky (82) o profilu stupňovitém nebo schodišřovitém.
7. 7. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačené tím, že profilované prvky mají obvykle profil přímky.
8. 8. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že každý profilovaný prvek (56) má variabilní profil a zahrnuje fixní část (58), která stoupá od střední části žaluzie směrem k vnitřní ploše (20) této žaluzie a poté část otočnou regulovatelnou (62), která vede od vnější plochy žaluzie ke střední části, která tak představuje otočný čep mezi fixní částí (58) a otočnou částí (60) .
9. 9. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačené tím, že je vybaveno řadou pomocných orgánů (76) , které prodlužují profilované prvky ( 16, 36 ) na straně vnější' plochy (18) žaluzie, při čemž každý pomocný orgán má horní povrch (78) tmavé barvy a spodní povrch (80) odrazný .
10. 10. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačené tím, že profilované prvky (84) jsou uspořádány tak, aby se od vnější plochy (18) sbíhaly k vnitřní ploše (20) , při čemž povrch (SE) vnitřní plochy je výše než povrch (SI) vnější plochy. .
11. 11. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačené tím, že je opatřeno deskou (48) obvykle čtverhrannou s řadou profilovaných prvků (16, 36, 56 ) .
12. 12. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 10 vyznačené tím, že vnější plocha ( 18) žaluzie je vybavena průhlednou deskou (34 ) .
13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že vnitřní plocha (20) žaluzie je vybaveria průhlednou deskou. (86), takže vytváří průhlednou stěnu.
14. 14. Zařízení podle nároku 12 vyznačené tím,že vnitřní plocha (20) žaluzie je vybavena deskou (32), která je opatřena povlakem tmavé barvy.
15. 15. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7 vyznačené tím, že má formu rolety (92), ve které je možno profilované prvky od sebe oddálit nebo přiblížit.
16. 16. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7 vyznačené tím, že má formu okenice (104), ve které jsou profilované prvky (106) udržovány v určité vzdálenosti mezi sebou pomocí desky (108) .
17. 17. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7 vyznačené tím, že profilované prvky (16) jsou namontovány otočně na paralelních čepech (110 ) .