EA029433B1 - Method for thermal modernization of pneumatically supported structures - Google Patents
Method for thermal modernization of pneumatically supported structures Download PDFInfo
- Publication number
- EA029433B1 EA029433B1 EA201600512A EA201600512A EA029433B1 EA 029433 B1 EA029433 B1 EA 029433B1 EA 201600512 A EA201600512 A EA 201600512A EA 201600512 A EA201600512 A EA 201600512A EA 029433 B1 EA029433 B1 EA 029433B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- air
- heat
- space
- thermal
- spherical elements
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, тепло- и массопереносу в строительной теплофизике, термомодернизации функционирующих, строящихся пневмоопорных объектов различного назначения, при монтаже, эксплуатации строительных покрытий теннисных кортов, хоккейных площадок, бассейнов, выставок, цирков, кафе, аквапарков, киностудий, медицинских точек, ангаров, гаражей, строительных площадок, станций техобслуживания и т.д. Их достоинства - простота монтажа-демонтажа в широком диапазоне климатических условий, высокие теплозащитные характеристики. Целью настоящего изобретения является уменьшение теплопотерь в холодное время года и теплопоступлений - в теплое, которые могут быть уменьшены многократно. Задача достигается термомодернизацией пневмообъектов, включающих многослойную оболочку из эластичного материала и устройства для подачи воздуха после монтажа оболочки, при которой происходит расслоение пространства между более и менее нагретыми поверхностями оболочек для минимизации конвекции, а следовательно, увеличения теплозащитных характеристик пневмоопорных объектов. В межслойное пространство внедряются сферические элементы или близкие к ним по форме емкости с полимерными стенками (т.е. ограниченные объемы воздуха или газа с большими молекулярными массами) устройствами для подачи воздуха (пневмонагнетателями) совместно с воздухом, которые укладываются произвольно, с минимальным объемом межсферического пространства. На внутреннюю поверхность сферических элементов для минимизации радиационных (лучистых) потоков наносятся слои с высокими радиационными отражательными характеристиками. Или внутренний объем сферических элементов можно заполнить совместно с воздухом или газом любым материалом, обладающим высокими радиационными отражательными характеристиками, различной формы (правильной, неправильной, объемной), т.е. экранировать.The invention relates to the construction, heat and mass transfer in building thermal physics, thermal modernization of functioning, under construction pneumo support objects for various purposes, during installation, operation of building coatings tennis courts, hockey venues, swimming pools, exhibitions, circuses, cafes, water parks, film studios, medical points, hangars , garages, construction sites, service stations, etc. Their advantages are simplicity of installation and dismantling in a wide range of climatic conditions, high heat-shielding characteristics. The aim of the present invention is to reduce heat losses in the cold season and heat gains in the warm season, which can be reduced many times. The task is achieved by thermal modernization of pneumatic objects, including a multilayer sheath of elastic material and an air supply device after the installation of the shell, in which the space between the more or less heated surfaces of the shells is separated to minimize convection and, consequently, increase the heat-shielding characteristics of pneumo-supporting objects. Spherical elements or containers similar in shape with polymer walls (i.e. limited volumes of air or gas with large molecular masses) with air supply devices (pneumosuperchargers) together with air that fit arbitrarily with a minimum amount of inter-spherical elements are introduced into the interlayer space. space. To minimize the radiation (radiant) fluxes, layers with high radiation reflective characteristics are deposited on the inner surface of spherical elements. Or the internal volume of spherical elements can be filled together with air or gas with any material with high radiation reflective characteristics of various shapes (regular, irregular, bulk), i.e. screen out.
029433 Β1029433 Β1
029433029433
Изобретение относится к строительству, тепло- и массопереносу в строительной теплофизике, термомодернизации функционирующих, строящихся пневмоопорных объектов различного назначения, при монтаже, эксплуатации строительных покрытий теннисных кортов, хоккейных площадок, бассейнов, выставок, цирков, кафе, аквапарков, киностудий, медицинских точек, ангаров, гаражей, строительных площадок, станций техобслуживания и т.д. Их достоинства - простота монтажа-демонтажа в широком диапазоне климатических условий, высокие теплозащитные характеристики.The invention relates to the construction, heat and mass transfer in building thermal physics, thermal modernization of functioning, under construction pneumo support objects for various purposes, during installation, operation of building coatings tennis courts, hockey venues, swimming pools, exhibitions, circuses, cafes, water parks, film studios, medical points, hangars , garages, construction sites, service stations, etc. Their advantages are simplicity of installation and dismantling in a wide range of climatic conditions, high heat-shielding characteristics.
Пневматические строительные конструкции (пневмоопорные объекты) [1] из мягких оболочек, во внутренний объем которых воздухонагнетательными установками (вентиляторы, воздуходувки, компрессоры и т.д.) поступает атмосферный воздух (газ), вследствие чего достигается стратификация и их деформационная устойчивость при многокомпонентных внешних нагрузках. Известны воздухонесомые объекты (конструктивные элементы с малыми объемами, высоким внутренним давлением воздуха, требующие высокую степень герметизации) и воздухоопорные (здания, сооружения), в объем которых поступает стационарный поток воздуха, компенсируя его эксфильтрацию устройствами, монтируемыми к опорным контурам, грунтам, жестким конструкциям. Материал покрытий: воздухонепроницаемая ткань, армированная, неармированная полимерная пленка (однослойная или многослойная) и т.д. В воздухоопорных пневмообъектах конвективные, тепловые потоки идентичны структуре поверхностей в неограниченном пространстве. В многослойных оболочках вероятно возникновение циркуляционных контуров, геометрические размеры которых зависят от теплофизических характеристик воздуха в оболочках, радиационных взаимодействий между поверхностями оболочек и небосводом, землей, различными объектами.Pneumatic building structures (pneumo-support objects) [1] from soft shells, into the internal volume of which airflow units (fans, blowers, compressors, etc.) enter atmospheric air (gas), as a result of which stratification and their deformational stability are achieved with multicomponent external loads. Known air-less objects (structural elements with small volumes, high internal air pressure, requiring a high degree of sealing) and air-supporting (buildings, structures), which receive a steady flow of air, compensating for its exfiltration devices mounted to the support contours, soils, rigid structures . Coating material: airtight fabric, reinforced, non-reinforced polymer film (single-layer or multi-layer), etc. In air-supporting pneumatic objects, convective, heat flows are identical to the structure of surfaces in an unlimited space. In multilayer shells, circulation circuits are likely to occur, the geometrical dimensions of which depend on the thermal characteristics of the air in the shells, the radiation interactions between the surfaces of the shells and the sky, the ground, and various objects.
Конструктивно-технологическими недостатками большинства воздухоопорных пневмообъектов в различных климатических широтах являются: большие теплопотоки из объектов при относительно низких температурах наружного воздуха и теплопоступления - при высоких.Constructive and technological disadvantages of most air-supporting pneumatic facilities in different climatic latitudes are: large heat fluxes from objects at relatively low temperatures of the outside air and heat gain at high temperatures.
Близкой является конструкция, для предотвращения потерь теплоты из внутренней части конструкции, содержащая четыре слоя гибкой ткани, облицованных металлической фольгой, при заполнении которых воздухом происходит расслоение, имеется устройство, обеспечивающее поступление воздуха в камеры после монтажа покрытия [2].Close is the design, to prevent heat loss from the inside of the structure, containing four layers of flexible fabric, lined with metal foil, when filled with air separation occurs, there is a device that ensures the flow of air into the chamber after mounting the coating [2].
Недостатками вышеупомянутой конструкции является возможность ее использования только при наличии опорных труб, стержней любой формы. Использование газов с большой молекулярной массой (углекислый газ, аргон и т.д.), а следовательно, с меньшими коэффициентами теплопроводности по сравнению с воздухом проблематично. Конструкция не может функционировать, если ее оболочки имеют сферические или цилиндрические поверхности.The disadvantages of the above construction is the possibility of its use only in the presence of support pipes, rods of any shape. The use of gases with a high molecular weight (carbon dioxide, argon, etc.) and, therefore, with lower thermal conductivity coefficients compared with air is problematic. A structure cannot function if its shells have spherical or cylindrical surfaces.
Целью настоящего изобретения является уменьшение теплопотерь в холодное время года и теплопоступлений - в теплое, которые могут быть уменьшены многократно.The aim of the present invention is to reduce heat losses in the cold season and heat gains in the warm season, which can be reduced many times.
Задача достигается термомодернизацией эксплуатируемых пневмообъектов и при их возведении, включающих многослойную оболочку из эластичного материала и устройства для подачи воздуха после монтажа оболочки, при которой происходит расслоение пространства между более и менее нагретыми поверхностями оболочек для минимизации конвекции, а следовательно, увеличения теплозащитных характеристик пневмоопорных объектов. В межслойное пространство устройствами для подачи воздуха (пневмонагнетателями) совместно с воздухом внедряются сферические элементы или близкие к ним по форме емкости с полимерными стенками (т.е. ограниченные объемы воздуха или газа с большими молекулярными массами), которые укладываются произвольно, с минимальным объемом межсферического пространства. На внутреннюю поверхность сферических элементов для минимизации радиационных (лучистых) потоков наносятся слои с высокими радиационными отражательными характеристиками. Или внутреннюю емкость сферических элементов можно плотно заполнить совместно с воздухом или газом любым материалов, обладающим высокими радиационными отражательными характеристиками, различной формы (правильной, неправильной, объемной), т.е. экранировать.The task is achieved by thermal modernization of operated pneumatic objects and during their construction, including a multilayer sheath of elastic material and an air supply device after the sheath is mounted, during which the space between the more and less heated surfaces of the shells is minimized to minimize convection and, consequently, increase the heat-shielding characteristics of the pneumophore objects. Spherical elements or containers close to them in shape with polymer walls (i.e. limited volumes of air or gas with large molecular masses) that fit arbitrarily with a minimum amount of inter-spherical space. To minimize the radiation (radiant) fluxes, layers with high radiation reflective characteristics are deposited on the inner surface of spherical elements. Or the internal capacitance of spherical elements can be densely filled together with air or gas of any materials with high radiation reflective characteristics of various shapes (correct, irregular, volumetric), i.e. screen out.
На чертеже представлена схема пневмоопорного объекта с произвольно расположенными сферическими элементами в межслойном пространстве, гдеThe drawing shows a diagram of a pneumo support object with spherical elements randomly located in the interlayer space, where
1 и 2 - слои (внутренний и внешний) оболочки;1 and 2 - layers (inner and outer) of the shell;
3 - воздуховод;3 - duct;
4 - пневмонагнетатель;4 - pneumosupercharger;
5 - резервуар, хранилище сферических элементов системы заполнения;5 - reservoir, storage of spherical elements of the filling system;
6 - сферические элементы или близкие к ним по форме емкости.6 - spherical elements or containers close to them in shape.
После монтажа объекта, в пространство между слоями (1 и 2) пневмонагнетателем (4) подаются из резервуара (5) через воздуховод (3) сферические элементы или близкие к ним по форме емкости (6). Расстояние между поверхностями оболочки рассчитывается в зависимости от её оптимального сопротивления теплопередаче и давления воздуха в межсферическом пространстве. В процессе поступления воздуха и сферических элементов или близких к ним по форме емкостей (6) происходит расслоение пространства между слоями конструкции, в которое в произвольном порядке и укладываются элементы с минимальным объемом межсферического пространства. После заполнения межслойного пространства сферическими элементами или близкими к ним по форме емкостями (6), пневмонагнетатели (4) отключают, чтоAfter the installation of the object, into the space between the layers (1 and 2) with a pneumosupercharger (4), spherical elements or similar containers (6) are supplied from the reservoir (5) through the duct (3). The distance between the surfaces of the shell is calculated depending on its optimal resistance to heat transfer and air pressure in the inter-spherical space. In the process of the entry of air and spherical elements or close to them in the form of containers (6) there is a separation of the space between the layers of the structure, in which elements with a minimum amount of inter-spherical space fit in an arbitrary order. After filling the interlayer space with spherical elements or similar in shape tanks (6), the pneumosuperchargers (4) disconnect, which
- 1 029433- 1 029433
позволяет экономить энергоресурсы. Устойчивость пневмоконструкции в представленном изобретении достигается тем, что межслойное пространство заполнено сферическими элементами.allows you to save energy. The stability of the pneumatic construction in the present invention is achieved by the fact that the interlayer space is filled with spherical elements.
Сферические элементы или близкие к ним по форме емкости (6) с ограниченным объемом воздуха, газа или любого полимерного материала, внутренние поверхности которых до заполнения их газом или воздухом покрывают любым материалом с высокими радиационными отражательными характеристиками, помещают в резервуары (5), которые могут быть расположены в любом удобном месте. Один из способов размещения резервуара показан на чертеже, над пневмонагнетателем.Spherical elements or similar in shape to the vessel (6) with a limited volume of air, gas or any polymer material, the inner surfaces of which, before being filled with gas or air, are covered with any material with high radiation reflective characteristics, are placed in tanks (5) that can be located in any convenient place. One way of placing the tank is shown in the drawing, above the pneumosupercharger.
Так же можно заполнить внутреннюю емкость сфер совместно с воздухом или газом любым материалом, обладающим высокими отражательными характеристиками (например, фольгой), различной формы (правильной, неправильной, объемной), т.е. экранировать.It is also possible to fill the internal capacity of the spheres together with air or gas with any material with high reflective characteristics (for example, foil) of various shapes (correct, irregular, bulk), i.e. screen out.
Извлечение сферических элементов или близких к ним по форме емкостей (6) из межслойного пространства оболочки осуществляется с помощью пневмонагнетателя (4), который может быть реверсивным, или с помощью включенных в систему воздуховодов обводных линий, на которых должны быть установлены запорно-регулирующие устройства.Removing spherical elements or close to them in the form of tanks (6) from the interlayer space of the shell is carried out using a pneumatic pressure charger (4), which can be reversible, or using bypass ducts included in the system, on which the shut-off and control devices must be installed.
Использование данного способа термомодернизации пневмоопорных объектов позволяет добиться значительной экономии тепло- и энергоресурсов, как на стадии их изготовления, так и во время возведения и дальнейшего использования, т.к. способствует их функционированию в течение всего периода эксплуатации при различных климатологических параметрах наружного воздуха.Using this method of thermo-modernization of pneumatic support objects allows to achieve significant savings in heat and energy, both at the stage of their manufacture, and during construction and further use, because contributes to their functioning during the entire period of operation at different climatological parameters of external air.
Источники информации:Information sources:
1. Ермолов В.В. Пневматические строительные конструкции //В.В. Ермолов, У.У. Бэрд, Э. Бубнер и др.; под ред. В.В. Ермолова. // М.: Стройиздат, 1983 - 439 с.1. Ermolov V.V. Pneumatic building structures //V.V. Yermolov, U.W. Baird, E. Bubner and others; by ed. V.V. Yermolov. // M .: stroiizdat, 1983 - 439 p.
2. Многослойное теплоизоляционное покрытие: пат. ϋδ 4297813 / Джеймс Дж Фаррелл, Энтони Дж Донохоу; дата публ. 03.11.1981.2. Multi-layer thermal insulation coating: Pat. ϋδ 4297813 / James J. Farrell, Anthony J. Donohoe; date posted 11/03/1981.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201600512A EA029433B1 (en) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | Method for thermal modernization of pneumatically supported structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201600512A EA029433B1 (en) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | Method for thermal modernization of pneumatically supported structures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201600512A1 EA201600512A1 (en) | 2017-12-29 |
EA029433B1 true EA029433B1 (en) | 2018-03-30 |
Family
ID=60765454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201600512A EA029433B1 (en) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | Method for thermal modernization of pneumatically supported structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA029433B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112942962A (en) * | 2021-02-02 | 2021-06-11 | 肃宁县中原纺织有限责任公司 | Independently supported gas column structure |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2132520C1 (en) * | 1998-07-01 | 1999-06-27 | Анцыгин Юрий Григорьевич | Method of cooling pneumatic structure and device for realization of this method |
RU2151847C1 (en) * | 1999-09-09 | 2000-06-27 | Анцыгин Юрий Григорьевич | Method and device for thermostating of pneumatic structure |
RU2395658C2 (en) * | 2008-07-09 | 2010-07-27 | Георгий Петрович Жуков | Pneumatic structure |
US20120255707A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-10-11 | Tianjin University Of Science & Technology | Inflatable wall material, cold storage house using the same, and air-conditioned storehouse using the same |
US20140245668A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-09-04 | Mehri Mafi | Shelter Assembly |
-
2016
- 2016-06-17 EA EA201600512A patent/EA029433B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2132520C1 (en) * | 1998-07-01 | 1999-06-27 | Анцыгин Юрий Григорьевич | Method of cooling pneumatic structure and device for realization of this method |
RU2151847C1 (en) * | 1999-09-09 | 2000-06-27 | Анцыгин Юрий Григорьевич | Method and device for thermostating of pneumatic structure |
RU2395658C2 (en) * | 2008-07-09 | 2010-07-27 | Георгий Петрович Жуков | Pneumatic structure |
US20120255707A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-10-11 | Tianjin University Of Science & Technology | Inflatable wall material, cold storage house using the same, and air-conditioned storehouse using the same |
US20140245668A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-09-04 | Mehri Mafi | Shelter Assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201600512A1 (en) | 2017-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8752336B1 (en) | Inflatable blast proof structure | |
JP6570536B2 (en) | Forced diffusion treatment for insulating parts made from foamed synthetic foam | |
EA029433B1 (en) | Method for thermal modernization of pneumatically supported structures | |
Saedodin et al. | Experimental and numerical investigations on enclosure pressure effects on radiation and convection heat losses from two finite concentric cylinders using two radiation shields | |
CN102129805B (en) | Large-scale experiment device capable of simulating natural environment climate condition | |
RU2010139517A (en) | MULTI-LAYERED DESIGN WITH TUBE SYSTEM | |
Kim et al. | Analysis of heat transfer and frost layer formation on a cryogenic tank wall exposed to the humid atmospheric air | |
Fesmire et al. | Advanced cryogenic insulation systems | |
Sahu et al. | A review on thermal insulation and its optimum thickness to reduce heat loss | |
CN103807908B (en) | Building foundation type sandy soil heat storage self-heating system | |
RU155180U1 (en) | CONSTRUCTION FOR THERMOSTATING SOILS UNDER BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS | |
CN210173860U (en) | Concrete curing box with vapor chamber | |
Bae et al. | Energy performance analysis of textile and capillary tube composite panel system by computational fluid dynamics and real-scale experiments | |
US20120291988A1 (en) | Perimeter Temperature Controlled Heating and Cooling System | |
US10823460B2 (en) | Integral collector storage solar water heater | |
RU101479U1 (en) | CELLAR GLACIER | |
CN103807902B (en) | The ultralow temperature convection current radiant heating system of porous sun-dried mud brick heat accumulation | |
RU2809426C1 (en) | Active thermal protection enclosure | |
JP2007075077A (en) | Apparatus for weakening power of typhoon or tornado | |
Pedchenko et al. | Improvement of terrestrial storage-shelter facilities for natural gas storage as part of gas hydrates | |
Kyeongho et al. | Composite aerogel insulation for cryogenic liquid storage | |
RU153030U1 (en) | HEAT ELEMENT | |
CZ2010355A3 (en) | Building assembly of heat-insulating system with air gap | |
US11168896B2 (en) | Temperature control of a modular building | |
Педченко et al. | Justification of the choice of pneumatic structures for the formation of ground storage facilities for the gas hydrates storage= Обґрунтування вибору пневмоконструкцій для формування наземних сховищ для зберігання газогідратів |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |