NO845269L

NO845269L - PROCEDURE FOR HEATING BUILDINGS THROUGH USE OF SOLAR ENERGY.

Info

Publication number: NO845269L
Application number: NO845269A
Authority: NO
Inventors: Marco Zambolin
Original assignee: Marco Zambolin
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1985-07-01
Also published as: BR8406772A; IT8324441A0; AU3698984A; SE8406662L; JPS60159558A; FI845147A0; FR2557678A1; GB8432708D0; ES8609562A1; BE901370A; NL8403955A; SE8406662D0; GB2152205A; KR850004293A; DK607484A; FI845147L; ZA849865B; DE3446912A1; DK607484D0; ES539196A0

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for oppvarming av bygninger i hvilke solenergi anvendes som hovedenergikilde. The invention relates to a method for heating buildings in which solar energy is used as the main energy source.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er særlig tilsiktet anvendelse i industribygninger, hvor mulighetene for en effektiv utnyttelse av fremgangsmåten er lettere å realisere. The method according to the invention is particularly intended for use in industrial buildings, where the possibilities for effective utilization of the method are easier to realize.

Det er alminnelig kjent at de stadig økende brensel-kostnader avspeiles i enøkning av kostnadene for oppvarming av rom og bolighus. It is common knowledge that the ever-increasing fuel costs are reflected in an increase in the costs for heating rooms and residential buildings.

Disse kostnader som i virkeligheten er svært høye påvirker i betydelig grad de løpende kostnader, og gjør det forsvarlig, når det er mulig, å anskaffe selv dyre innretninger som kan bidra til innsparing av forbrukene. These costs, which are in reality very high, significantly affect the running costs, and make it prudent, when possible, to acquire even expensive devices that can contribute to saving consumption.

Uheldigvis er det meget vanskelig å skjære ned forbrukene, særlig i bygninger beregnet for industribruk. I virkeligheten forsvinner en betydelig energimengde ved over-føring gjennom taket. Unfortunately, it is very difficult to cut consumption, especially in buildings intended for industrial use. In reality, a significant amount of energy is lost during transmission through the roof.

Dessuten er innvirkninger av kald luft inn i rommene uunngåelig, og dette resulterer i en ytterligere økning av energien som anvendes for oppvarming. Moreover, impacts of cold air into the rooms are unavoidable, and this results in a further increase of the energy used for heating.

I verkstedshaller eller lagerbygninger opptrer de største tap av varmeenergi vanligvis gjennom taket, og mengden av tapt varme kan angis ved formelen : In workshop halls or warehouses, the largest losses of heat energy usually occur through the roof, and the amount of heat lost can be indicated by the formula:

W = K x S x A t hvor:W = H x S x A t where:

K = samlet spredningskoeffisientK = overall dispersion coefficient

S = spredningsoverflateS = spreading surface

A t = differansen mellom innetemperatur og utetemperaturA t = the difference between inside temperature and outside temperature

W = varmetapW = heat loss

Det vil være klart at for å redusere disse tap er det nødvendig enten å drastisk redusere spredningskoeffisient-en ved overføring (K) eller å redusere differansen mellom de to temperaturer. It will be clear that in order to reduce these losses it is necessary either to drastically reduce the dispersion coefficient during transmission (K) or to reduce the difference between the two temperatures.

Gode resultater har nylig blitt oppnådd ved en fremgangsmåte beskrevet i italiensk patentsøknad nr. 22073 A/82 av samme oppfinner, der fremgangsmåten består i å slippe inn en viss mengde ytre luft umiddelbart under, og tangentielt til en verkstedhalls takverk, for på den måten å danne en barriere som forhindrer den varme luft som kommer fra den nedre del av bygningen fra å komme i berøring med selve Good results have recently been obtained by a method described in Italian patent application No. 22073 A/82 by the same inventor, where the method consists in admitting a certain amount of outside air immediately below and tangentially to the ceiling of a workshop hall, in order to form a barrier that prevents the hot air coming from the lower part of the building from coming into contact with the building itself

takverket.the roof structure.

Det er på den måten tilveiebrakt en luftstrøm nedover som absorberer varme fra de øvre indre områder hvor temperaturen er høyere. In this way, a downward air flow is provided which absorbs heat from the upper internal areas where the temperature is higher.

På den måten blir varmen som vanligvis går oppover tvunget nedover, idet varm luft blir forhindret fra å berøre taket og avgi varme ved overføring, og et lite overtrykk holdes over hele området, som gjør at det ikke er noen inn-virkning av kald luft i den nedre del av verkstedshallen, In this way, the heat that normally travels upwards is forced downwards, as warm air is prevented from touching the ceiling and giving off heat by transfer, and a slight excess pressure is maintained over the whole area, which means that there is no influence of cold air in the lower part of the workshop hall,

som nettopp er området som skal varmes opp.which is precisely the area to be heated.

Senere studier og eksperimenter førte til fremgangsmåten i den foreliggende oppfinnelse, som har som sitt sikte-mål utnyttelse av solenergi for industribygninger og bolighus for på den måten å tillate enda større kostnadsbesparelser. Later studies and experiments led to the method in the present invention, which has as its aim the utilization of solar energy for industrial buildings and residential buildings in order to allow even greater cost savings in that way.

Fremgangsmåten som anvender innretninger lik de tilveiebrakt for termisk isolering av bygninger ved den ovenfor nevnte fremgangsmåte, krever et porøst dobbelttak i den øvre del av bygningen og bruk av dette dobbelttak som lederelement. Dette element er i kontakt med rommene under, til hvilke det direkte kan overføre deler av den absorberte varme. The method which uses devices similar to those provided for thermal insulation of buildings by the above-mentioned method, requires a porous double roof in the upper part of the building and the use of this double roof as a conductor element. This element is in contact with the rooms below, to which it can directly transfer part of the absorbed heat.

Videre er det skapt et område mellom taket og dobbelttaket i hvilket lufttemperaturen øker (på grunn av den såkalte "drivhuseffekten") og hvor luften også kan slippe inn i rommet gjennom porene i dobbelttaket. Furthermore, an area has been created between the roof and the double roof in which the air temperature increases (due to the so-called "greenhouse effect") and where the air can also enter the room through the pores in the double roof.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et perspektivriss av en verkstedshall, inklusiv anlegg for utøvelse av oppfinnelsens fremgangsmåte, fig. 2 er et snittris av verkstedshallen på fig. 1, The invention shall be described in more detail in the following in connection with an exemplary embodiment with reference to the drawings, where fig. 1 is a perspective view of a workshop hall, including facilities for practicing the method of the invention, fig. 2 is a sectional view of the workshop hall in fig. 1,

fig. 3 er et snittriss av verkstedshallen ortogonalt med det på fig. 2. fig. 3 is a sectional view of the workshop hall orthogonal to that in fig. 2.

For utøvelse av fremgangsmåten er et tak 2 av gjennomsiktig materiale tilsiktet å dekke en verkstedshall vist med henvisningstall 1. Det er også anordninger for full-stendig avskygging av bygningen på sommertid. For carrying out the method, a roof 2 of transparent material is intended to cover a workshop hall shown with reference number 1. There are also devices for complete shading of the building in summer.

Umiddelbart under mønet er det et rørsystem 3, festet til anordninger av kjent type for å tillate at luft tvinges inn i verkstedshallen. Langs verkstedshallens vegger er det flere rekker med hull, anbrakt for å fordele luft på en passende måte i området under taket. Den øvre del av hallen er adskilt fra den nedre ved hjelp av et dobbelttak 4 laget av porøst og gjennomsiktig materiale. Immediately below the ridge there is a pipe system 3, attached to devices of a known type to allow air to be forced into the workshop hall. Along the walls of the workshop hall there are several rows of holes, placed to distribute air in a suitable way in the area under the roof. The upper part of the hall is separated from the lower part by means of a double roof 4 made of porous and transparent material.

For å varme opp bygningen ifølge oppfinnelsen er det nødvendig å slippe inn en viss luftmengde i kammeret 5, av-grenset av dobbelttaket 4 og taket 2. In order to heat the building according to the invention, it is necessary to admit a certain amount of air into the chamber 5, bounded by the double roof 4 and the roof 2.

Sollyset passerer gjennom det gjennomsiktige tak 2 og bestråler dobbelttaket 4, som virker som et oppsamlings-element. Deler av denne varme går gjennom dobbelttaket og passerer direkte til rommene under, en annen del av den reflekteres og spres på innsiden av området med dobbelttak og varmer følgelig opp luften som befinner seg der før den samme føres inn i rommet. The sunlight passes through the transparent roof 2 and irradiates the double roof 4, which acts as a collection element. Parts of this heat go through the double roof and pass directly to the rooms below, another part of it is reflected and spread inside the area with the double roof and consequently heats the air that is there before it is led into the room.

Den gjenværende varme absorberes av det porøse element som vil fortsette å avgi denne varme til den allerede oppvarmede luft som går over det. The remaining heat is absorbed by the porous element which will continue to emit this heat to the already heated air passing over it.

Den termiske virkningsgrad av hele systemet er høy på grunn av følgende faktorer: 1) Det anvendte oppsamlings-element har meget stor utstrekning og er meget effektivt på grunn av den lave temperatur og dets oppsamlingsoverflate, 2) det oppnås en utmerket fordeling av den oppsamlede varme, idet oppsamlingselementet også er anordninger som sprer varmen over hele området. The thermal efficiency of the entire system is high due to the following factors: 1) The collection element used has a very large extent and is very efficient due to the low temperature and its collection surface, 2) an excellent distribution of the collected heat is achieved , as the collection element is also a device that spreads the heat over the entire area.

Luften som føres inn på innsiden av rørene tilveie-bringer under taket 2 en strøm som forhindrer den oppvarmede luft i kammeret 5 fra å komme i kontakt med selve taket, og på den måten å spre varme oppover. Derimot passerer denne varme luft gjennom dobbelttakets 4 porer og varmer opp rommet under, på grunn av overtrykket som oppstår i kammeret 5 når den ytre luft slippes inn. The air which is introduced into the inside of the pipes provides under the roof 2 a flow which prevents the heated air in the chamber 5 from coming into contact with the roof itself, and in that way spreading heat upwards. In contrast, this warm air passes through the pores of the double roof 4 and heats the room below, due to the overpressure that occurs in the chamber 5 when the outside air is admitted.

Følgende fordeler oppnås derved:The following benefits are thereby achieved:

a) Solenergien anvendes for å varme opp innsiden av bygningen, b) vanskelighetene som angår lagring av oppsamlet varme er fjernet ved, a) The solar energy is used to heat the inside of the building, b) the difficulties relating to the storage of collected heat are removed by,

c) at driftstidene for systemet er redusert,c) that the operating times for the system are reduced,

d) at vedlikeholdskostnadene er drastisk redusert med hensyn d) that the maintenance costs have been drastically reduced with consideration

til tradisjonelle systemer,to traditional systems,

e) at det oppnås en bedre spredning av det naturlige lys. e) that a better spread of natural light is achieved.

Også lysstyrken er mye større da oppsamlingsel-elementet, i motsetning til de vanligvis brukte som er u-gjennomsiktig, tillater passering av lys. The brightness is also much greater as the collecting electric element, in contrast to those usually used which are opaque, allows the passage of light.

Ut fra det ovenfor nevnte vil det være klart at oppfinnelsens fremgangsmåte i det vesentlige består i tilveiebringelsen av et gjennomsiktig porøst dobbelttak i den øvre del av en bygning med taket gjennomsiktig for lys, hvorved varmen produsert av solenergien lagres i dette området og tvinges mot rommene som befinner seg under, som blir oppvarmet. From the above, it will be clear that the method of the invention essentially consists in the provision of a transparent porous double roof in the upper part of a building with the roof transparent to light, whereby the heat produced by solar energy is stored in this area and forced towards the rooms which located below, which is heated.

Som vist i det foregående er fordelene med denne fremgangsmåte mange: Den tillater at det kan spares på energien for vinteroppvarming, den tillater en bedre belys-ning i rommene, da hele taket kan være laget av gjennomsiktig materiale, mens det delvis gjennomsiktige dobbelttak sikrer en jevn fordeling av lyset. As shown above, the advantages of this method are many: It allows energy to be saved for winter heating, it allows better lighting in the rooms, as the entire roof can be made of transparent material, while the partially transparent double roof ensures a even distribution of light.

Kostnadene for anlegget er begrenset og i veggen er det allerede innløpsrør for å utføre isolasjonen ifølge den beskrevne fremgangsmåte, bare det gjennomsiktige taket må anskaffes. The costs for the facility are limited and in the wall there are already inlet pipes to carry out the insulation according to the described method, only the transparent roof must be acquired.

Tilveiebringelsen av et dobbelttak av porøst materiale tillater tilførsel av luft til rommene mer effektivt, unngår dannelsen av kondens og gjør denne løsning særlig egnet for drivhus, svømmehaller eller liknende. The provision of a double roof of porous material allows the supply of air to the rooms more efficiently, avoids the formation of condensation and makes this solution particularly suitable for greenhouses, swimming pools or the like.

For fagfolk på området vil flere modifikasjoner være åpenbare uten å forlate området for oppfinnelsen. To those skilled in the art, several modifications will be apparent without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Procedure for heating buildings by utilizing solar energy, characterized by the steps: a) capturing the solar energy through a building's translucent roof, b) using this energy to heat the air in an area under said roof, the area being bounded further down by a porous, possibly translucent wall, c) to keep this area at a higher pressure than the area below, in order to drive the heat that collects in said area located between the ceiling and the porous wall towards the room to be heated.

2. Method according to claim 1, characterized by utilizing the solar energy transferred through a building roof to: a) heat the air ("greenhouse effect"), b) increase the temperature in a porous layer which, in turn, will heat the air further when it passes through it, c) and directly heat a room by irradiation, the room being filled with the light that passes through the ceiling and the porous layer.

3. Procedure for heating buildings using solar energy, characterized by the steps a) capturing the solar energy transmitted through a transparent roof of a double roof made of porous and possibly translucent material, placed under the roof in direct contact with the rooms to be heated, which will receive heat therefrom, b) to utilize the "greenhouse effect" for heating the air enclosed within said double roof and said transparent roof, c) to admit air into said area located between the double roof and the roof with the purpose of keeping the area under pressure with regard to to the underlying area and drift until the air warms up due to the greenhouse effect through the pores in the double roof.

4. Equipment for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it comprises a double roof of porous translucent material to separate the area under the transparent roof from the area to be conditioned, and devices for admitting air into said area situated between the double roof and the ceiling.

5. Equipment according to claim 4, characterized in that the devices for admitting air comprise pipes suitable for admitting air tangentially to the roof itself.