PL166877B1 - Budowlana struktura przestrzenna do pozyskiwania energii cieplnej - Google Patents

Abstract

1. Budowlana struktura przestrzenna do pozyskiwania energii cieplnej zawierającaabsorbery, znamienna tym, że absorbery mają postać płyt tworzących dowolny układ ostrosłupów (1) o dowolnej podstawie, korzystnie kwadratowej, które to płyty stanowiąo geometrycznej niezmienności i nośności struktury budowlanej, przy czym w płaszczyźnie pasów górnych struktury umieszczona jest przezroczysta przegroda (2) stanowiąca pokrycie, a powietrze lub inny gaz zawarty w warstwie środkowej struktury stanowi chwilowy magazyn pozyskanej energii cieplnej i może służyć jako nośnik tej energii. 4. Budowlana struktura przestrzenna do pozyskiwania energii cieplnej, znamienna tym, że warstwę zewnętrzną struktury tworzy przezroczysta przegroda (2), płaszczyznę pasów dolnych stanowią płyty (3) absorbujące energię słoneczną, a warstwa środkowa utworzonajest z prętów.

Description

Przedmiotem wynalazku jest budowlana struktura przestrzenna do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego. Wynalazek ma zastosowanie do budowy przekryć dachowych obiektów budowlanych, zwłaszcza przekryć hal przemysłowych, ścian osłonowych i innych.

Znane powszechnie kolektory słoneczne zbudowane są z absorbera, izolacji termicznej oraz sztywnej obudowy stanowiącej konstrukcję nośną kolektora. Różnice między nimi występują głównie w budowie absorbera, zwłaszcza w sposobach pokrywania środkami zwiększającymi absorbcję promieniowania słonecznego oraz w budowie izolacji termicznej.

W znanym ze zgłoszenia patentowego nr 278 197 kolektorze słonecznym absorber stanowi sztywna płytka stalowa, do której umocowane są przewody cyrkulacyjne tworzące wężownicę. Kolektor ten posiada konstrukcję samonośną i można go zastosować jako ścianę osłonową w budynkach szkieletowych lub na pokrycie dachu.

Do najważniejszych niedogodności znanych rozwiązań zalicza się to, iż kolektory te mają postać płaskich konstrukcji wymagających wydzielonych powierzchni do ich zainstalowania, przykładowo dachy budowli ich powierzchnia terenu oraz wymagają oddzielnych konstrukcji nośnych.

W przypadku kolektora o konstrukcji samonośnej płaski charakter konstrukcji znacznie ogranicza jego zastosowanie.

Budowlana struktura przestrzenna do pozyskiwania energii cieplnej według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera absorbery w postaci płyt tworzących dowolny układ ostrosłupów, korzystnie o podstawie kwadratowej, które to płyty stanowią o geometrycznej niezmienności i nośności struktury budowlanej. W płaszczyźnie pasów górnych struktury umieszczona jest przezroczysta przegroda stanowiąca pokrycie, a powietrze lub inny gaz zawarty w warstwie środkowej struktury stanowi chwilowy magazyn pozyskanej energii cieplnej i może służyć jako nośnik tej energii. Ściany ostrosłupów od strony północnej mogą być wykonane z materiału przepuszczającego światło i tworzyć świetliki pokrywanych przestrzeni. Absorbery w postaci płyt mogą tworzyć przestrzenny ruszt zachowując jednocześnie funkcję konstrukcji nośnej.

166 877

W innej wersji wynalazku warstwę zewnętrzną struktury tworzy przezroczysta przegroda, płaszczyznę pasów dolnych stanowią płyty absorbujące energię słoneczną, a warstwa środkowa utworzona jest z prętów. Warstwę środkową mogą tworzyć płyty stanowiące ruszt i jednocześnie spełniać funkcję absorberów. Ogrzane w warstwie środkowej powietrze lub inny gaz można wykorzystywać bezpośrednio kierując wymuszonym obiegiem do miejsca zapotrzebowania np. ogrzewalnie lub suszarnie lub do wymienników ciepła.

Zasadniczym efektem zastosowania wynalazku jest zmniejszenie kosztów budowy kolektorów słonecznych jako oddzielnych urządzeń. W porównaniu z kolektorami płaskimi struktury przestrzenne według wynalazku z uwagi na przestrzenny charakter pracy konstrukcji dają duże możliwości w swobodnym kształtowaniu budowli w planie, w tym możliwość przekrywania dużych obszarówjak też pozwalają na wykorzystanie nieużytecznych energetycznie znacznych powierzchni dachowych i ścian. Ponadto przestrzenny charakter struktury pozwala na efektywniejsze wykorzystanie promieniowania słonecznego gdyż oprócz promieniowania bezpośredniego na absorbery wykorzystuje się także promieniowanie odbite.

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat budowli przekrytej strukturą przestrzenną, fig. 2 - fragment przekrycia w postaci regularnego układu ostrosłupów o podstawie kwadratowej, fig. 3 - fragment przekrycia z absorberem w płaszczyźnie pasów dolnych, a fig. 4 - fragment przekrycia w postaci rusztu.

Budowlaną strukturę przestrzenną tworzy układ ostrosłupów 1 o podstawie kwadratowej. Płyty ostrosłupów 1 spełniają rolę absorberów i stanowią o geometrycznej niezmienności i nośności struktury budowlanej. W płaszczyźnie pasów górnych znajduje się przezroczysta przegroda 2 stanowiąca jednocześnie pokrycie dachowe. W rozwiązaniu pokazanym na fig. 3 rolę absorbera stanowi płyta 3 usytuowana w płaszczyźnie pasów dolnych. Płyta 3 jednocześnie spełnia funkcję nośną pasów dolnych klasycznej struktury przestrzennej. Warstwa środkowa struktury zbudowana jest z tradycyjnego systemu prętów 4.

Figura 4 obrazuje strukturę przestrzenną, w której do płyty 3 umocowane są przegrody 5 tworzące system rusztu. Elementami absorbującymi energię słoneczną jest płyta 3 oraz przegrody 5. Zawarte w warstwie środkowej ogrzane powietrze wykorzystuje się kierując je bezpośrednio do ogrzewanych pomieszczeń lub do wymienników ciepła albo do magazynów energii cieplnej nie pokazanych na rysunku.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Budowlana struktura przestrzenna do pozyskiwania energii cieplnej zawierająca absorbery, znamienna tym, że absorbery mają postać płyt tworzących dowolny układ ostrosłupów (1) o dowolnej podstawie, korzystnie kwadratowej, które to płyty stanowią o geometrycznej niezmienności i nośności struktury budowlanej, przy czym w płaszczyźnie pasów górnych struktury umieszczona jest przezroczysta przegroda (2) stanowiąca pokrycie, a powietrze lub inny gaz zawarty w warstwie środkowej struktury stanowi chwilowy magazyn pozyskanej energii cieplnej i może służyć jako nośnik tej energii.
2. 2. Budowlana struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że ściany ostrosłupów (1) od strony północnej są wykonane z materiału przepuszczającego światło i tworzą świetliki przekrywanych przestrzeni.
3. 3. Budowlana struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że absorbery w postaci płyt tworzą przestrzenny ruszt.
4. 4. Budowlana struktura przestrzenna do pozyskiwania energii cieplnej, znamienna (ym, że warstwę zewnętrzną struktury tworzy przezroczysta przegroda (2), płaszczyznę pasów dolnych stanowią płyty (3) absorbujące energię słoneczną, a warstwa środkowa utworzona jest z prętów.
5. 5. Budowlana struktura według zastrz. 4, znamienna tym, że warstwę środkową tworzą płyty (5) stanowiące ruszt i jednocześnie są absorberami.