PL182933B1

PL182933B1 - Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy do pozyskiwania energii cieplnej

Info

Publication number: PL182933B1
Application number: PL96317729A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Kowal; Andrzej Szychowski
Original assignee: Politechnika Swietokrzyska
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 2002-05-31
Also published as: PL317729A1

Abstract

1. Budowlany dach wiązarowopłatwiowy do pozyskiwania energii cieplnej, zawierający absorbery i przezroczyste przegrody, znamienny tym, że absorbery (1) są oparte na elementach konstrukcyjnych sąsiadujących wiązarów zasadniczej konstrukcji nośnej dachu i wraz z przezroczystą przegrodą (2) oraz dodatkowymi przegrodami budowlanymi (10) ograniczają przestrzeń (4) dachu wiązarowo-płatwiowego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest budowlany dach wiązarowo-płatwiowy do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego. Wynalazek ma zastosowanie do budowy przekcyć dachowych obiektów budowlanych, zwłaszcza typu halowego.

Znane powszechnie kolektory słoneczne zbudowane są z absorbera, izolacji termicznej, przegrody szklanej oraz sztywnej obudowy stanowiącej konstrukcję nośną kolektora.

Do najważniejszych niedogodności znanych rozwiązań zalicza się to, iż kolektory te mają postać płaskich konstrukcji wymagających wydzielonych powierzchni do ich zainstalowania oraz specjalnych dodatkowych konstrukcji nośnych.

Innym znanym rozwiązaniem jest płaskopłytowy kolektor samonośny, który można zastosować jako ścianę osłonową lub na pokrycie dachu. W tym przypadku niedogodnością jest płaski charakter kolektora znacznie ograniczający jego zastosowanie jako samonośnej konstrukcji.

182 933

Z opisu patentowego nr 166 877 znana jest przestrzenna struktura budowlana do pozyskiwania energii cieplnej, w której absorbery mają postać płyt tworzących układ ostrosłupowa w płaszczyźnie pasów górnych posiada przezroczystą przegrodę stanowiącą pokrycie. Powietrze lub inny gaz zawarty w warstwie środkowej struktury stanowi chwilowy magazyn pozyskanej energii i może służyć jako nośnik tej energii.

W tym przypadku przestrzenny charakter struktury umożliwia ekonomiczne wykorzystanie kolektora przy znacznych rozpiętościach i powierzchniach ścian obiektów wielkokubaturowych.

Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy do pozyskiwania energii cieplnej, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera absorbery zbudowane z blachy pofałdowanej lub płyt warstwowych, które są oparte na elementach konstrukcyjnych sąsiadujących wiązarów zasadniczej konstrukcji dachu. Tak zbudowane absorbery wraz z przezroczystą przegrodą pokrycia dachu oraz innymi dodatkowymi przegrodami budowlanymi tworzą zamkniętą, przestrzeń dachu wiązarowo-płatwiowego. Przestrzeń ta służy do akumulacji i transportu ciepła wraz z ogrzanym powietrzem lub innym gazem. Konstrukcja absorbera jest oparta na pasach dolnych sąsiadujących wiązarów lub na odpowiadających sobie krzyżulcach i słupkach sąsiadujących wiązarów, przy czym płaszczyzna absorbująca promieniowanie słoneczne wystawiona jest na stronę południową. W innej wersji rozwiązania, w przestrzeni wewnętrznej dachu ograniczonej przezroczystą przegrodą pokrycia dachu i absorberami opartymi na pasach dolnych sąsiadujących wiązarów umieszczona jest dodatkowa przezroczysta przegroda, której konstrukcja wspiera się na słupkach opartych na konstrukcji absorbera lub jest podwieszona do pasów dolnych płatwi. Umieszczenie dodatkowej przezroczystej przegrody w przestrzeni wewnętrznej dachu ogranicza ogrzewaną przestrzeń oraz zmniejsza straty cieplne przez przenikanie, co przy dużych wysokościach konstrukcyjnych dachu zwiększa efektywność wykorzystania energii cieplnej.

Na krzyżulcach i pasach dolnych sąsiadujących wiązarów; od strony północnej, może opierać się konstrukcja przezroczystych przegród tworzących świetliki przekrywanego obiektu, a przestrzeń utworzona przez powierzchnię absorbera, i przezroczyste przewody świetlika stanowi kanał, wykorzystywany do wentylacji przekrywanego obiektu.

Alternatywnym rozwiązaniem jest budowlany dach wiązarowo-płatwiowy do pozyskiwania energii cieplnej, który według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera absorbery zbudowane z blachy pofałdowanej lub płyt warstwowych, które są oparte na elementach konstrukcyjnych sąsiadujących płatwi zasadniczej konstrukcji dachu. Tak zbudowane absorbery wraz z przezroczystą przegrodą pokrycia dachu tworzą zamkniętą przestrzeń dachu wiązarowo-płatwiowego. Przestrzeń ta służy do akumulacji i transportu ciepła wraz z ogrzanym powietrzem lub innym gazem.

Konstrukcja absorbera oparta jest na pasach dolnych płatwi lub jest podwieszona na wieszakach do pasów dolnych płatwi. Absorbery we wszystkich wersjach rozwiązania można zaopatrzyć w przewody zawierające ciecz grzewczą.

W kolejnej wersji wynalazku, płatwie dachowe opierają się na przemian na górnych i dolnych pasach sąsiednich wiązarów tworząc dach szedowy, czyli pilasty, a konstrukcja absorbera opiera się na pasach dolnych sąsiadujących płatwi, lub na pasach dolnych sąsiadujących wiązarów, lub na przemian na pasie górnym i dolnym sąsiadujących wiązarów. Przegroda przezroczysta jest umieszczona od strony padania promieni słonecznych, a jej konstrukcja jest oparta na pasach górnych sąsiadujących płatwi.

Zasadniczym efektem zastosowania wynalazku jest zmniejszenie kosztów budowy kolektorów słonecznych jako oddzielnych urządzeń. Wiązarowo-płatwiowa konstrukcja dachu do pozyskiwania energii cieplnej według wynalazku w porównaniu z kolektorami płaskimi daje większe możliwości kształtowania przekrycia budowli, pozwala uzyskać większą powierzchnię absorpcji, dość znaczną objętość akumulacji ciepła wraz z zawartym wewnątrz gazem oraz dużą nośność i sztywność konstrukcji. Ponadto istnieje możliwość przekształcenia już istniejących przekryć budowli w dachy wiązarowo-płatwiowe do pozyskiwania energii cieplnej według wynalazku.

182 933

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat budowli przekrytej dachem wiązarowo-płatwiowym do pozyskiwania energii cieplnej, fig. 2 - przekrój poprzeczny dachu z absorberami z blachy pofałdowanej opartymi na krzyżulcach sąsiednich wiązarów oraz doświetlenie wnętrza obiektu poprzez świetliki, fig. 3 - przekrój poprzeczny dachu z absorberami opartymi na pasach dolnych sąsiednich wiązarów oraz dodatkową wewnętrzną przezroczystą przegrodą; której konstrukcja oparta jest na konstrukcji absorbera, fig. 4 - przekrój podłużny dachu wiązarowo-płatwiowego zbudowanymi z płyt warstwowych opartych na pasach dolnych płatwi kratowych lub ażurowych, oraz absorberem opartym na pasach dolnych sąsiednich wiązarów i dodatkową przezroczystą przegrodą podwieszoną do dolnych pasów płatwi kratowych, fig. 5 - przekrój poprzeczny dachu z absorberami z blachy fałdowej podpartej na półkach dolnych płatwi pełnościennych oraz z przegrodą przezroczystą opartą na półkach górnych tych samych płatwi, fig. 6 - przekrój poprzeczny dachu z absorberami zbudowanymi z krzywiznowo profilowanych niskofałdowanych paneli stalowych podwieszonych do pasów dolnych, płatwi, a fig. 7 przekrój podłużny dachu w układzie szedowym z przegrodą przezroczystą opartą na pasach górnych płatwi dachowych od strony południowej i absorberem opartym na pasach dolnych sąsiednich wiązarów i płatwi oraz na pasie dolnych i górnym sąsiednich wiązarów dachowych.

Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy tworzy równoległy układ wiązarów 3, na których opierają się płatwie 5 stanowiące konstrukcję nośną dla przezroczystej przegrody 2. Wiązary 3 opierają się na ścianach bocznych lub słupach nośnych budowli. Absorbery 1 mogą opierać się na pasach dolnych sąsiednich wiązarów (fig. 1, fig. 3, fig. 4, fig. 7), krzyżulcach lub słupkach sąsiednich wiązarów (fig. 2), pasach dolnych sąsiednich płatwi kratowych, ażurowych, lub pełnościennych 5 (fig. 4, fig. 5, fig. 6 i fig. 7). Przegroda przezroczysta 2 umieszczona jest w płaszczyźnie połaci dachu na płatwiach i szczeblinach i stanowi jednocześnie pokrycie dachu. Dodatkowa przezroczysta przegroda 6 umieszczona jest wewnątrz przestrzeni dachu i oparta na konstrukcji absorbera (fig. 3) zmniejszając straty cieplne oraz ograniczając wysokość przestrzeni akumulacyjno-transportowej 4 ogrzanego gazu w wypadku znacznych wysokości konstrukcyjnych wiązarów 3. Przegrody przezroczyste świetlików 7 (fig. 2) tworzą z absorberem 1 oraz dodatkowymi przegrodami budowlanymi 10 zamknięty kanał 8 służący do wentylacji obiektu.

182 933

fig. 4

fig. 6

182 933

fig. 8

182 933

fig 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy do pozyskiwania energii cieplnej, zawierający absorbery i przezroczyste przegrody, znamienny tym, że absorbery (1) są oparte na elementach konstrUkcyjnych sąsiadujących wiązarów zasadniczej konstrukcji nośnej dachu i wraz z przezroczystą przegrodą (2) oraz dodatkowymi przegrodami budowlanymi (10) ograniczają przestrzeń (4) dachu wiązarowo-płatwiowego.
2. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że absorber (1) jest oparty na pasach dolnych sąsiednich wiązarów (3).
3. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że absorber (1) jest oparty na krzyżulcach i słupkach sąsiednich wiązarów (3), przy czym płaszczyzna absorbująca promieniowanie słoneczne wystawiona jest w stronę południową.
4. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że w przestrzeni wewnętrznej dachu ograniczonej przezroczystą przegrodą (2) i absorberami (1) oraz dodatkowymi przegrodami budowlanymi (10) umieszczona jest dodatkowa przezroczysta przegroda (6) oparta na konstrukcji absorbera (1).
5. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że zamknięta przestrzeń utworzona przez absorber (1) i przezroczyste przegrody świetlika (7) stanowi kanał (8).
6. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że absorbery (1) zaopatrzone są w przewody (9) zawierające ciecz grzewczą.
7. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dodatkową przezroczystą przegrodę (6) podwieszona do pasów dolnych płatwi (5).
8. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy do pozyskiwania energii cieplnej, zawierający absorbery i przezroczyste przegrody, znamienny tym, że absorbery (1) są oparte na elementach konstrukcyjnych sąsiadujących płatwi zasadniczej konstrukcji nośnej dachu i wraz z przezroczystą przegrodą (2) ograniczają przestrzeń (4) dachu wiązarowo-płatwiowego.
9. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 8, znamienny tym, że absorber (1) oparty jest na pasach dolnych płatwi (5).
10. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 8, znamienny tym, że absorber, (1) jest podwieszony do płatwi (5).
11. Budowlany dach wiązarowo-płatwiowy, według zastrz. 8, znamienny tym, że absorbery (1) zaopatrzone są w przewody (9) zawierające ciecz grzewczą..