RU129978U1

RU129978U1 - HEAT SAVING SCREEN

Info

Publication number: RU129978U1
Application number: RU2013102474/12U
Authority: RU
Inventors: Евгений Георгиевич Нерадовский
Original assignee: Евгений Георгиевич Нерадовский
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-07-10

Abstract

1. Теплосберегающий экран, содержащий двухстеночную ячеистую листовую герметичную панель из полимерного материала, ребра жесткости которой выполнены в форме плоскопараллельных слоев, образуя замкнутые объемные каналы, отличающийся тем, что одна из внутренних поверхностей каналов покрыта теплоотражающим слоем низкоэмиссионного материала, а внутренний объем каналов заполнен инертным газом.2. Экран по п.1, отличающийся тем, что слой низкоэмиссионного материала полностью или частично выполнен цветным или с черно-белым рисунком и/или матовым.3. Экран по п.1, отличающийся тем, что панель закреплена в декоративной рамке с возможностью расположения образованных ребрами жесткости каналов параллельно, или перпендикулярно, или под углом к линии горизонта.4. Экран по 3, отличающийся тем, что он, по меньшей мере, один раз перекрывает часть площади светопропускающего ограждения, или в нем выполнены проемы, и он размещен с наружной или с внутренней поверхности светопропускающего ограждения.5. Экран по п.1, отличающийся тем, что ребра жесткости между каналами по длине листовой панели имеют прямолинейную или криволинейную форму.1. A heat-saving screen containing a two-walled cellular sheet hermetic panel made of a polymeric material, the stiffening ribs of which are made in the form of plane-parallel layers, forming closed volume channels, characterized in that one of the internal surfaces of the channels is covered with a heat-reflecting layer of low-emission material, and the internal volume of the channels is filled with an inert gas. 2. Screen according to claim 1, characterized in that the layer of low-emission material is fully or partially made in color or with a black and white pattern and / or matte. The screen according to claim 1, characterized in that the panel is fixed in a decorative frame with the possibility of arranging the channels formed by the stiffening ribs in parallel, or perpendicularly, or at an angle to the horizon line. The screen according to claim 3, characterized in that it covers at least once part of the area of the light-transmitting fence, or openings are made in it, and it is placed on the external or internal surface of the light-transmitting fence. 5. The screen according to claim 1, characterized in that the stiffeners between the channels along the length of the sheet panel have a straight or curved shape.

Description

Полезная модель относится к области строительства и предназначена для повышения энергетической эффективности зданий и сооружений путем сокращения теплопотерь в холодный период года через светопропускающие ограждения зданий и сооружений, и может быть использована для теплосбережения различных агрегатов и установок.The utility model relates to the field of construction and is intended to increase the energy efficiency of buildings and structures by reducing heat loss in the cold season through the light-transmitting fencing of buildings and structures, and can be used to heat save various units and installations.

В настоящее время в строительстве наиболее существенным фактором для обеспечения повышенного уровня теплозащиты светоопропускающих ограждений - оконных блоков и уменьшения потерь тепла через окна путем излучения является установка энергоэффективных окон - многокамерных стеклопакетов с эффективным низкоэмиссионным теплоотражающим покрытием [например, Технические рекомендации TP 199-08 Повышение теплотехнических и эксплуатационных показателей деревянных оконных блоков - http://www.kodeks-luks.ru; Селективное стекло (низкоэмиссионное или энергосберегающее - http://salamanderokna.naro.ru/i_k_steclo.html].Currently, in construction, the most significant factor for ensuring a higher level of thermal protection of light-transmitting barriers - window blocks and to reduce heat loss through windows through radiation is the installation of energy-efficient windows - multi-chamber double-glazed windows with an effective low-emission heat-reflecting coating [for example, Technical Recommendations TP 199-08 Improving heat engineering and operational indicators of wooden window blocks - http://www.kodeks-luks.ru; Selective glass (low emission or energy saving - http://salamanderokna.naro.ru/i_k_steclo.html].

Низкоэмиссионные покрытия представляют собой полупрозрачные слои металлов с системой "просветляющих" покрытий различных окислов. Наибольший теплотехнический эффект может быть получен при использовании стекол с низким коэффициентом эмиссии, т.е. с "мягким" покрытием, характеризующихся значением коэффициента эмиссии 0,025-0,11. Теплоотражающие стекла с пленочным покрытием получают в результате нанесения на поверхность стекла тонких пленок из металлов и оксидов металлов распылением, химическим осаждением, электрохимической обработкой или термическим разложением. Используются стекла с теплоотражающими покрытиями из золота, серебра, никеля, меди, алюминия, хрома, титана и их оксидов или любого другого подходящего материала, отражающего инфракрасное излучение [например, патент РФ 2432329, МПК: С03С 17/36, Е06В 3/66, опубл. 10.01.2010]. Наилучшими теплоотражаюшими свойствами обладают стекла с покрытием из золота, но из-за их высокой стоимости они не получили широкого применения. Очевидным недостатком использования блоков стеклопакетов является необходимость переостекления зданий и сооружений, что часто является экономически не целесообразным. В России, несмотря на то, что в соответствии с действующими нормативными документами теплотехнические требования к окнам достаточно высоки, стекла с теплоотражающими покрытиями применяются не так широко. По оценкам специалистов их применяют в 5-7% случаев.Low emission coatings are translucent layers of metals with a system of "antireflective" coatings of various oxides. The greatest heat engineering effect can be obtained using glasses with a low emission coefficient, i.e. with a "soft" coating, characterized by a value of the emission coefficient of 0.025-0.11. Film-coated heat-reflecting glasses are obtained by applying thin films of metals and metal oxides to the glass surface by spraying, chemical deposition, electrochemical treatment, or thermal decomposition. Glasses with heat-reflecting coatings of gold, silver, nickel, copper, aluminum, chromium, titanium and their oxides or any other suitable material that reflects infrared radiation are used [for example, RF patent 2432329, IPC: C03C 17/36, E06B 3/66, publ. 01/10/2010]. Gold-coated glasses have the best heat-reflecting properties, but because of their high cost, they are not widely used. An obvious drawback of using glass units is the need for re-glazing of buildings and structures, which is often not economically feasible. In Russia, despite the fact that, in accordance with current regulatory documents, the heat engineering requirements for windows are quite high, glasses with heat-reflecting coatings are not so widely used. According to experts, they are used in 5-7% of cases.

Другим направлением обеспечения энергосбережения зданий является использование различных конструкций с теплоотражающими металлическими экранами, жалюзями, рольставнями [например, Снижение нагрузок на системы энергоснабжения зданий. Смирнов Н.Н. - Вестник ИГЭУ, 2008, вып.2, с.1-5; ; ]. Экраны, как правило, используют из алюминиевой фольги или в виде пленки, устанавливают в межрамном пространстве или с внутренней стороны оконного блока и снабжают механизмами подъема-опускания. Рулонные шторы-жалюзи с тканью, обладающей светоотражающими свойствами, рольставни в виде соединенных между собой металлических пластин, также требуют установки дополнительных конструкций. Креме того, ценовой порог таких защитных материалов достаточно высок.Another area of energy saving for buildings is the use of various designs with heat-reflecting metal screens, shutters, shutters [for example, Reducing the load on the energy supply systems of buildings. Smirnov N.N. - Bulletin of ISEU, 2008, issue 2, pp. 1-5; ; ]. Screens are usually used in aluminum foil or in the form of a film, installed in the interframe space or on the inside of the window unit and equipped with lifting and lowering mechanisms. Roller blinds with shutters with reflective properties, roller shutters in the form of interconnected metal plates, also require the installation of additional structures. In addition, the price threshold of such protective materials is quite high.

В настоящее время все шире для остекления зданий и сооружений используется структурированный (прозрачный) поликарбонат, представляющий собой светопрозрачные панели, слои которых соединены продольными ребрами жесткости. В зависимости от толщины такие панели пропускают до 88% видимой части светового спектра, что зачастую превышает светопропускание стандартных силикатных стекол. Теплопроводность также играет важную роль при использовании поликарбоната для остекления зданий. Воздушная прослойка в каналах панелей сотового поликарбоната - великолепный теплоизолятор, поэтому даже самые тонкие панели (4 мм) почти в два раза превосходят по степени теплоизоляции простое остекление. При этом экономия энергии достигает 30% по сравнению с традиционным остеклением [например, , ].Currently, more and more for the glazing of buildings and structures, structured (transparent) polycarbonate is used, which is translucent panels, the layers of which are connected by longitudinal stiffeners. Depending on the thickness, such panels transmit up to 88% of the visible part of the light spectrum, which often exceeds the light transmission of standard silicate glasses. Thermal conductivity also plays an important role when using polycarbonate for glazing buildings. The air gap in the channels of honeycomb polycarbonate panels is an excellent heat insulator, so even the thinnest panels (4 mm) almost double the degree of thermal insulation of simple glazing. In this case, energy savings reach 30% compared to traditional glazing [eg,,].

Для повышения энергоэффективности эксплуатируемых заданий и сооружений применяют светопрозрачные экраны, выполненные из ячеистого полимерного материала, устанавливаемые снаружи или внутри поверхности светоопропускающего ограждения [например, RU 36877, MПK: F24J 2/42, опубл. 27.04.2004; RU 2306397, МПК: Е06В 9/24, опубл. 20.09.2007]. Наиболее близким к предлагаемому решению является солнцезащитный теплоаккумулирующий экран, содержащий двухстеночное ячеистое листовое ограждение - панель из полимерного материала, ребра жесткости которого выполнены в виде плоскопараллельных слоев. При этом внутреннее пространство ограждения - панели выполнено герметичным, а объем между плоскопараллельными слоями, представляющими собой герметичные каналы, заполнен теплоаккумулирующим агентом с обратным фазовым переходом: непрозрачное тело - прозрачная жидкость [патент RU 2440477, МПК: Е06В 9/24, опубл.20.01.2012].To increase the energy efficiency of the operating tasks and structures, translucent screens made of cellular polymeric material are used, installed outside or inside the surface of the light-transmitting fence [for example, RU 36877, MPK: F24J 2/42, publ. 04/27/2004; RU 2306397, IPC: Е06В 9/24, publ. September 20, 2007]. Closest to the proposed solution is a solar thermal storage screen containing a two-walled cellular sheet fencing - a panel of polymeric material, the stiffening ribs of which are made in the form of plane-parallel layers. In this case, the inner space of the enclosure - the panel is sealed, and the volume between the plane-parallel layers, which are sealed channels, is filled with a heat storage agent with a reverse phase transition: an opaque body is a transparent liquid [patent RU 2440477, IPC: Е06В 9/24, publ. 20.01. 2012].

Однако использование теплоаккумулирующего агента с обратимым фазовым переходом: непрозрачное твердое тело - прозрачная жидкость, заполняющего замкнутые воздушные прослойки значительно снижает светопропускание, когда агент переходит в твердое состояние, светопропускание такого экрана менее 50%. Кроме того, для изготовления такого экрана необходимо специальное экструзионное оборудование.However, the use of a heat-accumulating agent with a reversible phase transition: an opaque solid is a transparent liquid that fills closed air spaces significantly reduces light transmission, when the agent goes into a solid state, the light transmission of such a screen is less than 50%. In addition, for the manufacture of such a screen requires special extrusion equipment.

Задачей предлагаемого решения является создание дешевого, удобного в эксплуатации экрана, обеспечивающего высокие теплозащитные свойства.The objective of the proposed solution is to create a cheap, easy-to-use screen that provides high heat-shielding properties.

Техническим результатом является обеспечение теплосбережения при установке экрана в помещении, а при установке с улицы - защиту от избытков тепла, а также обеспечение сочетания теплозащитных свойств и высокого светопропускания с декоративными возможностями оформления светопропускающих ограждений (оконных профилей). Кроме того, обеспечивается возможность применения непрозрачных экранов для наружных стен и ограждений энергоустановок.The technical result is to ensure heat saving when installing the screen in the room, and when installing from the street - protection from excess heat, as well as providing a combination of heat-shielding properties and high light transmission with decorative design options for light-transmitting fencing (window profiles). In addition, it is possible to use opaque screens for exterior walls and fencing of power plants.

Поставленная задача решается тем, что в теплосберегающем экране, содержащем двухстеночную ячеистую листовую герметичную панель из полимерного материала, ребра жесткости которой выполнены в форме плоскопараллельных слоев, образующих герметичные объемные каналы, внутренний объем каналов заполнен инертным газом, а одна из внутренних поверхностей каналов покрыта теплоотражаюшим слоем низкоэмиссионного материала. Дополнительным отличием является то, что в декоративных целях теплоотражающий слой полностью или частично может быть выполнен цветным или с черно белым рисунком и/или матовым, при этом обеспечивая прозрачность светопропускающего ограждения. Сама панель закреплена в декоративной рамке с возможностью установки экрана таким образом, что герметичные каналы расположены параллельно, или перпендикулярно, или под углом к линии горизонта, а экран, по меньшей мере, один раз, перекрывает часть площади светопропускающего ограждения.The problem is solved in that in a heat-saving screen containing a double-walled cellular sheet hermetic panel made of polymer material, the stiffening ribs of which are made in the form of plane-parallel layers forming hermetic volumetric channels, the internal volume of the channels is filled with inert gas, and one of the inner surfaces of the channels is covered with a heat-reflecting layer low emission material. An additional difference is that for decorative purposes, the heat-reflecting layer can be fully or partially made in color or with a black-and-white pattern and / or matte, while ensuring transparency of the light-transmitting fence. The panel itself is fixed in a decorative frame with the possibility of installing the screen so that the sealed channels are parallel, or perpendicular, or at an angle to the horizon, and the screen, at least once, covers part of the area of the light-transmitting fence.

На фиг.1 представлена двухстеночная ячеистая панель, герметичные каналы которой заполнены инертным газом; на фиг.2 - способ заполнения каналов инертным газом; на фиг.3, 4 - закрепленный на оконном профиле теплосберегающий экран.Figure 1 presents a two-wall cellular panel, the sealed channels of which are filled with inert gas; figure 2 - a method of filling channels with inert gas; figure 3, 4 - mounted on the window profile heat-saving screen.

Для изготовления предложенной панели (фиг.1) в листе сотового поликарбоната 1 необходимого размера, образованные ребрами жесткости каналы 2, после заполнения инертным газом герметизируют любым известным способом, образуя объемную панель 3. Панель закрепляют в декоративную рамку 4 и экран готов к установке на оконный профиль (фиг.3). При этом ребра жесткости между каналами по длине листовой панели могут иметь, как прямолинейную (фиг.1, 3, 4), так и криволинейную форму (фиг.4). Экран может быть установлен с внутренней стороны светопропускающего ограждения (оконного профиля) в зимнее время для сохранения тепла или летом снаружи для отражения солнечного излучения.For the manufacture of the proposed panel (figure 1) in a sheet of cellular polycarbonate 1 of the required size, the channels 2 formed by stiffeners, after filling with inert gas, are sealed in any known manner, forming a three-dimensional panel 3. The panel is fixed in a decorative frame 4 and the screen is ready for installation on a window profile (figure 3). In this case, the stiffeners between the channels along the length of the sheet panel can have both a straight-line (Figs. 1, 3, 4) and a curvilinear shape (Fig. 4). The screen can be installed on the inside of the light-transmitting fence (window profile) in winter to maintain heat or in summer outside to reflect solar radiation.

Пример. Для заполнения каналов инертным газом лист сотового поликарбоната 1 опускают в камеру 5 (фиг.2), устанавливая на подставку 6. По торцам каналов 2 устанавливают нагреватели 7 и 8. Камеру заполняют инертным газом 9, например аргоном, выдерживают определенное время для полного вытеснения воздуха более тяжелым аргоном. Затем каналы герметизируют, например, электротермической сваркой полимерного материала. Для повышения теплоотражательной способности экрана в камере 5 поверхность каналов 2 предварительно покрывают теплоотражающим слоем низкоэмиссионного материала. Для этого на внутренний слой канала (плоской части экрана) наносят, например фотоэмульсионный материал, выдерживают в темноте, высушивают для получения светочувствительного слоя. После облучения через фотопроектор рисунка с негатива, слой проявляют и закрепляют обычным способом, как при печати фотографий, получая цветной или черно-белый рисунок, или матовое изображение. Рисунок сушат, заполняют инертным газом и герметизируют. Это позволяет улучшить эстетические и дизайнерские возможности экрана.Example. To fill the channels with inert gas, the sheet of honeycomb polycarbonate 1 is lowered into the chamber 5 (Fig. 2), mounted on a stand 6. At the ends of the channels 2, heaters 7 and 8 are installed. The chamber is filled with inert gas 9, for example argon, withstand a certain time for complete air displacement heavier argon. Then the channels are sealed, for example, by electrothermal welding of a polymer material. To increase the heat-reflecting ability of the screen in the chamber 5, the surface of the channels 2 is preliminarily coated with a heat-reflecting layer of low-emission material. To do this, for example, a photo-emulsion material is applied to the inner layer of the channel (the flat part of the screen), kept in the dark, and dried to obtain a photosensitive layer. After irradiation of a negative image through a photo projector, the layer is developed and fixed in the usual way, as when printing photographs, obtaining a color or black-and-white drawing, or a matte image. The drawing is dried, filled with an inert gas and sealed. This allows you to improve the aesthetic and design capabilities of the screen.

Инертный газ в каналах экрана также устраняет одно из важных недостатков низкоэмиссионных покрытий, препятствуя окислению частиц металла отражающих тепловое излучение.Inert gas in the channels of the screen also eliminates one of the important disadvantages of low-emission coatings, preventing the oxidation of metal particles reflecting thermal radiation.

Для обеспечения необходимой обзорности светопропускающего ограждения экран устанавливают таким образом, что он, по меньшей мере, один раз перекрывает часть его площади (часть окна). На фиг.3 показан вариант установки экрана, состоящего из двух частей, с внутренней поверхности окна с обеспечением естественного обзора. При этом, если температура на улице (-21°С), а температура стекла (+14°С), то экран имеет температуру (+21°С), обеспечивая температуру внутренних поверхностей в помещении (+24°С). Как видно на фотографии с тепловизора (фиг.3) холодные части - черные полоски зафиксированы только на поверхности стекла, не закрытого экраном, а также по поверхности оконного пластикового профиля. При этом светопропускание, обеспеченное экраном, составляет 60-80%. Как показано на фиг.4 перекрывание части площади светопропускающего устройства возможно осуществить, вырезая в экране проем 10 любой формы.To ensure the necessary visibility of the light-transmitting fence, the screen is installed so that it at least once covers part of its area (part of the window). Figure 3 shows the installation option of the screen, consisting of two parts, from the inner surface of the window with a natural view. Moreover, if the temperature is outside (-21 ° C) and the glass temperature (+ 14 ° C), then the screen has a temperature (+ 21 ° C), ensuring the temperature of the internal surfaces in the room (+ 24 ° C). As can be seen in the photograph from the thermal imager (figure 3), the cold parts - black strips are fixed only on the surface of the glass not covered by the screen, as well as on the surface of the window plastic profile. In this case, the light transmission provided by the screen is 60-80%. As shown in FIG. 4, overlapping of a portion of the area of the light transmitting device can be accomplished by cutting out an opening 10 of any shape on the screen.

В зависимости от вида светопропускающего ограждения экран может быть установлен с горизонтальным, вертикальным или, например, для мансардных окон с наклонным расположением каналов. Или может заменить пластины вертикальных, горизонтальных жалюзей, штор, рольставней. Кроме того возможно изготовление непрозрачных экранов, которые применимы для наружных стен и ограждений энергоустановок.Depending on the type of light-transmitting fence, the screen can be installed with horizontal, vertical or, for example, for skylights with an inclined channel arrangement. Or it can replace plates of vertical, horizontal blinds, curtains, shutters. In addition, it is possible to manufacture opaque screens that are applicable to exterior walls and fencing of power plants.

Claims

1. A heat-saving screen containing a two-walled cellular sheet hermetic panel made of a polymeric material, the stiffening ribs of which are made in the form of plane-parallel layers, forming closed volume channels, characterized in that one of the internal surfaces of the channels is covered with a heat-reflecting layer of low-emission material, and the internal volume of the channels is filled with an inert gas.

2. The screen according to claim 1, characterized in that the layer of low-emission material is fully or partially made in color or with a black and white pattern and / or matte.

3. The screen according to claim 1, characterized in that the panel is fixed in a decorative frame with the possibility of arranging the channels formed by the stiffening ribs in parallel, or perpendicularly, or at an angle to the horizon.

4. The screen according to 3, characterized in that it at least once covers part of the area of the light-transmitting fence, or openings are made in it, and it is placed on the outer or inner surface of the light-transmitting fence.

5. The screen according to claim 1, characterized in that the stiffeners between the channels along the length of the sheet panel have a straight or curved shape.