RU201619U1 - WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT - Google Patents

WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT Download PDF

Info

Publication number
RU201619U1
RU201619U1 RU2020107638U RU2020107638U RU201619U1 RU 201619 U1 RU201619 U1 RU 201619U1 RU 2020107638 U RU2020107638 U RU 2020107638U RU 2020107638 U RU2020107638 U RU 2020107638U RU 201619 U1 RU201619 U1 RU 201619U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wall
heat
water
building
heat storage
Prior art date
Application number
RU2020107638U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Андреевич Карауш
Ольга Олеговна Герасимова
Владимир Александрович Сенченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ)
Priority to RU2020107638U priority Critical patent/RU201619U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU201619U1 publication Critical patent/RU201619U1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88—Curtain walls
    • E04B2/90—Curtain walls comprising panels directly attached to the structure
    • E04B2/92—Sandwich-type panels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/48—Special adaptations of floors for incorporating ducts, e.g. for heating or ventilating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и безопасности, а конкретно к конструкции наружной ограждающей стены, предназначенной для эксплуатации в условиях сурового климата. Она может быть использована в условиях Крайнего Севера с целью обезопасить нахождение работников в условиях низких температур при отключении или аварии системы отопления здания.Технический результат настоящей полезной модели заключается в сдерживании понижения температуры на внутренней стенке наружной стены за счет использования внутри нее теплоаккумулирующей вставки из труб, заполненных водой, которая за счет замерзания при 0°С, и использования теплоты фазового перехода увеличивает время промерзания наружной стены при аварии или отключении системы отопления внутри помещения. Это позволяет сделать труд работников в условиях низких температур более безопасным.Сущность полезной модели заключается в том, что внутри стеновой наружной панели на определенном расстоянии от наружной поверхности и параллельно ей располагают теплоаккумулирующую вставку заданной толщины, заполненную водой. Теплоаккумулирующая вставка выполняется из труб квадратного или прямоугольного сечения, расположенных параллельно или под небольшим углом к земле и заполненных водой. Трубы по концам имеют запорные вентили для заливки воды и ее спуска. При аварии или отключении системы отопления промерзание наружной стены будет сдерживаться на определенное время за счет замерзания воды в теплоаккумулирующей вставке. 3 ил.The utility model relates to the field of construction and safety, and specifically to the structure of an external enclosing wall designed for operation in a harsh climate. It can be used in the Far North in order to secure the presence of workers in low temperatures in the event of a shutdown or failure of the heating system of the building. The technical result of this utility model is to curb the temperature drop on the inner wall of the outer wall due to the use of a heat-accumulating pipe insert inside it. filled with water, which, due to freezing at 0 ° C, and the use of the heat of the phase transition, increases the freezing time of the outer wall in case of an emergency or shutdown of the heating system inside the room. This makes the work of workers safer at low temperatures. The essence of the utility model lies in the fact that inside the outer wall panel at a certain distance from the outer surface and parallel to it, there is a heat storage insert of a given thickness filled with water. The heat storage insert is made of square or rectangular pipes, located parallel or at a slight angle to the ground and filled with water. The pipes at the ends have shut-off valves for filling and draining water. In the event of an accident or shutdown of the heating system, the freezing of the outer wall will be restrained for a certain time due to the freezing of water in the heat storage insert. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области строительства и безопасности нахождения людей, а конкретно к конструкции наружной ограждающей стены, предназначенной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера с суровыми климатическими условиями, когда в результате аварии или других причин может перестать функционировать система отопления (теплоснабжения) здания.The utility model relates to the field of construction and the safety of people, and specifically to the structure of an external enclosing wall intended for operation in the Far North with severe climatic conditions, when, as a result of an accident or other reasons, the heating (heat supply) system of the building may stop functioning.

Наружная ограждающая стена здания выполняется из пенополистирола с расположенной внутри теплоаккумулирующей вставкой (TAB) из труб, заполненных водой, снаружи стена имеет конструктивные защитные слои из, например, металлопрофиля, а изнутри помещения из ЛДСП или МДФ.The outer envelope of the building is made of expanded polystyrene with a heat-accumulating insert (TAB) located inside from pipes filled with water, the outside of the wall has structural protective layers made of, for example, metal profiles, and from the inside of the room from chipboard or MDF.

При освоении природных богатств Крайнего Севера, когда большая часть работ выполняется вахтовым методом, наиболее целесообразно и экономически выгодно для проживания работников и организации производственных помещений использовать блок-контейнеры вахтового типа, которые можно доставить к месту установки в разобранном или уже собранном виде (Технология производства блок-контейнеров. Условие доступа: https://arcstroy.ru/tekhnologiya-proizvodstva-blok-kontejnerov. Дата обращения 09.12.2019). Наружные стены у них обычно изготовлены из пенополистирола толщиной 150-200 мм. Снаружи стены покрыты защитным материалом - фанера, металлопрофиль, вагонка, а с внутренней стороны идет улучшенная отделка из плоских листов ЛДСП, МДФ или других материалов. За счет такой конструкции удается создать нормальные условия для деятельности и проживания человека в период отрицательных температур. Блок-контейнеры используются для обустройства вахтовых поселков и зачастую имеют свою систему отопления.When developing the natural resources of the Far North, when most of the work is carried out on a rotational basis, it is most expedient and economically profitable for workers to live and organize production facilities to use rotational block containers, which can be delivered to the installation site disassembled or already assembled (Production technology block -containers. Access condition: https://arcstroy.ru/tekhnologiya-proizvodstva-blok-kontejnerov. Date of access 09.12.2019). Their outer walls are usually made of expanded polystyrene with a thickness of 150-200 mm. Outside, the walls are covered with a protective material - plywood, metal profiles, lining, and on the inside there is an improved finish from flat sheets of chipboard, MDF or other materials. Due to this design, it is possible to create normal conditions for human activity and living during the period of negative temperatures. Block containers are used to equip shift camps and often have their own heating system.

Использование в наружных ограждающих конструкциях теплоизоляционных пеноматериалов приводит к тому, что у самой ограждающей конструкции оказывается очень низкая тепловая инерция D (СП 50.13330.2012. Свод правил. Тепловая защита зданий. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменением N 1). Здесь под тепловой инерцией ограждающей конструкции D понимают свойство конструкции сохранять относительное постоянство температуры на ее внутренней поверхности при колебании наружной температуры text. По данному показателю ограждения подразделяются на:The use of heat-insulating foams in external enclosing structures leads to the fact that the enclosing structure itself has very low thermal inertia D (SP 50.13330.2012. Code of rules. Thermal protection of buildings. SP 50.13330.2012 Thermal protection of buildings. Updated version of SNiP 23-02- 2003 (with Amendment No. 1). Here, the thermal inertia of the enclosing structure D is understood as the property of the structure to maintain a relative constant temperature on its inner surface when the outside temperature fluctuates t ext . For this indicator, fences are subdivided into:

безинерционные - при D<1,5;inertia-free - at D <1.5;

легкие - при 1,5<D<4;lungs - at 1.5 <D <4;

средней массивности - при 4<D<7;medium massive - at 4 <D <7;

массивные - при D>7.massive - for D> 7.

Данный показатель D характеризует теплоаккумулирующую способность материалов ограждающей конструкции. Если тепловая инерция конструкции низкая, то при отключении системы отопления в здании с такими наружными ограждающими конструкциями в зимний период времени произойдет за короткий промежуток времени быстрое ее остывание и температура внутри помещений станет отрицательной. Поэтому у строителей всегда стоит задача, как увеличить тепловую инерцию наружной ограждающей конструкции, предназначенной для эксплуатации в суровых климатических условиях. Это позволит повысить безопасность нахождения работников в помещениях при авариях систем отопления.This indicator D characterizes the heat storage capacity of the building envelope materials. If the thermal inertia of the structure is low, then when the heating system is turned off in a building with such external enclosing structures in winter, it will quickly cool down in a short period of time and the temperature inside the premises will become negative. Therefore, builders always have the task of how to increase the thermal inertia of an external enclosing structure designed for operation in harsh climatic conditions. This will improve the safety of employees in the premises in case of accidents in heating systems.

В качестве примера примем стандартную конструкцию наружной ограждающей стены блок-контейнера, которая показана на фиг. 1. Со стороны наружного воздуха имеется защитный слой из тонкопрофильного металла 1, который защищает теплоизоляционный слой 2 (обычно пенополистирол и др. теплоизоляционные материалы) от атмосферных воздействий в виде дождя, снега, ветра и др. С внутренней стороны, т.е. со стороны помещения, имеется декоративный облицовочный слой 3, выполняемый обычно из многослойной фанеры с облагороженной наружной поверхностью (МДФ плита и др.).As an example, we will take the standard structure of the outer curtain wall of a block container, which is shown in FIG. 1. On the outside air side there is a protective layer of thin-profile metal 1, which protects the heat-insulating layer 2 (usually expanded polystyrene and other heat-insulating materials) from atmospheric influences in the form of rain, snow, wind, etc. from the side of the room, there is a decorative facing layer 3, usually made of multilayer plywood with a refined outer surface (MDF board, etc.).

Принимая толщину слоя пенополистирола в наружной ограждающей конструкции 200 мм с плотностью 25 кг/м3, который обычно используется в блок-контейнерах, и толщину МДФ плиты 20 мм, несложно с учетом данных нормативного документа (СП 50.13330.2012. Свод правил. Тепловая защита зданий. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменением №1)) подсчитать, что тепловая инерция такой ограждающей конструкции составит D=1,63, что относится к легким ограждающим конструкциям. Если принять температуру наружного воздуха для района города Сургут, где средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 составит text=-45°С (СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменениями N 1, 2)), а температуру воздуха внутри помещения блок-контейнера 20°С, то с учетом рекомендаций (СП 50.13330.2012. Свод правил. Тепловая защита зданий. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменением №1) несложно подсчитать, что при отключении системы отопления внутри блок-контейнера температура на внутренней поверхности наружной ограждающей конструкции уже через 16 часов достигнет 0°С. А дальше она будет понижаться еще ниже. Поэтому жить и работать в таких условиях будет весьма затруднительно.Assuming the thickness of the expanded polystyrene layer in the external enclosing structure is 200 mm with a density of 25 kg / m 3 , which is usually used in block containers, and the thickness of MDF board is 20 mm, it is not difficult taking into account the data of the normative document (SP 50.13330.2012. Code of practice. Thermal protection SP 50.13330.2012 Thermal protection of buildings. Updated version of SNiP 23-02-2003 (with Amendment No. 1)) calculate that the thermal inertia of such an enclosing structure will be D = 1.63, which refers to light enclosing structures. If we take the outside air temperature for the area of the city of Surgut, where the average temperature of the coldest five-day period with a security of 0.92 will be t ext = -45 ° С (SP 131.13330.2012 Construction climatology. Updated edition of SNiP 23-01-99 * (with Amendments No. 1, 2)), and the air temperature inside the block-container is 20 ° C, then taking into account the recommendations (SP 50.13330.2012. Set of rules. Thermal protection of buildings. SP 50.13330.2012 Thermal protection of buildings. Updated edition of SNiP 23-02- 2003 (with Amendment No. 1) it is easy to calculate that when the heating system inside the block container is turned off, the temperature on the inner surface of the outer enclosing structure will reach 0 ° C in 16 hours. And then it will go even lower. Therefore, to live and work in such conditions it will be very difficult.

Известна система поддержания температуры в сооружении (патент 2602225. Российская Федерация, Е04Н 5/00 (2006.01), F24D 3/14 (2006.01) опубл. 20.04.2016. Бюл. №11 и патент 2014139280. Российская Федерация. Е04Н 5/00(2006.1). опубл. 10.11.2016. Бюл. №31), которая заключается в том, что в панель пола в виде нагревательного мата с теплоизоляционным и теплоаккумулирующим слоями, между которыми находятся тепловые элементы, выполненные в виде гофрированных тонкостенных трубок и по которым пропускается горячий теплоноситель или установлены электрические нагреватели, которые позволяют поддерживать заданную температуру на внутренней поверхности панели пола. Однако при отключении системы энергоснабжения (подача электричества или горячего теплоносителя) предлагаемая система работать не будет, что приведет в условиях низких температур окружающего воздуха к понижению температуры внутри помещения вплоть до отрицательных за достаточно короткое время.Known system for maintaining the temperature in the building (patent 2602225. Russian Federation, E04H 5/00 (2006.01), F24D 3/14 (2006.01) publ. 20.04.2016. Bul. No. 11 and patent 2014139280. Russian Federation. E04H 5/00 ( 2006.1). Published 10.11.2016. Bull. No. 31), which consists in the fact that in the floor panel in the form of a heating mat with heat-insulating and heat-accumulating layers, between which there are thermal elements made in the form of corrugated thin-walled tubes and through which it is passed hot coolant or electric heaters are installed that allow maintaining the set temperature on the inner surface of the floor panel. However, if the power supply system is turned off (supply of electricity or hot coolant), the proposed system will not work, which will lead, in low ambient temperatures, to a decrease in indoor temperature down to negative temperatures in a fairly short time.

Применяемые при данном способе строительства теплоизоляционные материалы, не позволяют иметь высокую тепловую инерцию. Повысить тепловую инерцию наружной ограждающей конструкции можно за счет материалов с более высокой плотностью и влажностью.Heat-insulating materials used in this construction method do not allow high thermal inertia. It is possible to increase the thermal inertia of the external enclosing structure due to materials with a higher density and moisture content.

Однако это сделать невозможно для таких сооружений как блок-контейнеры из-за полного изменения конструкции наружной ограждающей стены и экономической нецелесообразности ее применения в условиях Крайнего Севера.However, this cannot be done for structures such as block containers due to a complete change in the design of the outer enclosing wall and the economic inexpediency of its use in the Far North.

Известны системы аккумулирования тепловой энергии, основанные на использовании теплоты фазового перехода, которые активно исследуются, но многие из них в настоящее время находятся еще на стадии разработки и внедрения (Корепанов Е.В. Температурный режим помещения с теплоаккумулирующими материалами в стенах. Опубликовано в журнале Сантехника. Отопление. Кондиционирование. - №10. - 2013. Источник обращения: https://www.c-o-k.ru/articles/temperaturnyy-rezhim-pomescheniya-s-teploakkumuliruyuschimi-materialami-v-stenah). Данная система аккумулирования тепловой энергии заключается в том, что в наружных стенах используются материалы аккумуляторы теплоты с фазовым переходом. В качестве аккумуляторов теплоты используются материалы на основе парафинов с температурой фазового перехода 18-23°С. Они могут быть помещены в микрокапсулы, входящие в состав строительных материалов. Надо отметить, что теплота фазового перехода таких материалов значительно ниже, чем у воды. Распределяя капсулы в строительном материале по всей толщине слоя наружной стены, там где будет отрицательная температура в слое, капсулы работать не будут, т.к. фазового перехода там наблюдаться не будет.Known thermal energy storage systems based on the use of the heat of phase transition, which are being actively studied, but many of them are currently still at the stage of development and implementation (Korepanov E.V. Temperature conditions of a room with heat-accumulating materials in the walls. Published in the journal Plumbing Heating Air conditioning - No. 10. - 2013. Reference source: https://www.cok.ru/articles/temperaturnyy-rezhim-pomescheniya-s-teploakkumuliruyuschimi-materialami-v-stenah). This thermal energy storage system is based on the use of phase change heat accumulators in the outer walls. Paraffin-based materials with a phase transition temperature of 18-23 ° C are used as heat accumulators. They can be placed in microcapsules that are part of building materials. It should be noted that the heat of phase transition of such materials is much lower than that of water. Distributing the capsules in the building material over the entire thickness of the outer wall layer, where there will be a negative temperature in the layer, the capsules will not work, because no phase transition will be observed there.

Главными преимуществами теплоаккумулирующих вставок являются высокая тепловая емкость, постоянная рабочая температура и низкое давление. Многие аккумуляторы на основе теплоты фазового перехода относятся к системам, когда в процессе фазового перехода затвердевание-плавление температура материала остается постоянной. Однако многие исследователи почему то не рассматривают применение в ограждающих конструкциях воду, температура фазового перехода у которой 0°С. А ведь вода имеет наибольшую теплоемкость из всех жидкостей и высокую теплоту фазового перехода, равную около 334 кДж/кг. Применение воды в качестве теплоаккумулирующего материала кроме выше сказанного имеет много достоинств: доступность, удобство, инертность, безопасность и многие другие. Хотя ей присущи и недостатки: объем образующейся твердой фазы превышает объем жидкой фазы и другие.The main advantages of heat storage inserts are high thermal capacity, constant operating temperature and low pressure. Many batteries based on the heat of phase transition belong to systems in which the temperature of the material remains constant during the solidification-melting phase transition. However, many researchers for some reason do not consider the use of water in enclosing structures, the phase transition temperature at which is 0 ° C. But water has the highest heat capacity of all liquids and a high heat of phase transition, equal to about 334 kJ / kg. In addition to the above, the use of water as a heat storage material has many advantages: accessibility, convenience, inertness, safety and many others. Although it also has disadvantages: the volume of the formed solid phase exceeds the volume of the liquid phase, and others.

Наиболее близкая по строению и принята за прототип конструкция термоизолирующего чехла с использованием теплоты фазового перехода (см. патент 26934, МПК A61F 7/00 (2000.01), A61F 7/03 (2000.01), A61F 7/10 (2000.01). Дата публикации 10.01.2003. Бюл. №1). Авторы патента предлагают использовать теплоту фазового перехода для поддержания постоянной температуры внутри термоизолирующего чехла при лечении отморожений конечностей в дореактивный и ранний реактивный периоды. В стенке термоизолирующего чехла между слоями ваты они помещают теплоаккумулирующую вставку, заполненную твердым веществом (льдом), позволяющим осуществлять термоизоляцию пораженного сегмента конечности на 24 ч. Однако здесь таким образом предотвращается поступление теплоты снаружи к отмороженной конечности, а сама теплоаккумулирующая вставка находится ближе к поверхности конечности. В предлагаемой стеновой панели с жидкой вставкой из воды, последняя должна быть расположена в плоскости нулевых температур в ограждении при расчетных условиях температуры наружного воздуха и предотвращать она будет потери теплоты к наружному воздуху.The closest in structure and adopted as a prototype design of a thermal insulating cover using the heat of phase transition (see patent 26934, IPC A61F 7/00 (2000.01), A61F 7/03 (2000.01), A61F 7/10 (2000.01). Publication date 10.01 .2003. Bulletin No. 1). The authors of the patent propose to use the heat of the phase transition to maintain a constant temperature inside the insulating sheath in the treatment of frostbite of the extremities in the pre-reactive and early reactive periods. In the wall of the insulating cover between the layers of cotton wool, they place a heat-accumulating insert filled with a solid substance (ice), which allows thermal insulation of the affected segment of the limb for 24 hours. ... In the proposed wall panel with a liquid insert made of water, the latter should be located in the plane of zero temperatures in the enclosure under the design conditions of the outside air temperature and it will prevent heat loss to the outside air.

Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, позволяет в условиях отключения системы энергоснабжения здания при отрицательных температурах наружного воздуха на длительное время сохранить положительную температуру внутри помещений, что позволяет сделать жизнедеятельность людей в таких условиях более безопасной.The technical problem solved by the proposed utility model makes it possible to maintain a positive indoor temperature for a long time in conditions of a building's power supply system shutdown at negative outside temperatures, which makes it possible to make the life of people in such conditions safer.

Технический результат заключается в сдерживании понижения температуры на внутренней стенке наружной стены за счет использования внутри нее теплоаккумулирующей вставки (TAB) из труб, заполненных водой, которая за счет замерзания при 0°С и использования теплоты фазового перехода увеличивает время промерзания наружной стены при аварии или отключении системы отопления здания. Это позволяет сделать труд работников в условиях низких температур более безопасным.The technical result consists in restraining a decrease in temperature on the inner wall of the outer wall due to the use of a heat-storage insert (TAB) inside it from pipes filled with water, which, due to freezing at 0 ° C and the use of the heat of the phase transition, increases the freezing time of the outer wall during an accident or shutdown building heating systems. This makes the work of workers in low temperatures safer.

Решение вышеописанной технической проблемы обеспечения безопасности нахождения работников в зданиях типа блок-контейнер в условиях Крайнего Севера, когда система отопления выходит из строя и не позволяет обеспечить температурные условия внутри помещения при низких температурах наружного воздуха, а для ее ремонта требуется несколько суток, обеспечивается выполнением наружной ограждающей стены с наличием внутри нее теплоаккумулирующей вставки, заполненной водой, как показано на фиг. 2.The solution to the above technical problem of ensuring the safety of employees in block-container buildings in the Far North, when the heating system fails and does not allow to provide temperature conditions inside the room at low outside temperatures, and it takes several days to repair it, is ensured by performing an outdoor the enclosing wall with a heat storage insert filled with water inside it, as shown in FIG. 2.

На фиг. 2 показана стеновая панель блок-контейнера с теплоаккумулирующей вставкой (TAB) 4, заполненной водой. Стеновая панель имеет со стороны наружного воздуха защитный слой из тонкопрофильного металла 1, затем идут слои пенополистирола 2 и 5, между которыми размещается теплоаккумулирующая вставка 4, заполненная водой.FIG. 2 shows a wall panel of a block container with a heat storage insert (TAB) 4 filled with water. The wall panel has a protective layer of thin-profile metal 1 on the outside air side, then there are layers of expanded polystyrene 2 and 5, between which there is a heat-accumulating insert 4 filled with water.

С внутренней стороны, т.е. со стороны помещения, имеется декоративный облицовочный слой 3, выполнены из многослойной фанеры (МДФ плита и др.). TAB желательно располагать в стеновой панели в месте прохождения нулевой изотермы, которое определяется расчетом с учетом свойств теплоизоляционного материала и климатических условий расположения здания.From the inside, i.e. from the side of the room, there is a decorative facing layer 3, made of multilayer plywood (MDF board, etc.). It is advisable to place TAB in the wall panel at the point where the zero isotherm passes, which is determined by calculation taking into account the properties of the thermal insulation material and the climatic conditions of the location of the building.

TAB может быть выполнена из труб квадратного или другого сечения, изготовленных из растягивающегося материала (например, пластмасса) для компенсации объема воды при ее замерзании, как показано на фиг. 3.The TAB can be made of square or other tubing made of a stretchable material (such as plastic) to compensate for the volume of water when it freezes, as shown in FIG. 3.

Стеновая панель имеет защитный слой 1 из тонкопрофильного металла, который предохраняет от повреждений слой теплоизоляции 2. Внутри панели находятся трубы 4 TAB, расположенные горизонтально или под небольшим уклоном, которые имеют по концам устройства 6 для заполнения их водой и слива воды. Толщина водяной прослойки в стеновой панели должна быть рассчитана с учетом условий эксплуатации здания и системы отопления.The wall panel has a protective layer 1 made of thin-profile metal, which protects the thermal insulation layer 2 from damage. Inside the panel there are 4 TAB pipes, located horizontally or at a slight slope, which have device 6 at the ends for filling them with water and draining them. The thickness of the water layer in the wall panel must be calculated taking into account the operating conditions of the building and the heating system.

Расположение TAB внутри стеновой панели определяется расчетом. Если принять условия как для примера, показанного на фиг. 1, для условий города Сургута, при общей толщине слоя теплоизоляции (пенополистирол) 200 мм нулевая изотерма будет проходить на расстоянии 145 мм от наружной поверхности стены. Располагая там TAB, несложными расчетами с учетом проходящих тепловых потоков через стену [2] и аккумулированной теплоты всеми слоями стенки и с учетом фазового перехода воды в лед можно рассчитать, если отключится система отопления, когда на внутренней поверхности стеновой панели будет достигнута температура 0°С.The location of the TAB inside the wall panel is determined by calculation. Assuming the conditions for the example shown in FIG. 1, for the conditions of the city of Surgut, with a total thickness of the thermal insulation layer (expanded polystyrene) of 200 mm, the zero isotherm will pass at a distance of 145 mm from the outer surface of the wall. Having TAB there, simple calculations, taking into account the passing heat fluxes through the wall [2] and the accumulated heat by all layers of the wall and taking into account the phase transition of water into ice, can be calculated if the heating system is turned off when the temperature of 0 ° C is reached on the inner surface of the wall panel ...

При толщине TAB с водой 20 мм температура 0°С на внутренней поверхности стеновой панели будет достигнута через 10 суток, а при толщине TAB 50 мм - через 21 сутки. Выигранное время может позволить реанимировать систему отопления и сделать труд работников в условиях Крайнего Севера более безопасным.With a TAB thickness of 20 mm with water, the temperature of 0 ° C on the inner surface of the wall panel will be reached in 10 days, and with a TAB thickness of 50 mm - in 21 days. The gained time can allow to revive the heating system and make the work of workers in the Far North safer.

Claims (4)

1. Стеновая панель здания для эксплуатации в суровых климатических условиях, состоящая из внешнего защитного, внутреннего декоративного и теплоизоляционного слоев, причем внутри теплоизоляционного слоя стены расположена плоская теплоаккумулирующая вставка, расположенная параллельно наружной поверхности панели, отличающаяся тем, что теплоаккумулирующая вставка выполнена из труб из растягивающегося материала, заполненных водой, причем трубы расположены внутри панели параллельно ее наружной поверхности и находятся на линии нулевой изотермы.1. Wall panel of a building for operation in harsh climatic conditions, consisting of an outer protective, inner decorative and heat-insulating layers, and inside the heat-insulating layer of the wall there is a flat heat-accumulating insert located parallel to the outer surface of the panel, characterized in that the heat-accumulating insert is made of pipes made of stretching material filled with water, and the pipes are located inside the panel parallel to its outer surface and are on the line of the zero isotherm. 2. Стеновая панель здания для эксплуатации в суровых климатических условиях по п. 1, отличающаяся тем, что теплоаккумулирующая вставка выполнена из труб квадратного или прямоугольного сечения.2. The wall panel of a building for operation in harsh climatic conditions according to claim 1, characterized in that the heat storage insert is made of pipes of square or rectangular cross-section. 3. Стеновая панель здания для эксплуатации в суровых климатических условиях по п. 1, отличающаяся тем, что теплоаккумулирующая вставка расположена внутри стены, где проходит нулевая изотерма для случая наиболее низкой температуры наружного воздуха с обеспеченностью 0,92 для местности, где располагается здание.3. The wall panel of a building for operation in harsh climatic conditions according to claim 1, characterized in that the heat storage insert is located inside the wall, where the zero isotherm passes for the case of the lowest outside air temperature with a security of 0.92 for the area where the building is located. 4. Стеновая панель здания для эксплуатации в суровых климатических условиях по п. 1, отличающаяся тем, что трубы, образующие плоскую теплоаккумулирующую вставку внутри стены, имеют по концам устройство для заполнения их водой и спуска из них воды.4. The wall panel of a building for operation in harsh climatic conditions according to claim 1, characterized in that the pipes forming a flat heat storage insert inside the wall have a device at their ends for filling them with water and draining water from them.
RU2020107638U 2020-02-18 2020-02-18 WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT RU201619U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107638U RU201619U1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107638U RU201619U1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU201619U1 true RU201619U1 (en) 2020-12-23

Family

ID=74062763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107638U RU201619U1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU201619U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4183350A (en) * 1976-05-20 1980-01-15 Werner Staudacher Prefabricated outer wall element
RU26934U1 (en) * 2002-06-11 2003-01-10 Томский военно-медицинский институт THERMAL INSULATING COVER FOR TREATING EXTREMITAL FREEZERS IN PREACTIVE AND EARLY REACTIVE PERIODS
RU172869U1 (en) * 2017-02-22 2017-07-28 Сергей Михайлович Анпилов Panel for underfloor heating

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4183350A (en) * 1976-05-20 1980-01-15 Werner Staudacher Prefabricated outer wall element
RU26934U1 (en) * 2002-06-11 2003-01-10 Томский военно-медицинский институт THERMAL INSULATING COVER FOR TREATING EXTREMITAL FREEZERS IN PREACTIVE AND EARLY REACTIVE PERIODS
RU172869U1 (en) * 2017-02-22 2017-07-28 Сергей Михайлович Анпилов Panel for underfloor heating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cabeza Thermal energy storage
US20130061847A1 (en) Geosolar Temperature Control Construction and Method Thereof
US9476602B2 (en) Cooling system for a building with low energy consumption
RU201619U1 (en) WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT
JP2011149690A (en) Underground heat exchanger burying structure
CN203891495U (en) Solar heating structure of building
Bourdakis et al. Night time cooling by ventilation or night sky radiation combined with in-room radiant cooling panels including Phase Change Materials
CN110821210A (en) House system of assembled positive energy room
Vatin et al. Calculation method of justification of technical actions for prevention of ice dams formation on buildings with a pitched roof
CN207032495U (en) A kind of pneumatic membrane building with fire detecting arrangement
Mourid et al. Comparative experimental and numerical studies of usual insulation materials and PCMs in buildings at Casablanca
CN110800523B (en) Passive solar heat preservation and heating device for buried sewage treatment facility
RU2508434C1 (en) Construction method of nuclear power stations and special facilities
RU76946U1 (en) BUILDING &#34;ECODOM-2&#34;
EA025348B1 (en) Passive heating system for rapidly erected, mobile or modular cabins
Horka et al. Numerical Simulation of Subsoil Freezing Risk under the Freezer Room
RU2671644C1 (en) Method of controlling temperature mode of underroof ice skating rinks and device for implementation thereof
KR20100029313A (en) A device to store ice and food with the aid of nature
CN215564150U (en) Ground heat preservation system of refrigeration house
RU2767128C1 (en) Installation of floor heating system of buildings and structures
RU2467138C2 (en) Method to prevent formation of ice crusts and icicles on attic roofs
RU2303109C1 (en) Construction heat- or cold-accumulation block and wall erected of above blocks
CN207820668U (en) High-cold regions daylight heat storing and heat preserving greenhouse
RU27133U1 (en) BUILDING &#34;ECODOM&#34;
BE1020728A3 (en) RESERVOIR FOR THERMAL ENERGY STORAGE, INSTALLATION PROVIDED WITH SUCH RESERVOIR FOR LOW TEMPERATURE HEATING AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH SYSTEM.

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201130