RU2296284C2 - Horizontal heat exchanger - Google Patents

Horizontal heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2296284C2
RU2296284C2 RU2004123608/06A RU2004123608A RU2296284C2 RU 2296284 C2 RU2296284 C2 RU 2296284C2 RU 2004123608/06 A RU2004123608/06 A RU 2004123608/06A RU 2004123608 A RU2004123608 A RU 2004123608A RU 2296284 C2 RU2296284 C2 RU 2296284C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
water
coating
strings
under
Prior art date
Application number
RU2004123608/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004123608A (en
Inventor
Геннадий Александрович Енисеев (RU)
Геннадий Александрович Енисеев
Original Assignee
Геннадий Александрович Енисеев
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 Геннадий Александрович Енисеев filed Critical Геннадий Александрович Енисеев
Priority to RU2004123608/06A priority Critical patent/RU2296284C2/en
Publication of RU2004123608A publication Critical patent/RU2004123608A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2296284C2 publication Critical patent/RU2296284C2/en

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

FIELD: temperature control of rooms being under a heat exchanger.
SUBSTANCE: the horizontal heat exchanger recovering the water heat in the winter time, combining the functions of a coating and a roofing, having partitions carrying steel strings and exterior walls of rammed earth, a coating of two layers of transparent film placed on the strings, the second layer is perforated by holes passing through air bubbles for formation of a bubbly ice covering the water poured on the coating from the bottom of water reservoirs, a spouting chute, as well as a transparent film vapor seal placed under the heat exchanger, and a stack of several layers of transparent thin film.
EFFECT: provided protection of translucent components against ozone, solar and wind destruction and against fire, simplified and made cheaper penetration of the solar energy under the roofing, adjusted rational use of the heat-transfer medium and rain water.
1 dwg

Description

Предлагаемый теплообменник может быть использован для терморегулировки помещений, находящихся под ним, где теплообменник выполняет функции покрытия, кровли и световых фонарей.The proposed heat exchanger can be used for temperature control of the rooms located under it, where the heat exchanger performs the functions of coating, roof and light lamps.

Теплообменник прозрачен и пропускает солнечный свет для отопления. Между массивными наружными стенами помещения из утрамбованного грунта или сырцового кирпича натягиваются предварительно напряженные стальные струны, опирающиеся на внутренние перегородки. Прозрачная несущая пленка с небольшим слоем сбросной воды со дна водоемов прижимается к стальным струнам. Под пленкой со струнами создается воздушное пространство путем крепления к стенам и перегородкам прозрачной пароизоляционной пленки с термоизоляционным пакетом из прозрачных пленок с прослойками воздуха. Циркулирующая на пленке вода не дает проникнуть в пространство между несущей пленкой и теплоизоляционным пакетом низким или высоким температурам наружного воздуха, не допуская в помещение нулевой температуры (точки замерзания воды). С ранней весны и осени проникающая в помещение солнечная радиация является основным отопительным фактором. В зимнее время без искусственного отопления в помещении будет сохраняться температура сбросной воды, циркулирующей между несущей пленкой и пузырчатым льдом, созданным под коркой льда.The heat exchanger is transparent and transmits sunlight for heating. Between the massive exterior walls of the rammed soil or mud brick premises, prestressed steel strings are stretched, resting on internal partitions. A transparent carrier film with a small layer of waste water from the bottom of the reservoirs is pressed against steel strings. Under the film with strings, air space is created by attaching to the walls and partitions a transparent vapor barrier film with a thermal insulation bag made of transparent films with air layers. The water circulating on the film does not allow low or high outdoor temperatures to penetrate into the space between the carrier film and the thermal insulation bag, preventing the room from reaching zero temperature (freezing points of water). From early spring and autumn, solar radiation entering the room is the main heating factor. In winter, without artificial heating, the temperature of the waste water circulating between the carrier film and the bubbly ice created under the ice crust will remain in the room.

Аналогом изобретения является теплица - теплообменник, разработанный Полтавским инженерно-строительным институтом, где для отопления теплиц используется тепло сбросной воды и солнечной радиации, проникающее в теплицу через концентратор по светопроводам, и светопрозрачные элементы, установленные на покрытие с отверстиями (SU 1454313 А1, 30.01.1989).An analogue of the invention is a greenhouse - a heat exchanger developed by the Poltava Institute of Civil Engineering, where the heat of waste water and solar radiation, penetrating into the greenhouse through a hub through optical fibers, and translucent elements installed on the coating with holes are used for heating greenhouses (SU 1454313 A1, 30.01. 1989).

В изобретении широко использована автоматизация по подаче воды на кровлю и сжатого воздуха под светопрозрачные элементы. В жаркое время года сбросная вода по трубопроводам через форсунки разбрызгивается на кровле и охлаждает теплицу.In the invention, automation has been widely used to supply water to the roof and compressed air under translucent elements. In the hot season, waste water through pipelines through nozzles is sprayed on the roof and cools the greenhouse.

Сбросная вода может засорить форсунки и требует периодической очистки. Да и циркулирующая по кровле вода будет охлаждать теплицу без ее разбрызгивания на кровлю. Излишняя автоматизация увеличивает риск выхода из строя всей системы отопления. Автоматизация и подача в теплицу солнечной энергии по светопроводам излишне усложнена и при строительстве и эксплуатации требует больших трудовых и материальных затрат. Вода на кровле в зимнее время ничем не изолирована от морозов, что требует увеличения затрат сбросной воды. Светопрозрачные элементы из гибких прозрачных материалов верхушками выступают над слоем воды и подвергаются ветровому, озонному и солнечному разрушению.Waste water can clog nozzles and requires periodic cleaning. And the water circulating on the roof will cool the greenhouse without spraying it on the roof. Excessive automation increases the risk of failure of the entire heating system. Automation and the supply of solar energy to the greenhouse through optical fibers is unnecessarily complicated and requires considerable labor and material costs during construction and operation. The water on the roof in winter is not isolated from frost, which requires an increase in the cost of waste water. Translucent elements from flexible transparent materials with their tops protrude above the water layer and are subjected to wind, ozone and solar destruction.

Целью предлагаемого изобретения является внедрение новой технологии и устранение выше перечисленных недостатков аналога:The aim of the invention is the introduction of new technology and the elimination of the above disadvantages of the analogue:

- защитить светопрозрачные элементы от озонного, солнечного и ветрового разрушения и от огня;- protect translucent elements from ozone, solar and wind damage and from fire;

- упростить и удешевить проникновение солнечной энергии под кровлю;- to simplify and reduce the cost of penetration of solar energy under the roof;

- отрегулировать рациональное использование теплоносителя и дождевой воды.- adjust the rational use of coolant and rainwater.

Поставленные цели достигаются в горизонтальном теплообменнике, утилизирующем в зимнее время тепло воды, совмещающем в себе функции покрытия и кровли, причем согласно изобретению теплообменник содержит перегородки, несущие стальные струны и наружные стены из утрамбованной земли, уложенное на струны покрытие из двух слоев прозрачной пленки, причем второй слой перфорирован отверстиями, пропускающими пузырьки воздуха для образования пузырчатого льда, закрывающего воду, заливаемую на покрытие со дна водоемов, лоток для сброса воды, а также размещенную под теплообменником прозрачную пленочную пароизоляцию и пакет из нескольких слоев прозрачной тонкой пленки.The goals are achieved in a horizontal heat exchanger that utilizes water heat in winter, combining the functions of a coating and a roof, and according to the invention, the heat exchanger comprises partitions carrying steel strings and external walls of rammed earth, a coating of two layers of transparent film laid on the strings, the second layer is perforated with holes that allow air bubbles to form bubble ice that covers the water that is poured onto the coating from the bottom of the reservoirs, a water discharge tray, and a heat exchanger disposed under the transparent film, and a vapor barrier package of several layers of transparent thin films.

Таким образом, поставленные в изобретении цели достигаются:Thus, the objectives of the invention are achieved:

- путем циркуляции тепло- или хладоносителя по всей кровле - горизонтальному теплообменнику;- by circulating the heat or coolant throughout the roof - a horizontal heat exchanger;

- путем устройства желобков, накрытых сетчатыми мешочками с крошками теплоизоляционных материалов в местах слива теплоносителя с одного уровня на другой и при сливе из теплообменника отработанной сбросной воды достигается предохранение от замораживания и охлаждения поднятой к желобку воды;- by arranging grooves covered with mesh bags with crumbs of heat-insulating materials in places where the coolant is drained from one level to another, and when draining waste waste water from the heat exchanger, protection against freezing and cooling of the water raised to the groove is achieved;

- путем опрокидывания на любом месте теплообменника конусных корзин обшитых прозрачными пленками или пластинами достигается защита мест, отведенных для более яркого освещения от заноса снегом;- by tipping on anywhere in the heat exchanger conical baskets sheathed with transparent films or plates, protection of places reserved for brighter lighting from snow drift is achieved;

- путем нагнетания под корку льда пузырьков воздуха в зимнее время достигается создание на теплоносителе пузырчатого льда, предохраняющего теплоноситель от охлаждения;- by injecting air bubbles under the ice crust in the winter, it is possible to create bubble ice on the coolant, which protects the coolant from cooling;

- путем освещения помещения через прозрачный теплообменник наружные стены освобождаются от необходимости прорубать в них оконные проемы и позволяют строить наружные стены из более дешевых материалов типа утрамбованного грунта или сырцового кирпича.- by lighting the room through a transparent heat exchanger, the external walls are freed from the need to cut through the window openings in them and make it possible to build external walls from cheaper materials such as compacted soil or mud brick.

Известны физические свойства снега и льда пропускать лучевую энергию. В Баренцевом море зимой, покрытом четырехметровом льдом и толстым слоем снега, развиваются одноклеточные диатомовые растения в богато удобренных донных водах Гольфстрима, поднятых здесь к подледному свету (Даже в речных водах подо льдом рыба видит блесну рыболова.)The physical properties of snow and ice to transmit radiation energy are known. In the Barents Sea, in winter, covered with four-meter ice and a thick layer of snow, unicellular diatom plants develop in the richly fertilized bottom waters of the Gulf Stream, raised here under ice under ice (Even in river waters under the ice, the fish sees the lure of a fisherman.)

Вода, охлажденная до +4 градуса, тонет, а охлажденная ниже всплывает и превращается в лед. Даже в тоненьких ручейках вода расслаивается и не замерзает. Так что в самые жестокие морозы вода со дна водоемов и рек будет иметь положительную температуру.Water chilled to +4 degrees drowns, and chilled below floats and turns into ice. Even in thin streams, the water exfoliates and does not freeze. So in the most severe frosts, the water from the bottom of reservoirs and rivers will have a positive temperature.

На чертеже представлен горизонтальный теплообменник, где на стене из утрамбованного грунта 1 крепятся предварительно напряженные стальные струны 2, опирающиеся на внутренние перегородки 3. На струны 2 укладываются два слоя пленки. Несущая пленка 4 прижимается к струнам 2 небольшим слоем воды 5 и этим закрепляется на кровле. Вторая перфорированная пленка 6 в зимнее время служит для доставки под корку льда 7 пузырьков воздуха для образования пузырчатого льда 8. К пленкам 4 и 6 привариваются полоски пленки небольшой ширины 9, образующие на покрытии коммуникационные линии. По таким линиям можно будет транспортировать всевозможные составляющие типа соленой воды для растапливания снега на кровле, сжатого воздуха для поочередного взлома пузырчатого льда при освобождении от него в весеннюю оттепель. По коммуникационной линии 9 к местам ступеней кровли на разных уровнях под напором воды можно нагнетать вертикальные стенки 10 с желобками 11 для сброса воды с одного уровня кровли на другой. Желобки 11 образуются путем придавливания вертикальных стенок 10 ремешком 12 из пленки к пленкам 4 и 6, утепляются сетчатыми мешочками 13, набитыми крошками теплоизоляционных материалов, утепляющих в зимнее время тонкие струи воды в желобках.The drawing shows a horizontal heat exchanger, where prestressed steel strings 2 are mounted on a wall of rammed soil 1, supported by internal partitions 3. Two layers of film are laid on the strings 2. The carrier film 4 is pressed against the strings 2 with a small layer of water 5 and this is fixed to the roof. The second perforated film 6 in winter serves to deliver 7 air bubbles under the ice crust to form bubble ice 8. Strips of a film of small width 9 are welded to the films 4 and 6, forming communication lines on the coating. On such lines it will be possible to transport all kinds of components such as salt water for melting snow on the roof, compressed air for breaking open bubble air when released from it in the spring thaw. On the communication line 9 to the places of the steps of the roof at different levels under the pressure of water, you can pump vertical walls 10 with grooves 11 to discharge water from one level of the roof to another. The grooves 11 are formed by pressing vertical walls 10 with a strap 12 from a film to films 4 and 6, are insulated with mesh bags 13 filled with crumbs of heat-insulating materials that insulate thin streams of water in the grooves in winter.

Работа горизонтального прозрачного теплообменника может осуществляться даже при небольшой разнице температур наружного воздуха и теплоносителя. Освещение помещений под прозрачным теплообменником не привязано к окнам наружных стен. Площадь земли со свободными площадями между домами, отведенная для строительства пятиэтажного дома, эквивалентна по полезной площади сооружению под предлагаемым горизонтальным теплообменником. Все помещения под теплообменником целый световой день могут освещаться солнцем. Покрытие из горизонтального теплообменника в несколько раз легче железобетонных покрытий и позволяет строить несущие перегородки из более недорогих материалов типа сырцового кирпича или гипсолитовых панелей. При строительстве объектов со взрывоопасным производством с такими легкими покрытиями при взрыве не разрушают стены, разделяющие соседние цеха, т.к. сила взрыва будет направлена в сторону наименьшего сопротивления на покрытие. При землетрясениях и других экстремальных ситуациях покрытию может грозить только разрыв несущей пленки с ливневым сходом в помещение воды или пузырчатого льда с плотностью наста снега.The operation of a horizontal transparent heat exchanger can be carried out even with a small difference in the temperatures of the outdoor air and the coolant. The lighting of the rooms under the transparent heat exchanger is not tied to the windows of the exterior walls. The area of land with free space between the houses allocated for the construction of a five-story building is equivalent in terms of usable area to the construction under the proposed horizontal heat exchanger. All rooms under the heat exchanger can be illuminated by the sun during the whole day. The coating from a horizontal heat exchanger is several times lighter than reinforced concrete coatings and allows you to build load-bearing partitions from cheaper materials such as mud bricks or gypsum panels. During the construction of facilities with explosive production with such light coatings during an explosion, the walls separating neighboring workshops do not destroy the force of the explosion will be directed towards the least resistance to the coating. In case of earthquakes and other extreme situations, the coating can only be threatened by a rupture of the carrier film with a downpour into the room of water or bubble ice with a density of snow.

Под предлагаемым теплообменником можно размещать дома типа американских фанерных домов, но с гипсокартонными стенами и кровлей с освещением перед окнами для защиты пузырчатого льда 8 от снежных заносов коническими корзинами 14, обернутыми прозрачной пленкой или остекленным.Under the proposed heat exchanger, houses such as American plywood houses can be placed, but with plasterboard walls and a roof with lighting in front of windows to protect bubbly ice 8 from snow drifts by conical baskets 14 wrapped in transparent film or glazed.

Под струнами 2 и пленочной пароизоляцией 15 оставляется воздушное пространство для размещения пленочных вентиляционных рукавов 16. В целях сохранения тепла от солнечного отопления над пароизоляцией 15 натягивается пакет пленок 17 из прозрачных тонких пленок с воздушными прослойками. Предварительное натяжение стальных струн 2 достигается путем затягивания струны за петлю 18 и фиксируется на шайбе 19 сплющиванием трубочки 20.Under the strings 2 and the vapor barrier film 15, air space is left to accommodate the film ventilation sleeves 16. In order to maintain heat from solar heating, a packet of films 17 of transparent thin films with air gaps is stretched over the vapor barrier 15. The preliminary tension of the steel strings 2 is achieved by tightening the strings by the loop 18 and is fixed on the washer 19 by flattening the tube 20.

Claims (1)

Горизонтальный теплообменник, утилизирующий в зимнее время тепло воды, совмещающий в себе функции покрытия и кровли, отличающийся тем, что теплообменник содержит перегородки, несущие стальные струны и наружные стены из утрамбованной земли, уложенное на струны покрытие из двух слоев прозрачной пленки, причем второй слой перфорирован отверстиями, пропускающими пузырьки воздуха для образования пузырчатого льда, закрывающего воду, заливаемую на покрытие со дна водоемов, лоток для сброса воды, а также размещенную под теплообменником прозрачную пленочную пароизоляцию и пакет из нескольких слоев прозрачной тонкой пленки.A horizontal heat exchanger that utilizes the heat of water in winter, combining the functions of a coating and a roof, characterized in that the heat exchanger contains partitions carrying steel strings and external walls of rammed earth, a coating of two layers of transparent film laid on the strings, the second layer being perforated openings that allow air bubbles to form bubbly ice, which covers the water that is poured onto the coating from the bottom of the reservoirs, the water discharge tray, and also the prozra located under the heat exchanger a clear film vapor barrier and a package of several layers of a transparent thin film.
RU2004123608/06A 2004-07-30 2004-07-30 Horizontal heat exchanger RU2296284C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123608/06A RU2296284C2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Horizontal heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123608/06A RU2296284C2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Horizontal heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004123608A RU2004123608A (en) 2006-01-27
RU2296284C2 true RU2296284C2 (en) 2007-03-27

Family

ID=36047347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004123608/06A RU2296284C2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Horizontal heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2296284C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004123608A (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Erell Roof cooling techniques: a design handbook
US4492064A (en) Insulated roof construction
US4551985A (en) Rink covering structure
KR100553005B1 (en) The construction method and system of the housetop tree planting
US20120260572A1 (en) Construction Element Covered With Vegetation For Horizontal Pitched And/Or Vertical Surfaces Of Structures
CN102884961A (en) Intelligent heat-preservation type sunlight greenhouse and manufacturing method
CN104303895B (en) There is heliogreenhouse and the building method thereof of heat storing and heat preserving body of wall
KR101138018B1 (en) Extensive green roof system and construction method
US4467619A (en) Method of using frozen salt water to maintain a low cost, low energy consuming indoor or outdoor ice rink
CN208533880U (en) A kind of roofing floor drain type discharge structure
CN108391539B (en) Super-span stacked high-energy greenhouse and construction method thereof
RU2296284C2 (en) Horizontal heat exchanger
RU2318098C1 (en) Seasonal freezing retarding method
KR100909940B1 (en) Inflow structure for rainwater utilization
CN204475696U (en) A kind of severe cold area thermal-insulating water-proof roof
CN215054669U (en) Rainwater pipe system suitable for rural pitched roof in north
Maltseva et al. Problems and Solutions for Green Roofs
EP4107443B1 (en) Heat exchange system for the thermal regulation of a building
FR3099504A1 (en) Green roof terrace, ventilated, without parapet, on concrete structure.
RU2185722C1 (en) Greenhouse
CN108930407A (en) The construction method of green roof system
WO1996014733A1 (en) Green house
RU2039860C1 (en) Device for cooling of building ground base and its protection from corrosion caused by atmospheric precipitation
FI128770B (en) Method of storing snow and snow storage
RU2526031C2 (en) Low-rise energy-producing building

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080731