RU2462568C1 - Ресурсосберегающая система энергоснабжения здания - Google Patents
Ресурсосберегающая система энергоснабжения здания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2462568C1 RU2462568C1 RU2011114741/03A RU2011114741A RU2462568C1 RU 2462568 C1 RU2462568 C1 RU 2462568C1 RU 2011114741/03 A RU2011114741/03 A RU 2011114741/03A RU 2011114741 A RU2011114741 A RU 2011114741A RU 2462568 C1 RU2462568 C1 RU 2462568C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- building
- dielectric material
- wire segments
- thermal conductivity
- layer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении вентилируемых стеновых ограждений и кровельных покрытий, позволяющих утилизировать тепло наружного воздуха и тепловые потери здания в летний и зимний периоды. Технический результат: повышение эффективности ресурсосберегающей системы энергоснабжения здания. Технический результат достигается ресурсосберегающей системой энергоснабжения здания, включающей: несущие ограждения, кровельное покрытие крыши, причем несущие ограждения здания покрыты снаружи декоративными ограждениями, армированными контурной арматурой, с образованием между ними и несущими ограждениями здания воздушного зазора, который сообщается с помещением чердака через щели, а с наружным воздухом через отверстия, кровельное покрытие и декоративные ограждения состоят из секций, каждая из которых представляет собой термоэлектрический преобразователь, состоящий из прямоугольного корпуса, выполненного из материала-диэлектрика, крышка которого выполнена из материала с высокой теплопроводностью, а полость заполнена первым слоем материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью, примыкающим к крышке, и вторым слоем материала-диэлектрика с низкой теплопроводностью, который примыкает к днищу корпуса, в котором помещена контурная арматура, состоящая из элементов термоэлектрического преобразователя, представляющих собой парные оголенные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов M1 и М2, спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные ряды, крайние проволочные отрезки которых соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с электрическим аккумулятором. 5 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении вентилируемых стеновых ограждений и кровельных покрытий, позволяющих утилизировать тепло наружного воздуха и тепловые потери здания в летний и зимний периоды соответственно.
Известен вентилируемый стеновой элемент, содержащий внутренние вертикальные щелевые полости между несущей конструкцией ограждения, соединенного через ребра жесткости с его наружной поверхностью (декоративным ограждением), сообщающейся с атмосферой через отверстия в ней [Патент РФ №2181821, МКЛ. Е04С 2/26, МКЛ. Е04В 2/42, 2002].
Известно вентилируемое кровельное покрытие, включающее основание кровли и размещенные на нем готовые мастичные элементы, образующие вентилируемые полости [Патент РФ №2079615, МКЛ. Е04D 13/00, 1997].
Основными недостатками известных вентилируемых стенового элемента и кровельного покрытия являются недостаточная прочность декоративного ограждения и мастичных элементов, невозможность утилизации тепла наружного воздуха и тепловых потерь здания, что снижает их надежность и эффективность.
Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является слоистая панель вентилируемого стенового ограждения, включающая несущий внутренний слой (несущее ограждение) и наружный слой из бетона плотной структуры (декоративное ограждение), армированные контурной сеточной арматурой, средний слой из крупнопористого материала со сквозными пустотами (щелями, воздушными зазорами), сообщающимися с атмосферой через систему вытяжных отверстий и каналов [Патент РФ №2221119, МКЛ. Е04С 2/26, МКЛ. Е04В 2/14, 2004].
Основным недостатком известной слоистой панели вентилируемого стенового ограждения является невозможность утилизации тепла наружного воздуха и тепловых потерь здания, что снижает ее эффективность.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности ресурсосберегающей системы энергоснабжения здания.
Технический результат достигается ресурсосберегающей системой энергоснабжения здания, включающей: несущие ограждения, кровельное покрытие крыши и электрический аккумулятор, причем несущие ограждения здания покрыты снаружи декоративными ограждениями, армированными контурной арматурой, с образованием между ними и несущими ограждениями здания воздушного зазора, который сообщается с помещением чердака через щели, а с наружным воздухом через отверстия, кровельное покрытие и декоративные ограждения состоят из секций, каждая из которых представляет собой термоэлектрический преобразователь, состоящий из прямоугольного корпуса, выполненного из материала-диэлектрика, крышка которого выполнена из материала с высокой теплопроводностью, а полость заполнена первым слоем материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью, примыкающим к крышке, и вторым слоем материала-диэлектрика с низкой теплопроводностью, который примыкает к днищу корпуса, в котором помещена контурная арматура, состоящая из элементов термоэлектрического преобразователя, представляющих собой парные оголенные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов M1 и М2, спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные ряды, устроенные таким образом, что левые части проволочных отрезков с левыми спаянными концами согнуты под углом 90° и располагаются в первом слое материала-диэлектрика, параллельно крышке секции, не касаясь ее, а правые части проволочных отрезков пропущены через второй слой материала-диэлектрика с низкой теплопроводностью и через отверстия в днище корпуса секции так, что частично проволочные отрезки с правыми спаянными концами выступают из его днища наружу, а именно в воздушный зазор или в помещение чердака, а крайние проволочные отрезки крайних зигзагообразных рядов соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с электрическим аккумулятором.
На фиг.1-5 представлена предлагаемая ресурсосберегающая система энергоснабжения здания (на фиг.1 - общий вид, на фиг.2-5 - основные узлы).
Предлагаемая ресурсосберегающая система энергоснабжения здания (РСЭЗ) содержит: наружные ограждения 1, кровельное покрытие 2 на несущей конструкции крыши (на фиг.1-5 не показана) и электрический аккумулятор 3, помещенный, например, на чердачном перекрытии 4, причем наружные ограждения здания 1 покрыты снаружи декоративными ограждениями 5, армированные контурной арматурой, с образованием между ними и ограждением здания 1 (узлы соединения между несущими ограждениями 1 и декоративными ограждениями 5 на фиг.1-5 не показаны) воздушного зазора 6, который сообщается с помещением чердака 7 через щели 8, а с наружным воздухом через отверстия 9, расположенные в нижней части декоративных ограждений 5, при этом кровельное покрытие 2 и декоративные ограждения 5 состоят из секций 10, каждая из которых представляет собой термоэлектрический преобразователь (ТЭП), состоящий из прямоугольного корпуса 11, выполненного из материала-диэлектрика, крышка 12 которого выполнена из материала с высокой теплопроводностью, а полость заполнена первым слоем материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью 13, примыкающим к крышке 12, и вторым слоем материала-диэлектрика с низкой теплопроводностью 14, который примыкает к днищу корпуса, в котором помещена контурная арматура, состоящая из элементов ТЭП, представляющих собой парные оголенные проволочные отрезки 15 и 16, выполненные из разных металлов M1 и М2, спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные ряды 17, устроенные таким образом, что левые части проволочных отрезков 15 и 16 с левыми спаянными концами согнуты под углом 90° и располагаются в первом слое материала-диэлектрика 13, параллельно крышке 12, не касаясь ее, а правые части проволочных отрезков 15 и 16 пропущены через второй слой материала-диэлектрика с низкой теплопроводностью и через отверстия в днище корпуса 11 так, что частично проволочные отрезки 15 и 16 с правыми спаянными концами выступают из его днища наружу (в воздушный зазор 6 или в помещение чердака), крайние проволочные отрезки 15 и 16 крайних зигзагообразных рядов 17 соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов 18 и 19, которые, в свою очередь, соединены с электрическим аккумулятором 3.
В основу работы предлагаемой РСЭЗ положено следующее. Так как контурная арматура секций 10 декоративного ограждения 5 и кровельного покрытия 2 выполнена в виде зигзагообразных рядов 17, изготовленных из парных оголенных проволочных отрезков 15 и 16, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, то при нагреве (охлаждении) одних спаянных концов проволочных отрезков 15 и 16 элементов ТЭП снаружи и охлаждении (нагреве) противоположных им спаянных концов элементов ТЭП воздухом, поднимающимся в зазорах 6 в летнее время (зимнее время), на противоположных спаянных концах парных проволочных отрезков 15, 16 устанавливаются разные температуры, в результате чего в зигзагообразных рядах 17 появляется термоэлектричество [С.Г.Калашников. Электричество. - М.: «Наука», 1970, с.502-506]. При этом зигзагообразные ряды 17 одновременно выполняют функцию контурной арматуры, в секциях 10, повышая прочностные свойства кровельного покрытия 2 и декоративных ограждений 5.
РСЭЗ работает следующим образом. В летнее время наружный воздух поступает в воздушный зазор 6 между декоративными ограждениями 5 и наружными ограждениями 1 через отверстия 9, расположенные в нижней части декоративных ограждений 5 (например, у цоколя здания), и движется по воздушному зазору 6 снизу вверх, одновременно снижая количество тепла, поступающего от солнечных лучей в здание, и охлаждая правые части парных проволочных отрезков 15 и 16 элементов ТЭП со спаянными концами элементов ТЭП секций 10 декоративных ограждений 5, находящихся в воздушном зазоре 6, после чего этот воздушный поток через щели 8 поступает в помещение чердака 7, в котором омывает открытые правые части парных проволочных отрезков 15 и 16 со спаянными концами, элементов ТЭП секций 10 кровельного покрытия 2 и также охлаждает их. Параллельно вышеописанному процессу охлаждения правых концов элементов ТЭП внутри ТЭП секций 10 декоративных ограждений 5 и кровельного покрытия 2 под воздействием солнечных лучей, нагревающих крышку 12, выполненную из материала с высокой теплопроводностью и первый слой материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью 13, происходит нагрев путем теплопроводности левых частей проволочных отрезков 15 и 16 со спаянными концами элементов ТЭП, которые согнуты под углом 90° (параллельное расположение левых частей элементов ТЭП крышке 12 выбрано из условия увеличения поверхности контакта отрезков 15, 16 и повышения прочности конструкции секций 10) и располагаются в первом слое материала-диэлектрика 13 с высокой теплопроводностью. При этом, одновременно с процессом теплопередачи в результате нагрева левых спаянных концов проволочных отрезков элементов ТЭП и охлаждения правых спаянных концов проволочных отрезков элементов ТЭП их температуры становятся различными и в зигзагообразных рядах 17 появляется термоэлектричество, которое из секций 10 через однополюсные коллекторы электрических зарядов 18 и 19 поступает в электрический аккумулятор 3, откуда подается потребителю.
В зимнее время холодный наружный воздух также поступает в воздушный зазор 6 между декоративными ограждениями 5 и наружными ограждениями 1 через отверстия 9, расположенные в нижней части декоративных ограждений 5, и движется по воздушному зазору 6 снизу вверх, одновременно воспринимая тепло, поступающее от наружных ограждений 1 здания, и нагревая им правые части парных проволочных отрезков 15 и 16 элементов ТЭП со спаянными концами элементов ТЭП секций 10 декоративных ограждений 5, находящихся в воздушном зазоре 6, после чего этот нагретый воздушный поток через щели 8 поступает в помещение чердака 7, в котором омывает открытые правые части проволочных отрезков 15 и 16 со спаянными концами, элементов ТЭП секций 10 кровельного покрытия 2 и также нагревает их. Параллельно вышеописанному процессу нагревания правых концов элементов ТЭП секций 10 декоративных ограждений 5 и кровельного покрытия 2, внутри секций 10 под воздействием холодного наружного воздуха, охлаждающего крышку 12 и первый слой материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью 13, происходит охлаждение путем теплопроводности левых частей парных проволочных отрезков 15 и 16 со спаянными концами элементов ТЭП, которые согнуты под углом 90° и находятся внутри материала-диэлектрика 13 с высокой теплопроводностью. При этом, одновременно со снижением теплопотерь здания, в результате охлаждения левых спаянных концов проволочных отрезков элементов ТЭП и нагрева правых спаянных концов проволочных отрезков элементов ТЭП их температуры становятся различными и в зигзагообразных рядах 17 появляется термоэлектричество, которое из секций 10 через однополюсные коллекторы электрических зарядов 18 и 19 поступает в электрический аккумулятор 3, откуда подается потребителю.
Величина разности электрического потенциала на коллекторах 18 и 19 и сила электрического тока зависит от характеристик пар металлов M1 и М2, из которых изготовлены проволочные отрезки 15 и 16, числа их пар в зигзагообразных рядах 13 и их числа в секциях 10, разности температур на правых и левых спаянных концах элементов ТЭП и числа секций 10 в декоративных ограждениях 5 и кровельном покрытии 2. Полученный электрический ток можно использовать для освещения здания, горячего водоснабжения и обогрева чердачных помещений.
Таким образом, предлагаемая РСЭЗ обеспечивает, как в летнее, так и зимнее время, наряду с уменьшением нагрева наружных ограждений здания и уменьшением теплопотерь от них в окружающую среду, также получение электрической энергии, которую можно использовать для нужд освещения, горячего водоснабжения и обогрева чердачных помещений здания (в зимнее время), снизив тем самым энергопотребление здания и опасность возникновения наледей на кромках крыши здания.
Claims (1)
- Ресурсосберегающая система энергоснабжения здания, включающая несущие ограждения, покрытые снаружи декоративными ограждениями, армированными контурной арматурой, с образованием между ними и несущими ограждениями здания воздушного зазора, сообщающегося с атмосферой через отверстия, кровельное покрытие на несущей конструкции крыши, отличающаяся тем, что воздушный зазор сообщается с помещением чердака через щели, кровельное покрытие и декоративные ограждения состоят из секций, каждая из которых представляет собой термоэлектрический преобразователь, состоящий из прямоугольного корпуса, выполненного из материала-диэлектрика, крышка которого изготовлена из материала с высокой теплопроводностью, а полость заполнена первым слоем материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью, примыкающим к крышке, и вторым слоем материала-диэлектрика с низкой теплопроводностью, который примыкает к днищу корпуса, в котором помещена контурная арматура, состоящая из элементов термоэлектрического преобразователя, представляющих собой парные оголенные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов M1 и М2, спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные ряды, устроенные таким образом, что левые части проволочных отрезков с левыми спаянными концами согнуты под углом 90° и располагаются в первом слое материала-диэлектрика параллельно крышке секции, не касаясь ее, а правые части проволочных отрезков пропущены через второй слой материала-диэлектрика с низкой теплопроводностью и через отверстия в днище корпуса секции так, что частично проволочные отрезки с правыми спаянными концами выступают из его днища наружу, а именно, в воздушный зазор или в помещение чердака, а крайние проволочные отрезки крайних зигзагообразных рядов соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с электрическим аккумулятором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114741/03A RU2462568C1 (ru) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Ресурсосберегающая система энергоснабжения здания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114741/03A RU2462568C1 (ru) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Ресурсосберегающая система энергоснабжения здания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2462568C1 true RU2462568C1 (ru) | 2012-09-27 |
Family
ID=47078523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011114741/03A RU2462568C1 (ru) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Ресурсосберегающая система энергоснабжения здания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2462568C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575769C1 (ru) * | 2014-11-10 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Универсальный термоэлектрический преобразователь |
RU2730067C1 (ru) * | 2019-09-10 | 2020-08-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Экологичное вентилируемое ограждение здания |
RU201290U1 (ru) * | 2020-06-25 | 2020-12-08 | Государственное автономное образовательное учреждение Астраханской области высшего образования "Астраханский государственный архитектурно-строительный университет" (ГАОУ АО ВО "АГАСУ") | Энергосберегающее шатровое укрытие |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1818508A1 (en) * | 1990-03-19 | 1993-05-30 | Valerij F Nikolaevskij | Heat-cold-supplied energy-saving building construction |
RU2036389C1 (ru) * | 1991-06-03 | 1995-05-27 | Полтавский инженерно-строительный институт | Энергоэкономическая система естественной вентиляции здания |
RU16030U1 (ru) * | 2000-05-26 | 2000-11-27 | Пермская государственная сельскохозяйственная академия им. акад. Д.Н. Прянишникова | Система обогрева здания |
RU2172804C2 (ru) * | 1999-04-26 | 2001-08-27 | Глушков Владимир Степанович | Способ защиты стен и/или перекрытий деревянных, рамно-каркасных зданий или сооружений преимущественно от переувлажнения, здание или сооружение |
RU65620U1 (ru) * | 2007-01-30 | 2007-08-10 | Виталий Алексеевич Завязкин | Система вентиляции и кондиционирования воздуха |
RU70354U1 (ru) * | 2006-03-13 | 2008-01-20 | Дмитрий Прилидианович Орлов | Здание с устройством отопления (варианты) |
-
2011
- 2011-04-14 RU RU2011114741/03A patent/RU2462568C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1818508A1 (en) * | 1990-03-19 | 1993-05-30 | Valerij F Nikolaevskij | Heat-cold-supplied energy-saving building construction |
RU2036389C1 (ru) * | 1991-06-03 | 1995-05-27 | Полтавский инженерно-строительный институт | Энергоэкономическая система естественной вентиляции здания |
RU2172804C2 (ru) * | 1999-04-26 | 2001-08-27 | Глушков Владимир Степанович | Способ защиты стен и/или перекрытий деревянных, рамно-каркасных зданий или сооружений преимущественно от переувлажнения, здание или сооружение |
RU16030U1 (ru) * | 2000-05-26 | 2000-11-27 | Пермская государственная сельскохозяйственная академия им. акад. Д.Н. Прянишникова | Система обогрева здания |
RU70354U1 (ru) * | 2006-03-13 | 2008-01-20 | Дмитрий Прилидианович Орлов | Здание с устройством отопления (варианты) |
RU65620U1 (ru) * | 2007-01-30 | 2007-08-10 | Виталий Алексеевич Завязкин | Система вентиляции и кондиционирования воздуха |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575769C1 (ru) * | 2014-11-10 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Универсальный термоэлектрический преобразователь |
RU2730067C1 (ru) * | 2019-09-10 | 2020-08-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Экологичное вентилируемое ограждение здания |
RU201290U1 (ru) * | 2020-06-25 | 2020-12-08 | Государственное автономное образовательное учреждение Астраханской области высшего образования "Астраханский государственный архитектурно-строительный университет" (ГАОУ АО ВО "АГАСУ") | Энергосберегающее шатровое укрытие |
RU2784501C1 (ru) * | 2022-09-20 | 2022-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Комплексное вентилируемое ограждение здания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090001185A1 (en) | Structural wall panels and methods and systems for controlling interior climates | |
RU2507353C1 (ru) | Гелиотермоэмиссионная система электроснабжения здания | |
RU2462568C1 (ru) | Ресурсосберегающая система энергоснабжения здания | |
WO2010074589A3 (en) | The energy ++ house | |
CN107060194A (zh) | 一种节能控温的装配式房屋墙体 | |
CN203605387U (zh) | 一种基于热电制冷效应的太阳能空调装置 | |
RU2499107C1 (ru) | Термоэмиссионная система электроснабжения здания | |
CA2684844C (en) | Thermally conductive wall structure | |
RU2654980C1 (ru) | Компактный термоэлектрогенератор | |
KR100958609B1 (ko) | 밀착시공이 용이한 구조를 갖는 난방용 면상발열체 | |
CN104197437A (zh) | 太阳能室内降温装置 | |
HU227029B1 (en) | Active heat-insulating building structure | |
US20110192566A1 (en) | Thermal storage system for use in connection with a thermal conductive wall structure | |
RU2676803C1 (ru) | Ленточный термоэлектрогенератор | |
CN108755927A (zh) | 一种建筑构造系统及自动调节建筑室内温度的方法 | |
RU114074U1 (ru) | Устройство для утепления наружной стены здания | |
JP5960507B2 (ja) | 建築物 | |
RU2622495C1 (ru) | Походная гелиотермоэлектростанция | |
RU2483173C2 (ru) | Многофункциональная плитка для крыши | |
KR101952137B1 (ko) | 공동주택의 측세대 단열구조 | |
RU2650758C1 (ru) | Компактный термоэлектрический генератор | |
RU2533698C1 (ru) | Оконный стеклоблок-электрогенератор | |
RU201290U1 (ru) | Энергосберегающее шатровое укрытие | |
RU2698937C1 (ru) | Переносной термоэлектрогенератор | |
RU2575769C1 (ru) | Универсальный термоэлектрический преобразователь |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130415 |