RU2466262C1 - Energy active window unit - Google Patents

Energy active window unit Download PDF

Info

Publication number
RU2466262C1
RU2466262C1 RU2011125779/12A RU2011125779A RU2466262C1 RU 2466262 C1 RU2466262 C1 RU 2466262C1 RU 2011125779/12 A RU2011125779/12 A RU 2011125779/12A RU 2011125779 A RU2011125779 A RU 2011125779A RU 2466262 C1 RU2466262 C1 RU 2466262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
radiator
room
energy
temperature
Prior art date
Application number
RU2011125779/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Петрович Васильев (RU)
Григорий Петрович Васильев
Игорь Андреевич Юрченко (RU)
Игорь Андреевич Юрченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ"
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 Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" filed Critical Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ"
Priority to RU2011125779/12A priority Critical patent/RU2466262C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466262C1 publication Critical patent/RU2466262C1/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: in the cold season of the year a part of thermal energy passing through an insulated glazing unit 1 outside a building is returned with a thermoelectric Peltier element 4, into an inner chamber 3 of the insulated glazing unit 1. A heat tube 5 provides for heat intake from an outer chamber 2 and supply of this heat to the element 4, and a radiator 8 cools down the hot side of the Peltier element. The fan 9 creates an air flow through the radiator 8, as a result of which temperature in the inner chamber 3 of the insulated glazing unit 1 increases, and temperature in the outer chamber 2 reduces and approaches the ambient air temperature. Therefore window unit heat losses to environment are reduced. At the same time air heated on the radiator 8 is sent back into a room, as a result air temperature in a room increases. In the hot season of the year with availability of surplus heat in rooms the thermoelectric Peltier module 4 reverses, heats the outer chamber 2 to the temperature that increases the ambient air temperature, at the same time the heat tube 5 provides for heat release from the module 4, and also heat distribution in the outer chamber 2, the fan 9 creates an air flow via the radiator 8. At the same time the temperature in the outer chamber 2 increases and approaches the ambient air temperature, and heat supplies into a room via the window unit are stopped. At the same time air cooled on the radiator 8 is sent back into a room, as a result of air temperature in a room reduces.
EFFECT: improved heat saving.
5 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано для повышения энергетической эффективности зданий и сооружений различного назначения.The present invention relates to the field of construction and can be used to increase the energy efficiency of buildings and structures for various purposes.

Известны оконные блоки, включающие вакуумные стеклопакеты из двух листов плоского стекла. Пространство между стеклами вакуумировано (статья Табунщикова Ю.А. в журнале «Энергосбережение» №2/2008 «Окно как интеллектуальный элемент конструкции здания» сайт http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3915, аналог). Недостатками этого технического решения являются низкие прочностные характеристики вакуумного стеклопакета и трудности в сохранении его герметичности в процессе длительной эксплуатации.Known window units, including vacuum double-glazed windows from two sheets of flat glass. The space between the glasses is evacuated (article by Tabunshchikov Yu.A. in the journal "Energy Saving" No. 2/2008 "Window as an intellectual element of the building structure" website http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3915, analog ) The disadvantages of this technical solution are the low strength characteristics of the vacuum glass and the difficulties in maintaining its tightness during long-term operation.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является энергоактивный оконный блок (заявка на выдачу патента РФ №2010120006, Е06В 3/24, 2010 г.). Основным недостатком данного изобретения является то, что тепловая труба не способна достаточно эффективно охлаждать сторону элемента Пельтье, обращенную в помещение, из-за чего общая эффективность системы снижается.Closest to the proposed invention, the technical solution is an energy-active window unit (application for the grant of a patent of the Russian Federation No.20120006, EV 3/24, 2010). The main disadvantage of this invention is that the heat pipe is not able to sufficiently effectively cool the side of the Peltier element facing the room, due to which the overall efficiency of the system is reduced.

Предлагаемое изобретение решает технические задачи повышения теплозащитных качеств оконных блоков и повышения энергетической эффективности зданий.The present invention solves the technical problems of improving the heat-shielding qualities of window blocks and increasing the energy efficiency of buildings.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что энергоактивный оконный блок, включающий как минимум один двухкамерный стеклопакет, состоящий из обращенной наружу здания внешней камеры и обращенной внутрь здания внутренней камеры, при этом в стеклопакет встроен как минимум один термоэлектрический преобразователь, выполненный с возможностью в холодное время года охлаждения внешней камеры стеклопакета, а в теплое время года - с возможностью нагрева внешней камеры стеклопакета, отличается тем, что на обращенной в помещение стороне термоэлектрического преобразователя установлены радиатор и вентилятор, обеспечивающие подачу в помещение подогретого воздуха в зимнее время и охлажденного воздуха в летнее время. При этом забор воздуха, подаваемого на радиатор, может осуществляться из внутренней камеры стеклопакета, при этом организована подача воздуха, прошедшего через радиатор обратно во внутреннюю камеру стеклопакета. Кроме того, для отвода тепла в летнее время и подвода тепла в зимнее время на стороне термоэлектрического преобразователя, обращенной на улицу, могут быть использованы тепловые трубы, при этом возможно использование тепловых труб с оребренной поверхностью. Тепловые трубы могут быть изготовлены по форме и размерам дистанционной рамки или ее части и установлены вместо нее или этой части. Также энергоактивный оконный блок дополнительно оборудован системой электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий оконного блока к стеновому проему, а также фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в электрическую и аккумуляторами электрической энергии, обеспечивающими электроснабжение термоэлектрического преобразователя и системы электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий в дневное и ночное время.The stated technical problem is solved due to the fact that the energy-active window unit, which includes at least one two-chamber double-glazed unit, consisting of an external chamber facing the building outside and the internal chamber facing the building inside, while at least one thermoelectric converter is built into the glass packet, made with the possibility of cold the time of year for cooling the outer glass pane, and in the warm season, with the possibility of heating the outer pane of the double-glazed window, differs in that one hundred ONET thermoelectric conversion element installed radiator and a fan for applying heated air to the room in winter and cool air in the summer. In this case, the intake of air supplied to the radiator can be carried out from the inner chamber of the double-glazed window, while the air supply through the radiator is organized back into the inner chamber of the double-glazed window. In addition, heat pipes can be used on the thermoelectric converter side facing the street to remove heat in the summer and heat in the winter, while it is possible to use heat pipes with a finned surface. Heat pipes can be made in the shape and size of the distance frame or part thereof and installed instead of it or this part. Also, the energy-active window unit is additionally equipped with a system for electrically heating the mounting seam and adjoining units of the window unit to the wall opening, as well as photoelectric converters of solar energy into electrical energy and electric energy accumulators, which provide power to the thermoelectric converter and electric heating systems for the installation seam and adjoining units in day and night time.

Предлагаемое устройство позволяет решить поставленную техническую задачу, потому что теплопотери снижаются за счет уменьшения разницы температур между внешней камерой стеклопакета и окружающей средой, при этом часть тепла или холода (в зависимости от времени года) возвращается в помещение.The proposed device allows you to solve the technical problem, because heat loss is reduced by reducing the temperature difference between the outer camera of the glass and the environment, while part of the heat or cold (depending on the time of year) is returned to the room.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемой, представленной на фиг.1.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the circuit shown in figure 1.

Энергоактивный оконный блок включает как минимум один двухкамерный стеклопакет 1, состоящий из обращенной наружу здания внешней камеры 2 и обращенной внутрь здания внутренней камеры 3, в стеклопакет встроен как минимум один термоэлектрический элемент 4 Пельтье. При этом для повышения эффективности теплообмена между элементом Пельтье и внешней камерой стеклопакета установлена тепловая труба 5, соединенная с модулем пластиной 6, выполненными из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (например, меди). Кроме того, возможна установка тепловых трубок вместо дистанционной рамки 7 или ее части. На стороне элемента Пельтье, обращенной в помещение, установлен радиатор 8 с прикрепленным к нему вентилятором 9.An energy-active window unit includes at least one two-chamber double-glazed window 1, consisting of an external chamber 2 facing the building outside and an internal chamber 3 facing the building, and at least one Peltier thermoelectric element 4 is integrated in the glass packet. At the same time, in order to increase the heat exchange efficiency, a heat pipe 5 is installed between the Peltier element and the outer glass pane of the glass unit, connected to the module by a plate 6 made of a material with a high coefficient of thermal conductivity (for example, copper). In addition, it is possible to install heat pipes instead of the distance frame 7 or part thereof. On the side of the Peltier element facing the room, a radiator 8 is installed with a fan 9 attached to it.

Принцип работы предлагаемого изобретения состоит в следующем.The principle of operation of the invention is as follows.

В холодное время года часть тепловой энергии, проходящей через стеклопакет 1 наружу из здания, возвращается термоэлектрическим элементом 4 Пельтье во внутреннюю камеру 3 стеклопакета 1, при этом тепловая трубка 5 обеспечивает забор тепла из наружной камеры 2 и подвод этого тепла к элементу 4, а радиатор 8 охлаждает горячую сторону элемента Пельтье. При этом вентилятор 9 создает поток воздуха через радиатор 8, в результате чего температура во внутренней камере 3 стеклопакета 1 повышается, а температура во внешней камере 2 понижается и приближается к температуре наружного воздуха. В итоге теплопотери оконного блока в окружающую среду сокращаются. При этом воздух, нагретый на радиаторе 8, подается обратно в помещение, за счет чего температура воздуха в помещении повышается.In the cold season, part of the thermal energy passing through the double-glazed window 1 out of the building is returned by the Peltier thermoelectric element 4 to the inner chamber 3 of the double-glazed window 1, while the heat pipe 5 provides heat from the outer chamber 2 and this heat is supplied to the element 4, and the radiator 8 cools the hot side of the Peltier element. In this case, the fan 9 creates an air flow through the radiator 8, as a result of which the temperature in the inner chamber 3 of the double-glazed window 1 rises, and the temperature in the outer chamber 2 decreases and approaches the temperature of the outside air. As a result, the heat loss of the window unit to the environment is reduced. In this case, the air heated on the radiator 8 is fed back into the room, due to which the temperature of the air in the room rises.

В жаркое время года при наличии в помещениях здания теплоизбытков термоэлектрический модуль Пельтье 4 реверсируется, нагревает внешнюю камеру 2 до температуры, повышающей температуру наружного воздуха, при этом тепловая трубка 5 обеспечивает отвод тепла от модуля 4, а также распределение тепла во внешней камере 2, вентилятор 9 создает поток воздуха через радиатор 8. При этом температура во внешней камере 2 повышается и приближается к температуре наружного воздуха, и теплопоступления в помещение через оконный блок сокращаются. При этом воздух, охлажденный на радиаторе 8, подается обратно в помещение, за счет чего температура воздуха в помещении понижается.In the hot season, if there is excess heat in the building’s premises, the Peltier thermoelectric module 4 reverses, heats the external chamber 2 to a temperature that increases the temperature of the outside air, while the heat pipe 5 provides heat removal from module 4, as well as heat distribution in the external chamber 2, fan 9 creates an air flow through the radiator 8. At the same time, the temperature in the outer chamber 2 rises and approaches the temperature of the outside air, and heat input into the room through the window unit is reduced. In this case, the air cooled on the radiator 8 is fed back into the room, due to which the air temperature in the room decreases.

В отличие от прототипа предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить эффективное охлаждение обращенной в помещение стороны элемента Пельтье, за счет чего повышается эффективность системы в целом, что, в свою очередь, позволяет повысить теплозащитные качества оконных блоков, а также энергетическую эффективность зданий в целом.Unlike the prototype, the proposed technical solution allows for effective cooling of the side of the Peltier element facing the room, thereby increasing the efficiency of the system as a whole, which, in turn, improves the heat-shielding qualities of window blocks, as well as the energy efficiency of buildings in general.

Claims (5)

1. Энергоактивный оконный блок, включающий как минимум один двухкамерный стеклопакет, состоящий из обращенной наружу здания внешней камеры и обращенной внутрь здания внутренней камеры, при этом в стеклопакет встроен как минимум один термоэлектрический преобразователь, выполненный с возможностью в холодное время года охлаждения внешней камеры стеклопакета, а в теплое время года с возможностью нагрева внешней камеры стеклопакета, отличающийся тем, что на обращенной в помещение стороне термоэлектрического преобразователя установлены радиатор и вентилятор, обеспечивающие подачу в помещение подогретого воздуха в зимнее время и охлажденного воздуха в летнее время.1. An energy-active window unit, comprising at least one two-chamber double-glazed unit, consisting of an external chamber facing the building outside and the internal chamber facing the building, while at least one thermoelectric converter is integrated in the double-glazed unit, which is capable of cooling the external glass unit in the cold season, and in the warm season, with the possibility of heating the outer camera of a double-glazed window, characterized in that on the side of the thermoelectric converter facing the room, p diator and a fan for applying heated air to the room in winter and cool air in the summer. 2. Энергоактивный оконный блок по п.1, отличающийся тем, что забор воздуха, подаваемого на радиатор, осуществлен из внутренней камеры стеклопакета, при этом организована подача воздуха прошедшего через радиатор обратно во внутреннюю камеру стеклопакета.2. The energy-active window unit according to claim 1, characterized in that the intake air supplied to the radiator is carried out from the inner chamber of the double-glazed window, while the air flow through the radiator is organized back into the inner chamber of the double-glazed window. 3. Энергоактивный оконный блок по п.1, отличающийся тем, что для отвода тепла в летнее время и подвода тепла в зимнее время на стороне термоэлектрического преобразователя, обращенной на улицу, использованы тепловые трубы, при этом возможно использование тепловых труб с оребренной поверхностью.3. The energy-efficient window unit according to claim 1, characterized in that heat pipes are used for removing heat in the summer and supplying heat in the winter on the side of the thermoelectric converter facing the street, while it is possible to use heat pipes with a finned surface. 4. Энергоактивный оконный блок по п.3, отличающийся тем, что тепловые трубы изготовлены по форме и размерам дистанционной рамки или ее части и установлены вместо нее или этой части.4. The energy-efficient window unit according to claim 3, characterized in that the heat pipes are made in the shape and size of the distance frame or part thereof and are installed instead of it or this part. 5. Энергоактивный оконный блок по п.1, отличающийся тем, что энергоактивный оконный блок дополнительно оборудован системой электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий оконного блока к стеновому проему, а также фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в электрическую и аккумуляторами электрической энергии, обеспечивающими электроснабжение термоэлектрического преобразователя и системы электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий в дневное и ночное время. 5. The energy-active window unit according to claim 1, characterized in that the energy-active window unit is additionally equipped with a system for electrically heating the mounting seam and adjoining units of the window unit to the wall opening, as well as solar-to-electric photoelectric converters and electrical energy accumulators providing power to the thermoelectric converter and electrical heating systems for the installation seam and junctions during the day and night.
RU2011125779/12A 2011-06-23 2011-06-23 Energy active window unit RU2466262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125779/12A RU2466262C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Energy active window unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125779/12A RU2466262C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Energy active window unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466262C1 true RU2466262C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011125779/12A RU2466262C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Energy active window unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466262C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016195523A3 (en) * 2015-04-22 2017-01-26 Balmuş Laurenţiu Elipsoidal reversible heat exchange pipe
WO2018218328A1 (en) * 2017-05-29 2018-12-06 Юрий Евгеньевич ХВАЛЕЙ Thermoelectrical insulating glazing unit (te igu)
RU2676346C2 (en) * 2014-03-05 2018-12-28 Джампаоло БЕРТО Glass windows and doors with multiple peltier elements
RU2780949C1 (en) * 2021-08-09 2022-10-04 Александр Анатольевич Кобцев Method for generating electricity and window-type apparatus for generating electricity
WO2023018353A1 (en) * 2021-08-09 2023-02-16 Александр Анатольевич КОБЦЕВ Window-type device for generating electrical energy

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7281561B2 (en) * 2004-06-07 2007-10-16 Donald Anderson Multi-layered film window system
RU86973U1 (en) * 2009-01-14 2009-09-20 Григорий Петрович Васильев ENERGY ACTIVE WINDOW BLOCK

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7281561B2 (en) * 2004-06-07 2007-10-16 Donald Anderson Multi-layered film window system
RU86973U1 (en) * 2009-01-14 2009-09-20 Григорий Петрович Васильев ENERGY ACTIVE WINDOW BLOCK

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676346C2 (en) * 2014-03-05 2018-12-28 Джампаоло БЕРТО Glass windows and doors with multiple peltier elements
WO2016195523A3 (en) * 2015-04-22 2017-01-26 Balmuş Laurenţiu Elipsoidal reversible heat exchange pipe
WO2018218328A1 (en) * 2017-05-29 2018-12-06 Юрий Евгеньевич ХВАЛЕЙ Thermoelectrical insulating glazing unit (te igu)
RU2780949C1 (en) * 2021-08-09 2022-10-04 Александр Анатольевич Кобцев Method for generating electricity and window-type apparatus for generating electricity
WO2023018353A1 (en) * 2021-08-09 2023-02-16 Александр Анатольевич КОБЦЕВ Window-type device for generating electrical energy
RU2788266C1 (en) * 2022-06-03 2023-01-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Electric generator for remote agricultural facilities

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103776196B (en) A kind of solar energy heating and radiation refrigeration integrated application device
CN208208927U (en) A kind of lithium battery temperature control device based on semiconductor chilling plate
RU2466262C1 (en) Energy active window unit
Sun et al. Experimental study on a novel flat-heat-pipe heating system integrated with phase change material and thermoelectric unit
CN102914042A (en) Radiating flat-plate air-conditioning system
Kwan et al. Integration of radiative sky cooling to the photovoltaic and thermoelectric system for improved space cooling
RU86973U1 (en) ENERGY ACTIVE WINDOW BLOCK
CN201796926U (en) Photovoltaic assembly with heat transfer structure
CN108224637B (en) Building temperature regulating system
JP2019516945A (en) Roof panel equipment that functions as a heat collector
CN203758033U (en) Wall-hung split solar water heater capable of generating power and capable of being free from freezing damage
CN203464416U (en) Solar air conditioning system
KR101304860B1 (en) Solar Heating System Using Balcony and Wall Structure
CN211739523U (en) Movable container solar heating room
CN104456939A (en) Solar water heater
CN212772946U (en) Energy-saving wall structure
CN210658781U (en) Solar heat absorption heat preservation wall
CN204388352U (en) Solar water heater
CN111322657A (en) Building solar heat utilization design
CN205048621U (en) Cold and hot fan of electron environmental protection
CN202194315U (en) Heat-accumulation type solar building/insulating hot water system
CN104214875A (en) Semiconductor air conditioner
RU153065U1 (en) MULTIFUNCTIONAL LIGHTING DEVICE
CN207766780U (en) It is a kind of for the solar energy radiation equipment of building radiating and with the base station of high cooling efficiency
CN203731592U (en) Refrigerating and heating thermoregulation glass