RU2530981C2

RU2530981C2 - System of helio-thermo-cold supply

Info

Publication number: RU2530981C2
Application number: RU2012148208/06A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Леонид Михайлович Червяков; Алексей Сергеевич Емельянов; Кристина Николаевна Завалишина; Владимир Николаевич Кобелев
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2014-10-20
Also published as: RU2012148208A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention is intended to maintain the comfort of air parameters in low-rise buildings, mainly on livestock farms. The system of helio-thermo-cold supply comprises the southern, made of the material absorbing solar radiation, and northern air ducts located on respective sides of the building, the heat accumulator which forms with the floor of the building the underground air duct which communicates with the southern, as well as located under the heat accumulator one above the other heat exchanging and ground air ducts the first of which communicates with the northern, and the other is provided with the ground heat-conducting tubes, and the system is equipped with a vortex tube located in the heat accumulator, communicated with its inlet to the underground air duct, with the cold duct - with the room, and hot - through the heat accumulator to the ground air duct, the outputs of the underground and the ground air ducts are connected to the cold duct of the vortex tube, and behind the place of their connection the filter is mounted, and the southern and northern air ducts are communicated with the atmosphere, and heat exchanger - with the room, and the system is equipped with a thermoelectric generator, made in the form of a housing and a set of differential thermocouples, and the passageway for hot coolant is located in the housing and the passageway for the cold coolant, moreover, the inlet pipe of the passageway for the hot coolant is connected by the channel of hot flow of the vortex tube, and with its outlet pipe - with the ground air duct, at that the inlet pipe of the passageway for the cold coolant is connected to the channel of the cold flow of the vortex tube, with its output pipe - to the room.

EFFECT: reducing the power consumption of the system of helio-thermo-cold supply by using the temperature difference of cold and hot flows of the vortex tube to generate electricity by the thermoelectric generator.

2 dwg

Description

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах.The invention is intended to maintain comfortable air parameters in low-rise buildings, mainly on livestock farms.

Известна система гелиотеплохладоснабжения (см. авторское свидетельство СССР №1322038, кл. F24J 2/42, 1987), содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенный на соответствующих сторонах здания тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовой воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами.A known solar heating and cooling system (see USSR author's certificate No. 1322038, class F24J 2/42, 1987), comprising a southern, made of absorbing solar radiation material, and northern air ducts located on the respective sides of the building, a heat accumulator, forming an underground air duct with the floor of the building communicated with the south, as well as heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator, the first of which is connected with the north, and the second is equipped with ground heat conducting pipes ami.

Недостатком данной системы является невозможность поддержания микроклимата внутри здания, как по температуре, так и по степени очистки атмосферного воздуха от загрязнений в виде твердых и каплеобразных частиц, имеющих разнообразный состав при изменяющихся погодно-климатических условиях.The disadvantage of this system is the inability to maintain a microclimate inside the building, both in temperature and in the degree of purification of atmospheric air from pollution in the form of solid and droplet-like particles having a diverse composition under changing weather and climate conditions.

Известна система гелиотеплохладоснабжения (см. авторское свидетельство СССР №1733871, кл. F24J 2/42, 1992, бюл. №18), содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, холодным каналом - с помещением, а горячим - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к «холодному» каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением.A known solar thermal cooling system (see USSR author's certificate No. 1733871, class F24J 2/42, 1992, bull. No. 18), comprising a southern, made of absorbing solar radiation material, and northern air ducts located on the respective sides of the building, a heat accumulator, forming an underground air duct connected to the south with the floor of the building, and also heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator, the first of which is connected to the north, and the second is equipped with ground heat conductors pipes, the system is equipped with a vortex tube located in the heat accumulator, the inlet communicates with the underground air duct, the cold channel with the room, and hot through the heat accumulator with the ground air duct, the outlets of the underground and ground air ducts are connected to the “cold” vortex tube channel, and a filter is installed behind the place of their connection, while the southern and northern air ducts are connected with the atmosphere, and the heat exchange ducts are connected to the room.

Недостатком технического решения является энергоемкость системы, обусловленная необходимостью дополнительного потребления электрической энергии на дежурном освещении в темное время суток, а также обеспечением электропитания схем автоматизированного контроля и регулирования технологического оборудования.The disadvantage of the technical solution is the energy intensity of the system, due to the need for additional consumption of electric energy in the emergency lighting at night, as well as providing power to the circuits of automated control and regulation of technological equipment.

Техническая задача предлагаемого изобретения - снижение энергоемкости системы гелиотеплохладоснабжения путем использования разности температур «холодного» и «горячего» потоков вихревой трубы для выработки электрической энергии посредством термоэлектрического генератора, выполненного в виде корпуса с двумя проходными каналами для горячего и холодного теплоносителей, а также комплекта дифференциальных термопар.The technical task of the invention is to reduce the energy intensity of the solar heating and cooling system by using the temperature difference of the “cold” and “hot” vortex tube flows to generate electric energy by means of a thermoelectric generator made in the form of a housing with two passage channels for hot and cold coolants, as well as a set of differential thermocouples .

Технический результат достигается тем, что система гелиотеплохладоснабжения, содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, «холодным» каналом - с помещением, а «горячим» - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к «холодному» каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением, при этом система снабжена термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса и комплекта дифференциальных термопар, причем в корпусе расположен проходной канал для горячего теплоносителя и проходной канал для холодного теплоносителя, кроме того, входной патрубок проходного канала для горячего теплоносителя соединен каналом горячего потока вихревой трубы, а выходным своим патрубком - с грунтовым воздухопроводом, при этом входной патрубок проходного канала для холодного теплоносителя соединен с каналом «холодного» потока вихревой трубы, выходным своим патрубком - с помещением.The technical result is achieved by the fact that the solar heating and cooling system, comprising a southern one made of material that absorbs solar radiation, and a northern air ducts located on the respective sides of the building, a heat accumulator forming an underground air duct connected to the south with the floor of the building, and one located under the heat accumulator above the other, heat exchange and ground air ducts, the first of which is connected to the north, and the second is equipped with ground heat-conducting pipes, while the system The ma is equipped with a vortex tube placed in the heat accumulator, the inlet communicating with the underground air duct, the “cold” channel with the room, and the “hot” one through the heat accumulator with the ground air duct, the outlets of the underground and ground air ducts are connected to the “cold” vortex tube channel, and a filter is installed behind the connection point, while the southern and northern air ducts are in communication with the atmosphere, and the heat exchange ducts are connected to the room, while the system is equipped with a thermoelectric generator made in the form of pus and a set of differential thermocouples, and in the case there is a passage channel for hot coolant and a passage channel for cold coolant, in addition, the inlet pipe of the feed channel for hot coolant is connected by a hot stream channel of the vortex tube, and its outlet pipe is connected to a ground air duct, while the inlet pipe of the passage channel for the cold coolant is connected to the channel of the “cold” vortex tube flow, and its outlet pipe is connected to the room.

На фигуре 1 представлена схема системы гелиотеплохладоснабжения, на фигуре 2 - соединение вихревой трубы с термоэлектрическим генератором.The figure 1 presents a diagram of a solar heating system, in figure 2 - the connection of the vortex tube with a thermoelectric generator.

Система содержит воздухопроводы: южный 1, подпольный 2, северный 3, теплообменный 4 и грунтовый 5 с грунтовыми теплопроводящими трубами 6, помещение 7, под которым расположен тепловой аккумулятор 8, вихревую трубу 9 с входом 10 для обрабатываемого воздуха, каналом «холодного» потока 11, соединенным с входом 12 фильтра 13, и каналом «горячего» потока 14, соединенным с грунтовым воздухопроводом 5, фильтр 13 своим выходом 15 соединен с внутренним объемом помещения 7, нагнетательный вентилятор 16, установленный в вентиляционной камере 17 и соединенный подпольным воздухопроводом 2 через воздушные заслонки 18 и 19 с входом 10 вихревой трубы 9 и с выходом 12 фильтра 13, вытяжной вентилятор 20, установленный в вентиляционной камере 21 и соединенный теплообменным воздухопроводом с северным воздухопроводом, осуществляющим выброс воздуха из помещения 7 в атмосферу.The system contains air ducts: south 1, underground 2, north 3, heat exchange 4 and soil 5 with ground heat-conducting pipes 6, room 7, under which there is a heat accumulator 8, a vortex tube 9 with an input 10 for the processed air, a cold flow channel 11 connected to the inlet 12 of the filter 13 and the channel of the "hot" stream 14 connected to the ground air duct 5, the filter 13 is connected with the outlet 15 to the internal volume of the room 7, a blower fan 16 installed in the ventilation chamber 17 and connected to the underfloor air duct 2 through the air dampers 18 and 19 with the inlet 10 of the vortex tube 9 and the outlet 12 of the filter 13, an exhaust fan 20 installed in the ventilation chamber 21 and connected by a heat exchange air duct to the northern air duct, emitting air from the room 7 into the atmosphere.

Термоэлектрический генератор 22 выполнен в виде корпуса 23 и комплекта дифференциальных термопар 24, причем в корпусе 23 расположены проходной канал для горячего теплоносителя 25 с входным 26 и выходным 27 патрубками, а также проходной канал для холодного теплоносителя 28 с входным 29 и выходным 30 патрубками. Входной патрубок 26 проходного канала для горячего теплоносителя 25 соединен с каналом горячего потока 14 вихревой трубы 9, а выходным патрубком 27 - с групповым воздухопроводом 5. «Горячие» концы 31 комплекта дифференциальных термопар 24 укреплены внутри проходного канала для горячего теплоносителя 25, а их «холодные» концы 32 укреплены внутри проходного канала для холодного теплоносителя 28. Входной патрубок 29 проходного канала для холодного теплоносителя 28 соединен с каналом холодного потока 11, а выходным патрубком 30 через фильтр 12 - с помещением 7.The thermoelectric generator 22 is made in the form of a housing 23 and a set of differential thermocouples 24, and in the housing 23 there is a passage channel for hot coolant 25 with inlet 26 and outlet 27 pipes, as well as a passage channel for cold coolant 28 with input 29 and output 30 pipes. The inlet pipe 26 of the passage channel for the hot fluid 25 is connected to the hot stream channel 14 of the vortex tube 9, and the outlet pipe 27 is connected to the group air duct 5. The "hot" ends 31 of the set of differential thermocouples 24 are fixed inside the passage channel for the hot fluid 25, and their " the cold "ends 32 are fixed inside the passageway for the coolant 28. The inlet pipe 29 of the passageway for the coolant 28 is connected to the cold flow channel 11, and the outlet pipe 30 through the filter 12 from the room eat 7.

Система гелиотеплохладоснабжения работает следующим образом.The solar heating system works as follows.

Известно, что в вихревой трубе 9 происходит термодинамическое расслоение воздуха избыточного давления или газа на «горячий» и «холодный» потоки с разницей температур свыше 40°С (см., например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его использование в технике. Самара, 1991 г. - 368 с.) между каналами горячего потока 14 и холодного потока 11. Следовательно, термодинамически расслоенный «горячий» поток атмосферного воздуха из вихревой трубы 9 по каналу горячего потока 14 поступает через входной патрубок 26 в проходной канал для горячего теплоносителя 25, где контактирует с «горячими» концами 31 комплекта дифференциальных термопар 24 и далее направляется через выходной патрубок 27 в грунтовой воздухопровод 5. Одновременно термодинамически расслоенный «холодный» поток атмосферного воздуха поступает из вихревой трубы 9 по каналу холодного потока 11 через входной патрубок 29 в проходной канал для холодного теплоносителя 28, где контактирует с «холодными» концами 32 комплекта дифференциальных термопар 24 и далее направляется через выходной патрубок 30 во вход 12 фильтра 13.It is known that in the vortex tube 9 there is a thermodynamic separation of excess pressure air or gas into "hot" and "cold" flows with a temperature difference of more than 40 ° C (see, for example, Merkulov V.P. Vortex effect and its use in technology. Samara, 1991 - 368 pp.) Between the channels of the hot stream 14 and the cold stream 11. Therefore, the thermodynamically stratified "hot" stream of atmospheric air from the vortex tube 9 through the channel of the hot stream 14 enters through the inlet pipe 26 into the passage channel for the hot coolant 25 where ko interacts with the "hot" ends 31 of the set of differential thermocouples 24 and then goes through the outlet pipe 27 to the ground air duct 5. At the same time, the thermodynamically stratified "cold" stream of atmospheric air enters from the vortex tube 9 through the cold stream channel 11 through the inlet pipe 29 to the passage channel for cold coolant 28, where it contacts the “cold” ends 32 of the set of differential thermocouples 24 and then goes through the outlet pipe 30 to the inlet 12 of the filter 13.

В результате контакта «горячего» потока с «горячими» концами 31 комплекта дифференциальных термопар 24, а «холодных» концов 32 с «холодным» потоком на каждом элементе комплекта дифференциальных термопар 24 при использовании в материале термопар, например хромель-копель, возникает термо-ЭДС до 6,96 мВ (см., например, Иванова Г.М. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергоатомиздат, 1984 г. - 230 с.). Это позволяет получить напряжение на выходе термоэлектрического генератора 22 в пределах 12-36 В (см., например. Технические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник / под общ. ред. В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1980 г. - 560 с.), что вполне достаточно для дежурного освещения помещения и/или питания схем автоматизации и контроля системы гелиотеплохладоснабжения, что снижает ее энергоемкость.As a result of the contact of the "hot" stream with the "hot" ends 31 of the set of differential thermocouples 24, and the "cold" ends 32 with the "cold" stream on each element of the set of differential thermocouples 24 when using thermocouples in the material, for example chromel-copel, EMF up to 6.96 mV (see, for example, Ivanova G.M. Thermotechnical measurements and instruments. M: Energoatomizdat, 1984, 230 p.). This allows you to get the voltage at the output of the thermoelectric generator 22 within 12-36 V (see, for example. Technical fundamentals of heat engineering. Thermotechnical experiment. Reference / edited by V.M. Zorin. M.: Energoatomizdat, 1980 - 560 s.), Which is quite enough for emergency lighting of the room and / or power supply of automation and control circuits of the solar heating and cooling system, which reduces its energy consumption.

В теплое время года при температурах атмосферного воздуха выше значений температуры, предусмотренных параметрами микроклимата внутри помещения 7, например, 25°С (воздушная заслонка 19 закрыта) атмосферный воздух по южному воздухопроводу 1 нагнетается в подпольный воздухопровод 2 вентилятором 16, установленным в вентиляционной камере 17. Из подпольного воздухопровода 2 по открытой воздушной заслонке 18 атмосферный воздух под избыточным давлением поступает на вход 10 вихревой трубы 9, в которой происходит расслоение на «холодный» (температура несколько ниже входящего в вихревую трубу атмосферного воздуха) и «горячий» (температура несколько выше входящего в вихревую трубу атмосферного воздуха) потоки воздуха. Холодный поток разделенного в вихревой трубе 9 атмосферного воздуха с заданной по условиям микроклимата внутри здания 7 температурой, например 18°С, по холодному каналу 11 вихревой трубы 9 поступает на вход 12 и в фильтр 13, где очищается от твердых частиц загрязнений, а также от жидких частиц сконденсировавшейся в процессе охлаждения парообразной влаги атмосферного воздуха, а как известно, чем выше температура атмосферного воздуха, тем больше в нем влаги, при этом отделенные загрязнения в фильтре 13 удаляются из него через установку удаления загрязнений, например конденсатоотводчик поплавкового типа. «Горячий» поток атмосферного воздуха по горячему каналу 14 вихревой трубы 9 направляется в грунтовый воздухопровод 5, где охлаждается, отдавая тепло грунту, а сконденсировавшаяся в процессе охлаждения воздуха влага удаляется через теплопроводящие трубы 6 и дренируется в грунте. Охлажденный в грунтовом воздухопроводе 5 воздух поступает к входу 12 фильтра 13, где окончательно очищается от капельнообразных загрязнений и твердых частиц загрязнений, т.е. доводится до параметров, определяемых заданным микроклиматом в помещении 7. Из фильтра 13 обработанный воздух с заданными параметрами по температуре, влажности и степени очистки от твердых частиц поступает внутрь помещения 7.In the warm season, at atmospheric temperatures above the temperature specified by the indoor climate 7, for example, 25 ° C (air damper 19 is closed), atmospheric air is pumped into the underfloor duct 2 into the underfloor duct 2 by a fan 16 installed in the ventilation chamber 17. From the underfloor air duct 2 through the open air damper 18, atmospheric air under excessive pressure enters the inlet 10 of the vortex tube 9, in which there is separation into “cold” (temperature ultiple below the incoming air into the vortex tube) and "hot" (temperature somewhat above the incoming air into the vortex tube) air flows. The cold stream of atmospheric air separated in the vortex tube 9 with a temperature set for the microclimate inside the building 7, for example 18 ° C, flows through the cold channel 11 of the vortex tube 9 to the inlet 12 and to the filter 13, where it is cleaned of solid particles of impurities, as well as liquid particles of vaporized atmospheric air condensed during cooling, and as you know, the higher the temperature of the atmospheric air, the more moisture therein, while the separated impurities in the filter 13 are removed from it through a removal unit contaminations, e.g. float type trap. A "hot" stream of atmospheric air through the hot channel 14 of the vortex tube 9 is sent to the ground air duct 5, where it is cooled, giving off heat to the soil, and the moisture condensed during cooling of the air is removed through heat-conducting pipes 6 and drained in the soil. The air cooled in the soil air duct 5 enters the inlet 12 of the filter 13, where it is finally cleaned of droplet-like contaminants and particulate contaminants, i.e. adjusted to the parameters determined by the specified microclimate in the room 7. From the filter 13, the treated air with the given parameters in terms of temperature, humidity and the degree of purification from solid particles enters the room 7.

Воздух из помещения 7 вентилятором 20, установленным в вентиляционной камере 21, направляется в теплообменный воздухопровод 4, где отдает тепло аккумулятору 8, и по северному воздухопроводу 3 выбрасывается в атмосферу.The air from the room 7 with the fan 20 installed in the ventilation chamber 21 is directed to the heat exchange air duct 4, where it transfers heat to the accumulator 8, and is discharged into the atmosphere through the northern air duct 3.

Размещение вихревой трубы 9 в тепловом аккумуляторе 8 обеспечивает дополнительное накопление тепла, выделяемого через корпус вихревой трубы 9, в процессе расслоения обрабатываемого атмосферного воздуха на «холодный» и «горячий» потоки.The placement of the vortex tube 9 in the heat accumulator 8 provides additional accumulation of heat released through the casing of the vortex tube 9, in the process of separation of the processed atmospheric air into "cold" and "hot" flows.

В результате тепловой аккумулятор 8 накапливает тепловую энергию, поступающую как от теплообменного воздухопровода 4, так и от корпуса вихревой трубы 9.As a result, the heat accumulator 8 accumulates thermal energy from both the heat exchange air duct 4 and the vortex tube body 9.

При снижении температуры нагнетаемого вентилятором 16 атмосферного воздуха ниже гостированной для заданных условий микроклимата здания 7, например в ночное время температура около 15°С, открывается воздушная заслонка 19 (воздушная заслонка 18 закрыта). Атмосферный воздух по южному воздухопроводу 1 вентилятором 16 через открытую воздушную заслонку 19 подается в фильтр 13, где очищается до заданных условиями микроклимата в помещении 7 параметров. Тепловой аккумулятор 8 отдает тепло всасываемому атмосферному воздуху в подпольном воздухопроводе 2, нагревая его до необходимой температуры. Если тепловой энергии, отдаваемой тепловым аккумулятором 8 атмосферному воздуху, движущемуся по подпольному воздухопроводу 2, недостаточно, то осуществляется подогрев отопительной системой (не указано), затраты которой будут снижены, так как значительная часть тепла поступает от теплового аккумулятора 8 и грунта.When the temperature of the atmospheric air pumped by the fan 16 decreases below the guest climate for the given microclimate of building 7, for example, at night the temperature is about 15 ° C, the air damper 19 opens (the air damper 18 is closed). Atmospheric air through the southern air duct 1 by the fan 16 through the open air damper 19 is supplied to the filter 13, where it is cleaned to the specified 7 microclimate conditions in the room. The heat accumulator 8 gives off heat to the aspirated air in the underground air duct 2, heating it to the required temperature. If the thermal energy given by the heat accumulator 8 to the atmospheric air moving through the underground air duct 2 is insufficient, then heating is carried out by the heating system (not indicated), the costs of which will be reduced, since a significant part of the heat comes from the heat accumulator 8 and soil.

Размещение фильтра 13 после вихревой трубы 9 в тепловом аккумуляторе 8 обеспечивает снижение энергоемкости очистки нагнетаемого вентилятором 16 через южный 1 воздухопровод атмосферного воздуха вовнутрь помещения 7 за счет частичной очистки в процессе расслоения обрабатываемого воздуха (часть твердых загрязнений перемещается в горячий поток и дренируется в грунт по теплообменным трубам 6). А также полученное тепло от аккумулятора 8 при низких температурах атмосферного воздуха устраняет возможность обмерзания фильтрующих элементов, приводящего к возрастанию гидравлического сопротивления при температурах атмосферного воздуха, имеющих значение существенно более низкое, чем предусмотрено параметрами микроклимата внутри помещения 7, вихревая труба 9 воздушной заслонкой 18 отключается от подпольного воздухопровода 2. Всасывающий атмосферный воздух нагревается как в южном воздухопроводе 1 за счет использования тепла солнечной радиации (южный воздухопровод выполнен из поглощающего солнечную радиацию материала), так и от теплового аккумулятора 8 в подпольном воздухопроводе 2. В случае недостатка данного тепла для получения заданной температуры воздуха, нагнетаемого вовнутрь помещения 7, применяется отопительная система (не показана) незначительной мощности.Placing the filter 13 after the vortex tube 9 in the heat accumulator 8 reduces the energy consumption of cleaning the blower blowed by the fan 16 through the southern 1 air duct into the room 7 due to partial cleaning in the process of separation of the treated air (part of the solid contaminants moves into the hot stream and is drained into the soil by heat exchange pipes 6). And also, the heat received from the battery 8 at low ambient temperatures eliminates the possibility of freezing of the filter elements, which leads to an increase in hydraulic resistance at atmospheric temperatures, which have a value significantly lower than that provided by the microclimate parameters indoors 7, the vortex tube 9 by the air damper 18 is disconnected from underground air duct 2. The suction atmospheric air is heated as in the southern air duct 1 due to the use of solar heat radiation (the southern air duct is made of material that absorbs solar radiation), as well as from the heat accumulator 8 in the underground air duct 2. In the event of a lack of this heat, a small power system (not shown) is used to obtain the set temperature of the air pumped inside the room 7.

В результате предлагаемое изобретение позволяет использовать солнечную энергию и аккумулирующие свойства грунта как при положительных, так и при отрицательных температурах атмосферного воздуха, обеспечивая снижение энергозатрат процесса получения заданных параметров микроклимата внутри помещения как по температуре, так и по степени очистки вентилируемого воздуха от загрязнений в виде твердых и каплеобразных загрязнений.As a result, the present invention allows the use of solar energy and the accumulating properties of the soil both at positive and negative temperatures of atmospheric air, providing a reduction in the energy consumption of the process of obtaining the specified microclimate parameters indoors, both in temperature and in the degree of purification of ventilated air from pollution in the form of solid and drop-like pollution.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что использование температурного перепада между термодинамически расслоенными «горячими» и «холодными» потоками атмосферного воздуха в вихревой трубе дополнительно позволяет вырабатывать электрическую энергию, достаточную для дежурного освещения и/или питания схем автоматизации и контроля системы гелиотеплохладоснабжения, что и снижает ее энергоемкость.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the use of the temperature difference between the thermodynamically separated “hot” and “cold” streams of atmospheric air in a vortex tube additionally allows the generation of electric energy sufficient for emergency lighting and / or power supply of automation and control circuits of the solar heating and cooling system, which and reduces its energy intensity.

Claims

A solar heating and cooling system, comprising a southern one made of a material that absorbs solar radiation and a northern air duct located on the respective sides of the building, a heat accumulator forming an underground air duct connected to the southern one with the floor of the building, and heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator , the first of which is connected with the north, and the second is equipped with soil heat-conducting pipes, while the system is equipped with a heat accumulator a vortex tube connected with an underground air duct, a “cold” channel with a room, and a “hot” one through a heat accumulator with an air duct, the outputs of the underground and ground air ducts are connected to the “cold” vortex tube, and installed behind the connection point filter, while the southern and northern air ducts are in communication with the atmosphere, and the heat exchange - with the room, characterized in that it is equipped with a thermoelectric generator, made in the form of a housing and a set of differential mopar, and in the case there is a passage channel for hot coolant and a passage channel for cold coolant, in addition, the inlet pipe of the feed channel for hot coolant is connected to the channel of the “hot” vortex tube flow, and its outlet pipe is connected to a ground air duct, while the input the branch pipe of the passage channel for cold coolant is connected to the channel of the "cold" vortex tube flow, and its outlet pipe is connected to the room.