RU2600582C1 - Панель для дополнительной теплоизоляции стен здания - Google Patents
Панель для дополнительной теплоизоляции стен здания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600582C1 RU2600582C1 RU2015143068/03A RU2015143068A RU2600582C1 RU 2600582 C1 RU2600582 C1 RU 2600582C1 RU 2015143068/03 A RU2015143068/03 A RU 2015143068/03A RU 2015143068 A RU2015143068 A RU 2015143068A RU 2600582 C1 RU2600582 C1 RU 2600582C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panel
- plane
- sheets
- sheet
- vibrator
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims description 9
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 4
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 3
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 241000282421 Canidae Species 0.000 claims 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 claims 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 67
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001237823 Paenibacillus vortex Species 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
- E04B1/78—Heat insulating elements
- E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области разработки конструкций дополнительной теплоизоляции стен при строительстве и ремонте зданий, предназначенных для уменьшения поступления теплоты из помещения в толщу стены при установке теплоизоляционных панелей внутри помещения или для защиты стен от воздействия неблагоприятных атмосферных процессов при установке панелей с внешней стороны здания. Панель для дополнительной теплоизоляции стен содержит листы, образующие лицевую и тыльную плоскости панели с воздушной прослойкой между ними. Конструктивные элементы панели выполнены из материалов, не поддерживающих горение, имеющих низкую теплопроводность. Каждый из разграничителей выполнен в виде соединенных в единую конструктивную деталь по меньшей мере четырех ячеек, имеющих в центральной части канал для ввода крепежной детали. Ребра жесткости каждого из разграничителей утоплены в массу пластичного материала, из которого формируют лист, образующий тыльную плоскость панели. Листы панели конструктивно сгруппированы пакетами по восемь штук с жестким соединением между собой тыльной и лицевой плоскостями и девятым в центре. К лицевой поверхности присоединен вибратор с приводом и регулятором скорости перемещения, регулятор температуры, соединенный с датчиком температуры воздуха, расположенным внутри панели. Регулятор температуры включает блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, а регулятор скорости перемещения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Крепежная деталь выполнена в виде стержня с двухсторонним резьбовым соединением. Внутри панели на лицевой плоскости листа свободного горизонтального перемещения расположен вибратор. На тыльной плоскости листов панели, конструктивно сгруппированных по восемь штук, выполнены криволинейные канавки с противоположным направлением касательной на каждой рядом расположенной паре листов панели. Регулятор скорости перемещения соединен с регулятором влажности, включающим датчик влажности, расположенный внутри панели. Регулятор влажности включает блоки задания и блок сравнения, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи. Магнитный усилитель связан с регулятором перемещения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а датчик влажности соединен с блоком сравнения. При этом панель снабжена термоэлектрическим комплексом, включающим комплект дифференциальных термопар и привод вибратора в виде электродвигателя, энергетически соединенных между собой, причем «горячие» концы дифференциальных термопар расположены на внутренней поверхности лицевой плоскости панели, а «холодные» концы укреплены на ее внешней поверхности. Технический результат состоит в снижении энергозатрат при эксплуатации панели для дополнительной теплоизоляции, путем устранения подачи энергии из электрических сетей на электродвигатель привода вибратора и использовании в качестве источника энергии термо-ЭДС, вырабатываемую комплектом дифференциальных термопар, «горячие» и «холодные» концы которых расположены на внутренних и внешних поверхностях лицевой плоскости панели. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области разработки конструкций дополнительной теплоизоляции стен при строительстве и ремонте зданий, предназначенных для уменьшения поступления теплоты из помещения в толщу стены при установке теплоизоляционных панелей внутри помещения или для защиты стен от воздействия неблагоприятных атмосферных процессов при установке панелей с внешней стороны здания.
Известна панель для дополнительной теплоизоляции стен (см. патент РФ № 2466247, МПК Е04В 1/80, опубл. 10.11.2012), содержащая листы, образующие лицевую и тыльную плоскости панели, с воздушной прослойкой между ними, при этом конструктивные элементы панели выполнены из материалов, не поддерживающих горение и имеющих низкую теплопроводность, выбранных из группы «полиуретановый поропласт» для тыльной плоскости, жесткий пенополиуретан с замкнутоячеистой структурой - для разграничителей, пенополистирол, древесноволокнистые плиты, листы сухой штукатурки - для лицевой плоскости, при этом каждый из разграничителей, обеспечивающих сохранение минимальной постоянной толщины воздушной прослойки, а также возможность многократного снятия и установки всей панели или только ее лицевой плоскости, выполнен в виде соединенных в единую конструктивную деталь по меньшей мере четырех ячеек, имеющих в центральной части, где сходятся ребра жесткости ячеек, канал для ввода крепежной детали, предназначенной для прикрепления лицевой плоскости к разграничителю, а ребра жесткости каждого из разграничителей утоплены в массу пластичного материала, из которого формируют лист, образующий тыльную плоскость панели, до начала его затвердевания, в результате чего получают прочное соединение каждого разграничителя с тыльной плоскостью панели, выполненной с возможностью прикрепления к стене с использованием крепежных деталей, причем листы панели конструктивно сгруппированы пакетами по восемь штук с жестким соединением между собой тыльной и лицевой плоскостями и девятым в центре, который имеет возможность горизонтального перемещения относительно стены за счет присоединения к его лицевой поверхности вибратора с приводом и регулятором скорости перемещения, регулятора температуры, соединенного с датчиком температуры воздуха, расположенным внутри панели, при этом регулятор температуры включает блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, а регулятор скорости перемещения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт, причем крепежная деталь выполнена в виде стержня с двухсторонним резьбовым соединением, кроме того, одним концом стержень жестко соединен с крепежным каналом в центральной части разграничителя, а другим концом соединен с лицевой плоскостью каждого листа панели как с возможностью свободного соединения, так и жесткого соединения, причем на тыльной плоскости листов панели, конструктивно сгруппированных по восемь штук, выполнены криволинейные канавки с противоположным направлением касательных на каждой паре листов панели, при этом на первом листе пары касательная криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а на втором листе данной пары панели касательная криволинейной канавки имеет направление против хода часовой стрелки.
Недостатком является снижение прочностных параметров наружных ограждающих конструкций и панелей из-за образования капельной и пленочной конденсирующейся влаги на поверхности стены и в местах крепления тыльной поверхности панели при различных степенях насыщения воздуха, перемещающегося в воздушной прослойке, мелкодисперсной каплеобразной и парообразной влагой, постоянно находящейся в атмосферном воздухе, который используется в виде вентилируемого потока.
Известна панель для дополнительной теплоизоляции стен (см. патент РФ №2550711, МПК Е04С 2/00, Е 04 В 1/80, опубл. 10.05.2015 г. Бюл. №13), содержащая листы, образующие лицевую и тыльную плоскости панели с воздушной прослойкой между ними, причем конструктивные элементы панели выполнены из материалов, не поддерживающих горение, имеющих низкую теплопроводность и выбранных из группы «полиуретановый поропласт» для тыльной плоскости, жесткий пенополиуретан с замкнутоячеистой структурой - для разграничителей, пенополистирол, древесноволокнистые плиты, листы сухой штукатурки - для лицевой плоскости, при этом каждый из разграничителей, обеспечивающих сохранение минимальной постоянной толщины воздушной прослойки, а также возможность многократного снятия и установки всей панели или только ее лицевой плоскости, выполнен в виде соединенных в единую конструктивную деталь по меньшей мере четырех ячеек, имеющих в центральной части, где сходятся ребра жесткости ячеек, канал для ввода крепежной детали, предназначенной для прикрепления лицевой плоскости к разграничителю, а ребра жесткости каждого из разграничителей утоплены в массу пластичного материала, из которого формируют лист, образующий тыльную плоскость панели, до начала его затвердевания, в результате чего получается прочное соединение каждого разграничителя с тыльной плоскостью панели, выполненной с возможностью прикрепления к стене с использованием крепежных деталей, при этом листы панели конструктивно сгруппированы пакетами по восемь штук с жестким соединением между собой тыльной и лицевой плоскостями и девятым в центре, который имеет возможность горизонтального перемещения относительно стены, за счет присоединения к его лицевой поверхности вибратора с приводом и регулятором скорости перемещения, регулятора температуры, соединенного с датчиком температуры воздуха, расположенным внутри панели, при этом регулятор температуры включает блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, а регулятор скорости перемещения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт, причем крепежная деталь выполнена в виде стержня с двухсторонним резьбовым соединением, кроме того, одним концом стержень жестко соединен с крепежным каналом в центральной части разграничителя, а другим концом соединен с лицевой плоскостью каждого листа панели как с возможностью свободного горизонтального перемещения посредством гибких связей, так и жесткого соединения, при этом внутри панели на лицевой плоскости листа свободного горизонтального перемещения расположен вибратор, кроме того, на тыльной плоскости листов панели, конструктивно сгруппированных по восемь штук, выполнены криволинейные канавки с противоположным направлением касательной на каждой рядом расположенной паре листов панели, при этом на первом листе пары касательная криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а на втором листе данной пары панели касательная криволинейной канавки имеет направление против хода часовой стрелки, причем регулятор скорости перемещения соединен с регулятором влажности, включающим датчик влажности, расположенный внутри панели, причем регулятор влажности включает блоки задания и блок сравнения, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, кроме того, магнитный усилитель связан с регулятором перемещения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а датчик влажности соединен с блоком сравнения.
Недостатком являются энергозатраты, обусловленные необходимостью подачи энергии из электрических сетей на электродвигатель привода вибратора и сложностью монтажа электрических проводов в воздушной прослойке.
Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат при эксплуатации панели для дополнительной теплоизоляции путем устранения подачи энергии из электрических сетей на электродвигатель привода вибратора и использовании в качестве источника энергии термо-ЭДС, вырабатываемую комплектом дифференциальных термопар, «горячие» и «холодные» концы которых расположены на внутренних и внешних поверхностях лицевой плоскости панели.
Технический результат достигается тем, что панель для дополнительной теплоизоляции стен содержит листы, образующие лицевую и тыльную плоскости панели, с воздушной прослойкой между ними, при этом конструктивные элементы панели выполнены из материалов, не поддерживающих горения и имеющих низкую теплопроводность, выбранных из группы полиуретановый поропласт для тыльной плоскости, жесткий пенополиуретан с замкнутоячеистой структурой для разграничителей, пенополистирол, древесноволокнистые плиты, листы сухой штукатурки для лицевой плоскости, каждый из разграничителей, обеспечивающих сохранение минимальной постоянной толщины воздушной прослойки, а также возможность многократного снятия и установки всей панели или только ее лицевой плоскости, выполнен в виде соединенных в единую конструктивную деталь по меньшей мере четырех ячеек, имеющих в центральной части, где сходятся ребра жесткости ячеек, канал для ввода крепежной детали, предназначенной для прикрепления лицевой плоскости к разграничителю, а ребра жесткости каждого из разграничителей утоплены в массу пластичного материала, из которого формируют лист, образующий тыльную плоскость панели, до начала его затвердевания, в результате чего получают прочное соединение каждого разграничителя с тыльной плоскостью панели, выполненной с возможностью прикрепления к стене с использованием крепежных деталей, причем листы панели конструктивно сгруппированы пакетами по восемь штук с жестким соединением между собой тыльной и лицевой плоскостями и девятым в центре, который имеет возможность горизонтального перемещения относительно стены за счет присоединения к его лицевой поверхности вибратора с приводом и регулятором скорости перемещения, регулятора температуры, соединенного с датчиком температуры воздуха, расположенным внутри панели, при этом регулятор температуры включает блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, а регулятор скорости перемещения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт, причем крепежная деталь выполнена в виде стержня с двухсторонним резьбовым соединением, кроме того, одним концом стержень жестко соединен с крепежным каналом в центральной части разграничителя, а другим концом соединен с лицевой плоскостью каждого листа панели как с возможностью свободного соединения, так и жесткого соединения, причем на тыльной плоскости листов панели, конструктивно сгруппированных по восемь штук, выполнены криволинейные канавки с противоположным направлением касательных на каждой паре листов панели, при этом на первом листе пары касательная криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а на втором листе данной пары панели касательная криволинейной канавки имеет направление против хода часовой стрелки, при этом регулятор скорости перемещения соединен с регулятором влажности, включающим датчик влажности, расположенный внутри панели, причем регулятор влажности включает блоки задания, и сравнения, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, кроме того, магнитный усилитель связан с регулятором перемещения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а датчик влажности соединен с блоком сравнения, при этом панель снабжена термоэлектрическим комплексом, включающим комплект дифференциальных термопар и привод вибратора в виде электродвигателя, энергетически соединенных между собой, причем «горячие» концы дифференциальных термопар расположены на внутренней поверхности лицевой плоскости панели, а «холодные» концы укреплены на ее внешней поверхности.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема пакета из восьми листов панели для дополнительной теплоизоляции стены здания с девятым листом в центре, соединенным с вибратором, на фиг. 2 - вид А-А фиг. 1, на фиг. 3 - крепление центрального листа панели с вибратором и комплектом дифференциальных термопар, на фиг. 4 - тыльная сторона листов панели, конструктивно сгруппированных по восемь штук с криволинейными канавками противоположного направления движения касательной.
Конструкция для дополнительной теплоизоляции включает стену 1, панель 2 для дополнительной теплоизоляции, состоящую из лицевой 3 и тыльной 4 плоскостей, между которыми находится воздушная прослойка 5. Тыльная плоскость 4 крепится к стенке 1 известными способами, например прижатием к стене планками, через которые можно ввести в толщу стенки крепежные элементы меньшей длины, чем потребовалось бы в случае прикрепления к стенке собранной панели. Между тыльной 4 и лицевой 3 плоскостями размещены разграничители 6, предназначенные для сохранения минимального воздушного зазора постоянной величины, и представляющие собой ребра жесткости 7 с крепежным каналом 8. Листы 9 конструктивно между собой соединены в комплексы, из них восемь листов жестко соединенных с разграничителями 6, а лист 10 в центре имеет возможность горизонтального перемещения относительно стены 1.
Крепежная деталь 11 выполнена в виде стержня с двухсторонним резьбовым соединением, причем одним концом 12 стержень 11 жестко соединен с крепежным каналом 8 в центральной части разграничителя 6 и другим концом 13 соединен с лицевой плоскостью 3 каждого листа 10 панели 2 как с возможностью свободного горизонтального перемещения посредством гибких связей, например, пружины 14 и 15, так и жесткого соединения с лицевой плоскостью 3 листа 9, при этом внутри панели 2 на лицевой плоскости 3 листа 10 свободного горизонтального перемещения расположен вибратор 16.
На тыльной плоскости 4 листов 9 панели 2, конструктивно сгруппированных по восемь штук, выполнены криволинейные канавки 17 с противоположным направлением движения касательной на каждой рядом расположенной паре 18 листов 9 панели 2. При этом на первом 19 листе 9 пары 18 панели 2 касательная криволинейной канавки 17 имеет направление по ходу 20 часовой стрелки, а на втором 21 листе 9 данной пары 18 панели 2 касательная криволинейной канавки 17 имеет направление против хода 22 часовой стрелки (см., например, стр. 509, М.Я. Выгодский. Справочник по высшей математике. М., 1965. 872 с.). Вибратор 16 соединен с приводом 23 посредством регулятора скорости перемещения 24, связанным с регулятором температуры 25, при этом воздушная прослойка 5 посредством датчика температуры 26 соединена с регулятором температуры 25.
Регулятор температуры 25 включает блок задания 27 и блок сравнения 28, соединенный своим выходом с электронным усилителем 29, который связан с блоком нелинейной обратной связи 30. Выход электронного усилителя 29 соединен с входом магнитного усилителя 31, выход 32 которого воздействует на регулятор скорости перемещения 24, выполненный в виде блока порошковых электромагнитных муфт.
Регулятор скорости перемещения 24 связан также с регулятором влажности 33, соединенным с датчиком с датчиком влажности 34, который расположен в воздушной прослойке 5. Регулятор влажности 33 включает бок задания 35 и блок сравнения 36, который своим выходом соединен с блоком нелинейной обратной связи 38. Выход электронного усилителя 37 соединен с входом магнитного усилителя 39, который своим выходом 40 воздействует на регулятор скорости перемещения 24.
Панель 2 снабжена термоэлектрическим комплексом, включающим комплект дифференциальных термопар 41 и привод 23 с регулятором скорости перемещения 24 энергетически связанных между собой. «Горячие» концы 42 комплекта дифференциальных термопар 41 расположены на внутренней поверхности 43 лицевой 3 плоскости панели 2, а «холодные» концы 44 укреплены на внешней поверхности 45 лицевой 3 плоскости панели 2.
Теплообмен при эксплуатации панели для дополнительной теплоизоляции стен осуществляется следующим образом.
Передаваемая теплопроводностью теплота от внутреннего воздуха помещений через стенку 1 и тыльную плоскость 4 конвективно нагревает воздух в воздушной прослойке 5 и, соответственно, воздействует на расположенные на внутренней поверхности 43 лицевой 3 плоскости панели 2 комплекта дифференциальных термопар 41 термоэлектрического комплекса. Одновременно, «холодные» концы 44, укрепленные на внешней поверхности 45 лицевой 3 плоскости панели 2 комплекта дифференциальных термопар 41, контактируют с холодным воздухом окружающей среды. В результате контакта теплого (нагретого) воздушного потока, вентилируемого в воздушной прослойке 5 с «горячими» концами 42 и холодного воздуха окружающей среды с «холодными» концами 44 комплекта дифференциальных термопар 41 при использовании в качестве 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., ил.). Это позволяет получить напряжение на выходе комплекта дифференциальных термопар 41 в пределах 12-36 В (см., например, Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник /Под общ. ред. В.Н. Зоренко. М.: Энергоатомиздат. 1980 г. - 560 с., ил.), что вполне достаточно для питания электродвигателя вибропривода.
В результате достигается энергосберегающая эксплуатация панели для дополнительной теплоизоляции стен в связи с устранением отбора энергии из электрических сетей для работы привода вибратора.
При изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации зданий с панелями для теплоизоляции наружных ограждений, особенно в осенне-зимний и зимнее-весенний периоды, когда наблюдается повышенное содержание как мелкодисперсной (дождь, туман, снег), так и парообразной влаги атмосферного или технологического происхождения, в воздушной прослойке между поверхностями как наружных ограждений, так и панелей, перемещается смесь, состоящая из воды разного фазового состояния и воздуха. Наличие указанной смеси не только ухудшает теплозащитные свойства воздушной прослойки, т.к. теплопроводность сухого воздуха 0,0244 Вт/(м·г), а теплопроводность воды 0,5514 Вт/(м·г), что в смеси приводит к возрастанию теплопроводности в 5÷10 раз в зависимости от соотношения сухого воздуха и мелкодисперсной сконденсировавшейся в процессе охлаждения влаги (см., например, с. 312. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача]: учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1980. 469 с.). Следовательно, наряду с зависимостью от температуры окружающей среды, в полости панелей воздушный поток может изменять влагосодержание за счет атмосферных осадков, что требует контроля и регулирования концентрации влаги в потоке воздуха, перемещающегося в панелях для дополнительной теплоизоляции стен.
Нормированная скорость вибратора 16 определяется по условию минимизации на привод 23в зависимости от гостированных теплофизических параметров окружающей среды, например температуры 20°С и относительной влажности 55% без наличия погодных осадков, и определяет расход воздуха, обеспечивающего необходимую теплоизоляцию стен.
В этом случае тепломассообмен в воздушной прослойке панели 2 осуществляется следующим образом.
При наличии мелкодисперсной и парообразной влаги в атмосферном воздухе при размещении панели для дополнительной теплоизоляции с внешней стороны стены 1 здания, данная влагопаровоздушная смесь под действием свободной конвенции поступает в воздушную прослойку 5, где конденсирует ее влажная составляющая и в виде пленки конденсата стекает по наружной поверхности стены 1.
В результате не только резко снижаются теплоизоляционные свойства воздушной прослойки 5 (см., например, с.181-183, В.Н. Богословский. Строительная теплофизика. М., Стройиздат, 1980. 400 с., ил.), но и ухудшает надежностные эксплуатационные параметры стены 1 за счет ее увлажнения из-за образования застойных зон неподвижного воздуха в воздушных прослойках 5, что наблюдается при ламинарном движении вентилируемого воздуха за счет свободной конвенции.
Для устранения данного явления предлагается компоновка листов 9 панели 2, например, по девять штук, причем расположенный в центре лист 10 имеет возможность горизонтального перемещения на крепежной детали в виде стержня 11 под воздействием вибратора 16 (см., например, с. 10-27 Вибрационные машины и технологии / С.Ф. Яцун [и др.]. Изд. «Элм», 2006. 408 с.). В этом случае в воздушной прослойке 5 наблюдается пульсирующее перемещение атмосферного воздуха, находящегося между тыльной 4 и лицевой 3 плоскостями листа 10.
При повышении влажности воздуха окружающей среды, используемого в качестве перемещающегося потока в воздушной прослойке 5 панели 2, например, при наличии атмосферных осадков в виде дождя, тумана, снега или выбросов технологической влаги, датчик влажности 34 фиксирует это повышение и сигнал, поступающий в регулятор влажности 33, становится меньшим, чем сигнал блока задания, в результате чего и на выходе блока сравнения 36 появляется сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 37 одновременно с сигналом нелинейной обратной связи блока 38.
Сигнал с выхода электронного усилителя 37 поступает на вход магнитного усилителя 39, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает через выход 40 на регулятор скорости перемещения 24 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 37 вызывает повышение тока на выходе возбуждения на выходе 40 магнитного усилителя 39 в результате чего увеличивается момент от привода 23 на вибратор 16, увеличивая массовое количество воздуха, перемещаемого в воздушной прослойке 5 панели 2.
В результате усиленный воздушный поток срывает налипающие на элементы панели каплеобразные частицы влаги, поступающей как с вентилируемым воздухом, так и конденсирующейся из пара по мере перемещения по тыльной плоскости 4 панели 2 у стены 1. Это в конечном итоге предотвращает увлажнение наружных строительных конструкций в целом. Возросший расход воздуха интенсифицирует прочес испарения влаги со снижением температуры в воздушной прослойке 5 (см., например, с. 257, Исаченко В.П. и др. Теплопередача. М.: Энергия, 1981. 417 с.).
При снижении температуры воздуха в воздушной прослойке 5 и соответственно повышении его плотности, что приводит к увеличению массового количества перемещаемого листом 10 воздуха, датчик температуры 26 фиксирует снижение температур воздуха относительно заданной по климатическим условиям эксплуатации здания (СНиП 2.04.05-91) и сигнал, поступающий в регулятор температур 25 становится большим, чем сигнал блока задания 27, и на выходе блока сравнения 28 появляется сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 29 одновременно с сигналом нелинейной обратной связи блока 30.
Сигнал с выхода электронного усилителя 29 поступает на вход магнитного усилителя 31, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает через выход 32 на регулятор скорости перемещения 24 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 29 вызывает снижение тока возбуждения на выходе 32 магнитного усилителя 31, в результате уменьшается момент от привода 23 на вибратор 16, снижая массовое количество воздуха, перемещаемого в воздушной прослойке 5 панели 2.
Тем самым достигается снижение энергозатрат на привод 23 вибратора 16 при обеспечении по условиям нормированной теплоизоляции стен необходимого расхода пульсирующего перемещающегося в воздушной прослойке 5 атмосферного воздуха.
В результате образуются волны, поперечно перемещающиеся в воздушных полостях 5 листов 9, и возмущающий поток воздуха, перемещающийся по криволинейным канавкам 17 панели 2. Криволинейные канавки 17 выполнены на тыльной плоскости листов 9 таким образом, что воздушный пограничный слой потока атмосферного воздуха перемещается, например, на одном листе 9 пары 18 по ходу 20 часовой стрелки, а на втором 21 листе 9 данной пары 18 атмосферный воздух перемещается против хода 22 часовой стрелки.
Тогда на границе листа 9 и листа 10 образуется завихрение противоположного направления. Это приводит к микровзрывам, интенсифицирующим теплообмен атмосферного воздуха в воздушной прослойке (см., например, Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в промышленности. М., Машиностроение, 1979. 386 с.).
Кроме того, перемещение под действием свободной конвенции по соседним воздушным прослойкам 5 листов 9, которые скомпонованы рядом с листом 10, приводит к турбулизации пограничного слоя воздуха, контактирующего с тыльной 4 плоскостью панели 2 у стены 1, то есть ликвидируются застойные воздушные зоны, а это и ускоряет образование конденсатной пленки на поверхности стены 1.
Как следствие данного теплообмена, обеспечивается существенная экономия энергоресурсов, необходимых как для отопления помещений здания, покрытого панелью, скомпонованной из листов с жесткой и гибкой связями тыльной и лицевой поверхностями, так и для поддержания надежной эксплуатации строительных конструкций зданий путем устранения их увлажнения при изменяющемся погодно-климатическом воздействии.
Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что снижение энергозатрат, обусловленных работой вибратора, потребляющего дополнительную мощность на привод от внешнего источника, достигается путем выработки электрической энергии непосредственно в воздушной прослойке панели для дополнительной теплоизоляции стен за счет снабжения ее термоэлектрическим комплексом, включающим термогенератор, где теплота движущегося потока в воздушной прослойке преобразуется в термо-ЭДС.
Claims (1)
- Панель для дополнительной теплоизоляции стен, содержащая листы, образующие лицевую и тыльную плоскости панели с воздушной прослойкой между ними, причем конструктивные элементы панели выполнены из материалов, не поддерживающих горение, имеющих низкую теплопроводность и выбранных из группы «полиуретановый поропласт» для тыльной плоскости, жесткий пенополиуретан с замкнутоячеистой структурой - для разграничителей, пенополистирол, древесноволокнистые плиты, листы сухой штукатурки - для лицевой плоскости, при этом каждый из разграничителей, обеспечивающих сохранение минимальной постоянной толщины воздушной прослойки, а также возможность многократного снятия и установки всей панели или только ее лицевой плоскости, выполнен в виде соединенных в единую конструктивную деталь по меньшей мере четырех ячеек, имеющих в центральной части, где сходятся ребра жесткости ячеек, канал для ввода крепежной детали, предназначенной для прикрепления лицевой плоскости к разграничителю, а ребра жесткости каждого из разграничителей утоплены в массу пластичного материала, из которого формируют лист, образующий тыльную плоскость панели, до начала его затвердевания, в результате чего получается прочное соединение каждого разграничителя с тыльной плоскостью панели, выполненной с возможностью прикрепления к стене с использованием крепежных деталей, при этом листы панели конструктивно сгруппированы пакетами по восемь штук с жестким соединением между собой тыльной и лицевой плоскостями и девятым в центре, который имеет возможность горизонтального перемещения относительно стены, за счет присоединения к его лицевой поверхности вибратора с приводом и регулятором скорости перемещения, регулятора температуры, соединенного с датчиком температуры воздуха, расположенным внутри панели, при этом регулятор температуры включает блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, а регулятор скорости перемещения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт, причем крепежная деталь выполнена в виде стержня с двухсторонним резьбовым соединением, кроме того, одним концом стержень жестко соединен с крепежным каналом в центральной части разграничителя, а другим концом соединен с лицевой плоскостью каждого листа панели как с возможностью свободного горизонтального перемещения посредством гибких связей, так и жесткого соединения, при этом внутри панели на лицевой плоскости листа свободного горизонтального перемещения расположен вибратор, кроме того, на тыльной плоскости листов панели, конструктивно сгруппированных по восемь штук, выполнены криволинейные канавки с противоположным направлением касательной на каждой рядом расположенной паре листов панели, при этом на первом листе пары касательная криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а на втором листе данной пары панели касательная криволинейной канавки имеет направление против хода часовой стрелки, причем регулятор скорости перемещения соединен с регулятором влажности, включающим датчик влажности, расположенный внутри панели, причем регулятор влажности включает блоки задания и блок сравнения, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, кроме того, магнитный усилитель связан с регулятором перемещения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а датчик влажности соединен с блоком сравнения, отличающаяся тем, что панель снабжена термоэлектрическим комплексом, включающим комплект дифференциальных термопар и привод вибратора в виде электродвигателя, энергетически соединенных между собой, причем «горячие» концы дифференциальных термопар расположены на внутренней поверхности лицевой плоскости панели, а «холодные» концы укреплены на ее внешней поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015143068/03A RU2600582C1 (ru) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | Панель для дополнительной теплоизоляции стен здания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015143068/03A RU2600582C1 (ru) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | Панель для дополнительной теплоизоляции стен здания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2600582C1 true RU2600582C1 (ru) | 2016-10-27 |
Family
ID=57216355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015143068/03A RU2600582C1 (ru) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | Панель для дополнительной теплоизоляции стен здания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2600582C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2945922A1 (de) * | 1979-11-14 | 1981-05-27 | Friedrich 5600 Wuppertal Hensberg | Waermeisolierung |
RU2235834C1 (ru) * | 2002-12-10 | 2004-09-10 | Кузнецов Геннадий Петрович | Панель для дополнительной теплоизоляции стен |
RU2364809C2 (ru) * | 2007-09-25 | 2009-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "УралТермоКомплекс" | Панель для строительства и футеровки тепловых агрегатов и способ ее изготовления |
RU126725U1 (ru) * | 2012-12-06 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен |
RU2550711C2 (ru) * | 2013-10-03 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен |
-
2015
- 2015-10-09 RU RU2015143068/03A patent/RU2600582C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2945922A1 (de) * | 1979-11-14 | 1981-05-27 | Friedrich 5600 Wuppertal Hensberg | Waermeisolierung |
RU2235834C1 (ru) * | 2002-12-10 | 2004-09-10 | Кузнецов Геннадий Петрович | Панель для дополнительной теплоизоляции стен |
RU2364809C2 (ru) * | 2007-09-25 | 2009-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "УралТермоКомплекс" | Панель для строительства и футеровки тепловых агрегатов и способ ее изготовления |
RU126725U1 (ru) * | 2012-12-06 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен |
RU2550711C2 (ru) * | 2013-10-03 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Solgi et al. | Cooling load reduction in office buildings of hot-arid climate, combining phase change materials and night purge ventilation | |
Lakatos | Stability investigations of the thermal insulating performance of aerogel blanket | |
Nafey et al. | Solar desalination using humidification dehumidification processes. Part I. A numerical investigation | |
Lakatos | Effect of the placement of aerogel insulation in the heat transfer properties | |
You et al. | Study on moisture condensation on the interior surface of buildings in high humidity climate | |
Berardi et al. | Thermal bridges of metal fasteners for aerogel-enhanced blankets | |
RU2630932C1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
Zubarev et al. | Determining the coefficient of mineral wool vapor permeability in vertical position | |
RU126725U1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
RU2629503C1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
RU2550711C2 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
Gürel et al. | Thermodynamic analysis of PID temperature controlled heat pump system | |
Geving et al. | Vapour retarders in wood frame walls and their effect on the drying capability | |
RU2600582C1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен здания | |
RU2693070C1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
RU2466247C1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
RU93833U1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
Zhang et al. | Modeling of the hygrothermal absorption and desorption for underground building envelopes | |
RU2755765C2 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
RU2705681C1 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
Visagavel et al. | Experimental investigation on solar air heater assisted natural ventilation in single-sided ventilated room | |
RU2464390C2 (ru) | Панель для дополнительной теплоизоляции стен | |
Singh et al. | Economic insulation thickness of external walls in hot and composite regions of India | |
Šagát et al. | Experimental assessment of the influence of wind speed on the airflow and temperatures in the open joint ventilated façade cavity | |
Palková et al. | Thermal and Moisture Problems of Wooden Windows |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171010 |