RU2691509C1 - Combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade - Google Patents

Combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade Download PDF

Info

Publication number
RU2691509C1
RU2691509C1 RU2019101027A RU2019101027A RU2691509C1 RU 2691509 C1 RU2691509 C1 RU 2691509C1 RU 2019101027 A RU2019101027 A RU 2019101027A RU 2019101027 A RU2019101027 A RU 2019101027A RU 2691509 C1 RU2691509 C1 RU 2691509C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power supply
facade
heating
ventilated facade
holes
Prior art date
Application number
RU2019101027A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роберт Александрович Амерханов
Олег Владимирович Григораш
Анна Сергеевна Кириченко
Дмитрий Сергеевич Туров
Любовь Анатольевна Дайбова
Эдгар Гарриевич Армаганян
Владимир Викторович Дворный
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority to RU2019101027A priority Critical patent/RU2691509C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2691509C1 publication Critical patent/RU2691509C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

FIELD: power supply.SUBSTANCE: invention relates to power supply and can be used for power supply of agricultural premises with ventilated facade. To increase reliability of power supply and possibility of consumption of large amount of solar radiation in combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade, which includes ventilated facade with upper and lower through ventilation holes, space between the ventilated facade and the building wall, a heating system consisting of a heating circuit and a heating device and a heat pump installed under the building roof, which heat exchanger is installed in the upper ventilation hole, according to the invention the facade has additional through holes having cone-shaped inputs and outputs, wherein from the outer side of the facade the slopes have a light-absorbing surface, wherein the system has a backup power supply device, consisting of a battery with an inverter, a voltage stabilizer, a relay for switching to backup power supply of the heat pump, located on the building roof, and converter of heat energy into electric one, which is Peltier elements, which are connected to each other in series, installed in additional through holes of facade and connected to voltage stabilizer.EFFECT: improved reliability of power supply and possibility of consumption of large amount of solar radiation.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергообеспечения и может быть востребовано для электроснабжения сельскохозяйственных помещений с вентилируемым фасадом.The invention relates to the field of energy supply and can be claimed for power supply of agricultural premises with a ventilated facade.

Известно приточно-вытяжное вентиляционное устройство для зданий с вентилируемым фасадом, использующее тепло, полученное из внутреннего пространства вентилируемого фасада, включающее корпус и встроенный в него теплообменник-рекуператор, забор приточного воздуха организован с улицы, а выброс вытяжного воздуха из помещения осуществлен в воздушный зазор между панелью фасада и теплоизоляцией или стеной здания (патент RU 2488748, 27.07.2013).Known supply and exhaust ventilation device for buildings with a ventilated facade, using heat obtained from the internal space of the ventilated facade, including the body and the heat exchanger-heat exchanger built into it, the intake air is organized from the street, and the exhaust air from the room is emitted into the air gap between front panel and thermal insulation or wall of the building (patent RU 2488748, 07.27.2013).

Известна система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включающая вентилируемый фасад с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями, пространство между вентилируемым фасадом и стеной здания, систему отопления, состоящую из контура отопления и отопительного прибора и установленный под кровлей здания тепловой насос, теплообменник которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии (патент RU 2598870, F24D 10/00, 2016 г. - прототип)A known system for heating and power supply of buildings with a ventilated facade includes a ventilated facade with upper and lower through ventilation holes, a space between the ventilated facade and the building wall, a heating system consisting of a heating circuit and a heating device and a heat pump installed under the roof of the building, whose heat exchanger is installed in the upper ventilation hole (patent RU 2598870, F24D 10/00, 2016 - prototype)

Недостатком известных технических решений являются: отсутствие резервного питания теплового насоса в случаи аварии, малое потребление солнечного излучения.The disadvantage of the known technical solutions are: the lack of backup power of the heat pump in case of an accident, low consumption of solar radiation.

Техническим результатом является повышение надежности энергообеспечения и возможность потребления большого количества солнечного излучения.The technical result is to increase the reliability of energy supply and the ability to consume large amounts of solar radiation.

Технический результат достигается тем, что в комбинированной системе для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включающей вентилируемый фасад с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями, пространство между вентилируемым фасадом и стеной здания, систему отопления, состоящую из контура отопления и отопительного прибора и установленный под крышей здания тепловой насос, теплообменник которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии, согласно изобретению фасад имеет дополнительные сквозные отверстия, имеющие конусообразные входы и выходы, причем, с наружной стороны фасада, откосы имеют светопоглощающую поверхность, при этом система имеет резервное устройство для электроснабжения, состоящее из аккумулятора с инвертором, стабилизатора напряжения, реле для переключения на резервное питание теплового насоса, расположенные на крыше здания и преобразователь тепловой энергии в электрическую, в качестве которого использованы элементы Пельтье, соединенные между собой последовательно, установленные в дополнительных сквозных отверстиях фасада и подключенные к стабилизатору напряжения.The technical result is achieved in that in a combined system for heating and power supply of buildings with a ventilated facade, including a ventilated facade with upper and lower through ventilation openings, the space between the ventilated facade and the wall of the building, the heating system consisting of a heating circuit and a heater and installed under the building’s roof has a heat pump, whose heat exchanger is installed in the upper vent, according to the invention, the facade has additional through Torsions with cone-shaped entrances and exits, with slopes on the outside of the facade have a light-absorbing surface, and the system has a backup power supply device consisting of a battery with an inverter, a voltage regulator, a relay for switching to the backup heat pump power located on the roof buildings and a converter of thermal energy into electrical energy, in which Peltier elements are used, connected in series, installed in additional through holes stiyah facade and are connected to a surge protector.

Новизна обусловлена тем, что в устройстве энергообеспечения для зданий с вентилируемым фасадом использованы элементы Пельтье для получения электрической энергии за счет расположения их в фасаде здания, в дневное время одна сторона элемента Пельтье воспринимает солнечное излучение, а другая охлаждается холодным потоком воздуха между фасадом и стеной здания, а в ночное время наоборот, тепловая сторона находится между прогретой стеной и фасадом здания, а холодная направлена наружу и охлаждается ночной прохладой.The novelty is due to the fact that the Peltier elements are used in the energy supply device for buildings with a ventilated facade to generate electrical energy due to their location in the facade of the building; in the daytime, one side of the Peltier element perceives solar radiation, and the other is cooled by cold air flow between the facade and the wall of the building , and at night, on the contrary, the thermal side is between the heated wall and the facade of the building, and the cold side is outward and is cooled by the night coolness.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a combined system for heating and power supply of buildings with a ventilated facade.

Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включает вентилируемый фасад 1 с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями 2 и 3. Систему отопления, состоящую из контура отопления 4 и отопительного прибора 5 и установленный под крышей 6 здания тепловой насос 7, теплообменник 8 которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии 2. Фасад 1 имеет дополнительные сквозные отверстия 9, имеющие конусообразные входы 10 и выходы 11. С наружной стороны фасада откосы входа 10 имеют светопоглащающую поверхность. Система имеет резервное устройство для электроснабжения, состоящее из аккумулятора 12 с инвертором 13, стабилизатора напряжения 14, реле 15 для переключения на резервное питание теплового насоса 7 расположенные на крыше 6 здания и преобразователь тепловой энергии в электрическую, в качестве которого использованы элементы Пельтье 16, соединенные между собой последовательно, установленные в дополнительных сквозных отверстиях 9 фасада 1 и между стеной 17, подключены к стабилизатору напряжения 14.Combined system for heating and power supply of buildings with a ventilated facade, includes a ventilated facade 1 with upper and lower through ventilation holes 2 and 3. The heating system consisting of the heating circuit 4 and the heating device 5 and the heat pump 8 installed under the roof 6 of the building which is installed in the upper ventilation hole 2. The facade 1 has additional through holes 9, having conical inlets 10 and outlets 11. On the outside of the facade, the slopes of the entrance 10 have a light-absorbing surface. The system has a backup power supply device consisting of a battery 12 with an inverter 13, a voltage regulator 14, a relay 15 for switching to the backup power supply of the heat pump 7 located on the roof 6 of the building and a converter of thermal energy into electrical energy, used as Peltier elements 16, connected between each other, installed in additional through holes 9 of the facade 1 and between the wall 17, are connected to the voltage regulator 14.

Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом работает следующим образом.Combined system for heating and electricity of buildings with a ventilated facade works as follows.

Холодный воздух через нижнее вентиляционное отверстие 3 попадает в пространство между вентилируемым фасадом 1, нагретым энергией солнца и стеной здания 17, где нагревается и под действием разности давлений поднимается вверх горячий поток, выходящий через верхнее вентиляционное отверстие 2, в котором расположен теплообменник 8 теплового насоса 7 попутно отдающий ему часть теплоты, которая затем передается из теплообменника 8 в тепловой насос 7, нагревающий теплоноситель в контуре отопления 4, питающего отопительные приборы 5. В случае отключения основного источника электрической энергии, при помощи реле 15 тепловой насос 7 подключается к резервному устройству электроснабжения.Cold air through the lower ventilation hole 3 enters the space between the ventilated facade 1, heated solar energy and the wall of the building 17, where it is heated and under the action of the pressure difference rises hot flow coming out through the upper ventilation hole 2 in which the heat exchanger 8 of the heat pump 7 is located simultaneously giving him part of the heat, which is then transferred from the heat exchanger 8 to the heat pump 7, heating the coolant in the heating circuit 4, feeding the heating devices 5. In the event of a shutdown the main source of electrical energy, with the help of the relay 15, the heat pump 7 is connected to the backup power supply device.

За счет того, что конусообразная светопоглощающая поверхность входа 10 отверстия 9, в котором установлен элемент Пельтье 16, улавливающий солнечные лучи и нагревающий тепловую сторону элемента Пельтье 16 в дневное время, а холодный воздух, проходящий через нижнее вентиляционное отверстие 3 охлаждает холодную сторону элемента, тем самым, благодаря разности температур на выводах, последовательно соединенных элементов, вырабатывается постоянное напряжение, выводы от группы элементов Пельтье, подключены к стабилизатору напряжения постоянного тока 14, поддерживающее напряжение постоянным 12 В, затем полученный электрический ток поступает на аккумулятор 12, для его подзарядки, а от нею на инвертор 13, который на выходе выдает промышленное напряжение 220 В для работы теплового насоса 7.Due to the fact that the cone-shaped light-absorbing surface of the entrance 10 of the hole 9, in which the Peltier element 16 is installed, catches the sun's rays and heats the thermal side of the Peltier element 16 in the daytime, and the cold air passing through the lower vent hole 3 cools the cold side of the element, the most, due to the temperature difference at the terminals of the series-connected elements, produces a constant voltage, the leads from the Peltier group of elements are connected to a constant voltage regulator About current 14, maintaining a constant voltage of 12 V, then the resulting electric current is fed to the battery 12, to recharge it, and from it to the inverter 13, which at the output produces an industrial voltage of 220 V for operation of the heat pump 7.

Claims (1)

Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом, включающая вентилируемый фасад с верхним и нижним сквозными вентиляционными отверстиями, пространство между вентилируемым фасадом и стеной здания, систему отопления, состоящую из контура отопления и отопительного прибора, и установленный под крышей здания тепловой насос, теплообменник которого установлен в верхнем вентиляционном отверстии, отличающаяся тем, что фасад имеет дополнительные сквозные отверстия, имеющие конусообразные входы и выходы, причем с наружной стороны откосы имеют светопоглащающую поверхность, при этом система имеет резервное устройство для электроснабжения, состоящее из аккумулятора с инвертором, стабилизатора напряжения, реле для переключения на резервное питание теплового насоса, расположенных па крыше здания, и преобразователь тепловой энергии в электрическую, в качестве которого использованы элементы Пельтье, соединенные между собой последовательно, установленные в дополнительных сквозных отверстиях фасада и подключенные к стабилизатору напряжения.Combined system for heating and power supply of buildings with a ventilated facade, including a ventilated facade with upper and lower through ventilation holes, a space between the ventilated facade and the building wall, a heating system consisting of a heating circuit and a heating device, and a heat pump installed under the building roof, a heat exchanger which is installed in the upper ventilation hole, characterized in that the facade has additional through holes having cone-shaped entrances and exits s, and from the outside the slopes have a light-absorbing surface, while the system has a backup power supply device consisting of a battery with an inverter, a voltage regulator, a relay for switching to the backup power supply of the heat pump located on the roof of the building, and a converter of thermal energy into electrical energy, as used Peltier elements connected in series, mounted in additional through holes of the facade and connected to the voltage regulator Nia.
RU2019101027A 2019-01-10 2019-01-10 Combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade RU2691509C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019101027A RU2691509C1 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019101027A RU2691509C1 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691509C1 true RU2691509C1 (en) 2019-06-14

Family

ID=66947571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019101027A RU2691509C1 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691509C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103549A1 (en) * 1981-02-03 1982-11-18 Mitra, Gabriele, 5900 Siegen Energy-saving building heating
EP1243863A2 (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Johannes Dr.-Ing. Schmitz Method for guiding outdoor air in a curtain wall and in a building and a method for conditioning a building
RU2262639C2 (en) * 2003-11-21 2005-10-20 Рахматулин Виктор Раисович Thermal pump heating system
RU2598870C2 (en) * 2015-02-25 2016-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Heating device for buildings with ventilated facade
RU2628958C2 (en) * 2016-01-11 2017-08-23 Евгений Михайлович Пузырёв Heat supply system
RU2666507C1 (en) * 2017-08-07 2018-09-07 Евгений Михайлович Пузырёв Heating and air conditioning system for building

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103549A1 (en) * 1981-02-03 1982-11-18 Mitra, Gabriele, 5900 Siegen Energy-saving building heating
EP1243863A2 (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Johannes Dr.-Ing. Schmitz Method for guiding outdoor air in a curtain wall and in a building and a method for conditioning a building
RU2262639C2 (en) * 2003-11-21 2005-10-20 Рахматулин Виктор Раисович Thermal pump heating system
RU2598870C2 (en) * 2015-02-25 2016-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Heating device for buildings with ventilated facade
RU2628958C2 (en) * 2016-01-11 2017-08-23 Евгений Михайлович Пузырёв Heat supply system
RU2666507C1 (en) * 2017-08-07 2018-09-07 Евгений Михайлович Пузырёв Heating and air conditioning system for building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sellami et al. Experimental and numerical study of a PV/Thermal collector equipped with a PV-assisted air circulation system: Configuration suitable for building integration
US8375936B2 (en) Method and system for operating a thermal solar system using a reverse motor configuration
RU101163U1 (en) THERMOELECTRIC GENERATOR
KR101385776B1 (en) cooling and heating system with composition energy control
GB2517786A (en) Solar thermal cogeneration device embedded in a sunshade
KR101313899B1 (en) Assistance cooling and heating device for automobile using thermoelectric element
US8001785B2 (en) Solar energy-based water heating and power generating module
BR112020007332A2 (en) air conditioning module
RU2691509C1 (en) Combined system for heating and power supply of buildings with ventilated facade
US8360050B1 (en) Method and system for operating a thermal solar system using a reverse motor configuration for thawing ice
CN109413935A (en) A kind of electric car charger convenient for heat dissipation
CN109742975B (en) A solar thermoelectric power generation system
KR200412634Y1 (en) Window blind curtain curtain for photovoltaic system
KR101512840B1 (en) A Multi-function high-efficiency solar power systems
CN205490295U (en) Multi -functional solar power system
KR101233883B1 (en) A hot and cool air equipment
CN210405220U (en) Solar cogeneration device
KR20170030398A (en) Movable solar heat blower for leisure with the solar heat collection portion
KR101618711B1 (en) The connector band for photovoltaic power system
KR20150105768A (en) Solar energy system
ES2303456B1 (en) SOLAR PANEL HYBRID PHOTOVOLTAIC / THERMAL WITH INCREASE IN EFFICIENCY IN PHOTOVOLTAIC SYSTEM.
Kimura Photovoltaic systems and architecture
CN204968140U (en) Automatic accuse temperature warms up line with preventing electromagnetic radiation
Matchanov et al. Solar photothermoelectric installation for cooling of low-power mobile objects
CN210801599U (en) Air energy water heating system

Legal Events

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

Effective date: 20210111