RU2767837C1 - Construction panel - Google Patents

Construction panel Download PDF

Info

Publication number
RU2767837C1
RU2767837C1 RU2021110773A RU2021110773A RU2767837C1 RU 2767837 C1 RU2767837 C1 RU 2767837C1 RU 2021110773 A RU2021110773 A RU 2021110773A RU 2021110773 A RU2021110773 A RU 2021110773A RU 2767837 C1 RU2767837 C1 RU 2767837C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipes
heat
building
refrigeration unit
construction
Prior art date
Application number
RU2021110773A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Петрович Харитонов
Original Assignee
Владислав Петрович Харитонов
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 Владислав Петрович Харитонов filed Critical Владислав Петрович Харитонов
Priority to RU2021110773A priority Critical patent/RU2767837C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2767837C1 publication Critical patent/RU2767837C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

FIELD: construction materials.
SUBSTANCE: invention relates to devices of sandwich-type construction panels used in industrial and civil construction for the manufacture of external enclosing structures of walls, coverings and floors, including underfloor heating, and is intended for prefabricated buildings in the Arctic, Antarctica, the Far North and the Far East, in areas with permafrost soils and low outdoor temperatures, as well as in areas with a temperate climate. In the installation of the construction panel of the heat-protective fence of a building or structure for underfloor heating, including external and internal cladding made of aluminum or steel profiled sheets, and a layer of insulation made of polystyrene foam or mineral wool placed between them, heat distribution plates with pipes laid in them are placed between the outer cladding and the insulation layer, containing refrigerant under pressure and combined in a sealed circuit with pipes going inside the room for connection to the refrigeration unit as an evaporator, while heat distribution plates with pipes stacked in them containing refrigerant under pressure and combined in a sealed circuit with pipes going inside the room for connection to the refrigeration unit as a condenser are placed between the inner lining and the insulation layer, and the pipes for connection to the refrigeration unit are equipped with shut-off valves with plugs, and the pipes are filled with refrigerant.
EFFECT: expansion of the range of solutions for construction works in the permafrost regions.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам строительных панелей типа сэндвич, применяемых в промышленном и гражданском строительстве, а именно для изготовления наружных ограждающих конструкций стен, покрытий и полов, в том числе теплых полов.SUBSTANCE: invention relates to devices of building sandwich panels used in industrial and civil construction, namely for the manufacture of external enclosing structures of walls, coatings and floors, including underfloor heating.

Приоритетными областями применения изобретения являются быстровозводимые общественные, производственные и административно-бытовые здания и сооружения предприятий различных министерств и ведомств, расположенных в районах Арктики, в районах крайнего Севера и Дальнего Востока, в районах с вечномерзлыми грунтами и с низкой температурой наружного воздуха, а также в районах с умеренным климатом.Priority areas of application of the invention are prefabricated public, industrial and administrative buildings and structures of enterprises of various ministries and departments located in the Arctic regions, in the regions of the Far North and the Far East, in areas with permafrost soils and low outdoor temperatures, as well as in areas with a temperate climate.

Общеизвестны строительные стеновые и напольные сэндвич-панели наружного теплозащитного ограждения здания или сооружения (стен, полов, покрытий), состоящие из наружной и внутренней обшивок, выполненных из алюминиевых или стальных профилированных листов, и размещенного между ними слоя утеплителя из пенопласта на основе полистирола, из минеральной ваты или из чередующихся слоев минеральной ваты и заливочного пенопласта (полиуретана). Между собой стеновые сэндвич-панели надежно соединяются специальным замком. Ширина панелей, выпускаемых промышленностью, составляет: от 1000 до 1200 мм. Толщина панелей: от 50 мм до 250 мм, длина - до 20 м.Well-known building wall and floor sandwich panels of the external heat-shielding enclosure of a building or structure (walls, floors, coatings), consisting of external and internal skins made of aluminum or steel profiled sheets, and placed between them a layer of insulation made of polystyrene foam based on polystyrene, mineral wool or from alternating layers of mineral wool and casting foam (polyurethane). Between themselves, wall sandwich panels are securely connected with a special lock. The width of the panels produced by the industry is: from 1000 to 1200 mm. Panel thickness: from 50 mm to 250 mm, length - up to 20 m.

Строительные сэндвич-панели обладают высокой прочностью и звукоизоляцией, малой массой, огнестойкостью, упрощают и ускоряют строительство.Building sandwich panels have high strength and sound insulation, low weight, fire resistance, simplify and speed up construction.

Недостатком известного устройства строительных теплоизолирующих сэндвич панелей является принципиальная невозможность полностью исключить потери тепла через ограждающие конструкции, что приводит к большому потреблению энергоресурсов на отопление с одновременным выбросом тепловой энергии в окружающую среду.The disadvantage of the known device building heat-insulating sandwich panels is the fundamental impossibility to completely eliminate heat loss through the building envelope, which leads to a large consumption of energy for heating with simultaneous release of thermal energy into the environment.

Общеизвестны теплораспределительные пластины для водяного теплого пола ПЕНОЩИТ (https://santerm-ural.ru/p276298178-teploraspredelitelnye-plastiny-dlya.html), которые предназначены для применения в системах сухих теплых полов, без использования цементной стяжки. Недостатком этих пластин, изготавливаемых из оцинкованной стали или алюминия, является большая трудоемкость их монтажа на месте строительства и невозможность использовать их в строительстве быстровозводимых зданий.Well-known heat-distributing plates for water-heated floor FOAMSHIELD (https://santerm-ural.ru/p276298178-teploraspredelitelnye-plastiny-dlya.html), which are intended for use in dry floor heating systems, without the use of a cement screed. The disadvantage of these plates, made of galvanized steel or aluminum, is the high complexity of their installation at the construction site and the inability to use them in the construction of prefabricated buildings.

Из уровня техники известна строительная сэндвич-панель, включающая два поверхностных слоя из металла и центральную часть, набранную из кусков минеральной ваты, составляющих продольные полосы, продольные оси кусков параллельны продольной оси панели, а ориентация волокон в кусках перпендикулярна плоскости поверхностных слоев, торцы кусков смещены продольно по отношению друг к другу, причем, между полосами из кусков минеральной ваты дополнительно введены продольные полосы из заливочного пенопласта, причем они введены последовательно между группами полос минеральной ваты, количество полос минеральной ваты в группе составляет от 1 до 4, при этом крайние полосы панели составлены из кусков минеральной ваты, а ширина полосы заливочного пенопласта составляет (1÷4) от ширины куска минеральной ваты, а длина полос составляет длину панели, патент RU 2004133195, строительная сэндвич-панель, опубликовано: 2006.04.20. МПК Е04С 2/24(2006.01), Е04С 2/292.A building sandwich panel is known from the prior art, including two surface layers of metal and a central part made of pieces of mineral wool constituting longitudinal strips, the longitudinal axes of the pieces are parallel to the longitudinal axis of the panel, and the orientation of the fibers in the pieces is perpendicular to the plane of the surface layers, the ends of the pieces are displaced longitudinally with respect to each other, moreover, between the strips of pieces of mineral wool, longitudinal strips of casting foam are additionally introduced, and they are introduced sequentially between groups of mineral wool strips, the number of mineral wool strips in the group is from 1 to 4, while the extreme strips of the panel are made up of pieces of mineral wool, and the width of the strip of casting foam is (1÷4) from the width of a piece of mineral wool, and the length of the strips is the length of the panel, patent RU 2004133195, building sandwich panel, published: 2006.04.20. IPC E04C 2/24(2006.01), E04C 2/292.

Данное изобретение по совокупности признаков является прототипом заявленного устройства тепловой изоляции зданий и сооружений.This invention, in terms of the totality of features, is a prototype of the claimed device for thermal insulation of buildings and structures.

Недостатком прототипа являются существенные теплопотери в окружающую среду.The disadvantage of the prototype are significant heat loss to the environment.

Технической задачей предлагаемого устройства является устранение указанных недостатков, снижение трудоемкости строительства, повышения качества монтажа теплозащитного ограждения.The technical task of the proposed device is to eliminate these shortcomings, reduce the complexity of construction, improve the quality of installation of a heat-shielding fence.

Решение поставленной технической задачи и достижение требуемого результата обеспечиваются тем, что в заявленном устройстве строительной панели наружного теплозащитного ограждения здания или сооружения (стен, полов, покрытий), включающей в себя наружную и внутреннюю обшивки, выполненные из алюминиевых или стальных профилированных листов, и размещенный между ними слой утеплителя из пенопласта на основе полистирола или из минеральной ваты,The solution of the set technical problem and the achievement of the desired result are ensured by the fact that in the claimed device of the construction panel of the external heat-shielding fence of a building or structure (walls, floors, coatings), including the outer and inner skins, made of aluminum or steel profiled sheets, and placed between them a layer of insulation made of polystyrene foam or mineral wool,

между наружной обшивкой и слоем утеплителя размещены теплораспределительные пластины с уложенными в них трубами, содержащими хладоагент под давлением, и объединенными в герметичный контур с выходящими внутрь помещения патрубками для подсоединения к холодильной установке в качестве испарителя, а между внутренней обшивкой и слоем утеплителя размещены теплораспределительные пластины с уложенными в них трубами, содержащими хладоагент, и объединенными в герметичный контур с выходящими внутрь помещения патрубками для подсоединения к холодильной установке в качестве конденсатора, причем, патрубки труб для подсоединения к холодильной установке оснащены запорными кранами с заглушками, а трубы заполнены хладоагентом.between the outer skin and the insulation layer there are heat-distributing plates with pipes laid in them, containing a refrigerant under pressure, and combined into a sealed circuit with pipes going inside the room for connecting to a refrigeration unit as an evaporator, and between the inner skin and the insulation layer there are heat-distributing plates with pipes containing a refrigerant laid in them and combined into a sealed circuit with branch pipes going inside the room for connecting to a refrigeration plant as a condenser, moreover, pipe branches for connecting to a refrigeration plant are equipped with stopcocks with plugs, and the pipes are filled with refrigerant.

Техническим результатом предлагаемого устройства является сокращение сроков строительства и повышение качества монтажа теплозащитного ограждения здания или сооружения, снижение потерь тепла через ограждающие конструкции здания, снижение потребления энергоресурсов на отопление с одновременным снижением вредных выбросов в окружающую среду (тепловой энергии, углекислого газа, окислов азота).The technical result of the proposed device is to reduce construction time and improve the quality of installation of a heat-shielding fence of a building or structure, reduce heat loss through building envelopes, reduce energy consumption for heating while reducing harmful emissions into the environment (thermal energy, carbon dioxide, nitrogen oxides).

Причиной целесообразности использования предлагаемого устройства тепловой изоляции зданий и сооружений в районах Арктики, в районах крайнего Севера и Дальнего Востока, в районах с вечномерзлыми грунтами и с низкой температурой наружного воздуха является потребность в снижении в этих районах сроков и трудоемкости строительства и уменьшении затрат энергоресурсов на отопление зданий и сооружений с одновременным снижением экологической нагрузки на окружающую среду в виде выбросов тепловой энергии и вредных веществ в соответствии с Государственной политикой РФ в Арктике на период до 2035 года.The reason for the expediency of using the proposed device for thermal insulation of buildings and structures in the regions of the Arctic, in the regions of the Far North and the Far East, in areas with permafrost soils and with low outside temperatures is the need to reduce the time and labor intensity of construction in these areas and reduce the cost of energy resources for heating buildings and structures while reducing the environmental burden on the environment in the form of emissions of thermal energy and harmful substances in accordance with the State Policy of the Russian Federation in the Arctic for the period up to 2035.

Достоинствами заявленного устройства тепловой изоляции зданий и сооружений являются:The advantages of the claimed device for thermal insulation of buildings and structures are:

- снижение трудоемкости и сроков возведения зданий и сооружений,- reduction of labor intensity and terms of construction of buildings and structures,

- повышение качества и надежности устройства теплозащитного ограждения зданий и сооружений,- improving the quality and reliability of the heat-protective fencing of buildings and structures,

- снижение тепловых потерь зданий и сооружений через теплозащитные ограждения,- reduction of heat losses of buildings and structures through heat-protective fences,

- снижение затрат энергоресурсов на отопление зданий и сооружений,- reducing the cost of energy resources for heating buildings and structures,

- снижение экологической нагрузки на окружающую среду,- reduction of ecological load on the environment,

- возможность эффективного применения в Арктической зоне и в районах с умеренным климатом.- the possibility of effective use in the Arctic zone and in areas with a temperate climate.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками и примерами.The essence of the invention is illustrated by drawings and examples.

На рисунке 1 представлена схема предлагаемого устройства стеновой, кровельной или напольной сэндвич-панели «холодного» (не отапливаемого) пола, согласно которому между наружной обшивкой и слоем утеплителя сэндвич-панели размещены теплораспределительные пластины с уложенными в них трубами, содержащими хладоагент под давлением, и объединенными в герметичный контур с выходящими внутрь помещения патрубками для подсоединения к холодильной установке в качестве испарителя.Figure 1 shows a diagram of the proposed device for a wall, roof or floor sandwich panel of a “cold” (not heated) floor, according to which heat-distributing plates with pipes containing refrigerant under pressure are placed between the outer skin and the insulation layer of the sandwich panel, and combined into a sealed circuit with branch pipes going inside the room for connection to a refrigeration unit as an evaporator.

На рисунке 1 обозначены:Figure 1 shows:

наружная 1 и внутренняя 3 обшивки, выполненные из алюминиевых или стальных профилированных листов, размещенный между ними слой 2 утеплителя из минеральной ваты, трубы 4, уложенные в теплораспределительные пластины 5, которые размещены между слоем утеплителя 2 и наружной обшивкой 1, запорные краны 6,7 для подключения труб 4 к холодильной установке в качестве испарителя.outer 1 and inner 3 skins made of aluminum or steel profiled sheets, a layer 2 of mineral wool insulation placed between them, pipes 4 laid in heat-distributing plates 5, which are placed between the insulation layer 2 and the outer skin 1, shut-off valves 6.7 for connecting pipes 4 to the refrigeration unit as an evaporator.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Во время отопительного сезона (холодный период года) в трубы 4 поступает через открытый запорный кран 6 парожидкостная смесь хладоагента с температурой кипения, равной или близкой температуре наружного воздуха. При температуре воздуха внутри здания +20°С и температуре наружного воздуха, например, минус 10°С, тепловой поток через сэндвич-панель пропорционален разности температур, в данном случае, равной 30°С. Большая часть этого теплового потока передается в процессе теплопередачи теплораспределительным пластинам 5 и трубам 4 и расходуется на кипение хладоагента, пары которого затем уносят поглощенную энергию в холодильную установку, и далее тепло передается из нее внутреннему воздуху отапливаемого помещения. Таким образом, тепло внутреннего воздуха, ушедшее сквозь сэндвич-панель, перехватывается трубами 4 и тепло-распределительными пластинами 5 и возвращается внутрь отапливаемого помещения с парами хладоагента, снижая тем самым тепловую нагрузку на систему отопления. В то же время наружная поверхность сэндвич-панели имеет температуру наружной обшивки 1, равную температуре наружного воздуха (минус 10°С), и по этой причине тепловой поток из здания наружу через поверхности, закрытые сэндвич-панелью, близок к нулю.During the heating season (cold period of the year), a vapor-liquid mixture of a refrigerant with a boiling point equal to or close to the outside air temperature enters the pipes 4 through an open shut-off valve 6. When the air temperature inside the building is +20°C and the outside air temperature is, for example, minus 10°C, the heat flow through the sandwich panel is proportional to the temperature difference, in this case equal to 30°C. Most of this heat flow is transferred during heat transfer to heat distribution plates 5 and pipes 4 and is spent on boiling the refrigerant, the vapors of which then carry away the absorbed energy to the refrigeration unit, and then the heat is transferred from it to the internal air of the heated room. Thus, the heat of the internal air, which has gone through the sandwich panel, is intercepted by pipes 4 and heat-distributing plates 5 and returns inside the heated room with refrigerant vapor, thereby reducing the heat load on the heating system. At the same time, the outer surface of the sandwich panel has a temperature of the outer skin 1 equal to the outside air temperature (minus 10°C), and for this reason, the heat flow from the building to the outside through the surfaces covered by the sandwich panel is close to zero.

На рисунке 2 представлена схема предлагаемого устройства напольной сэндвич-панели для теплых (обогреваемых) полов, согласно которому:Figure 2 shows a diagram of the proposed installation of a floor sandwich panel for warm (heated) floors, according to which:

- между наружной обшивкой и слоем утеплителя размещены теплораспределительные пластины с уложенными в них трубами, содержащими хладоагент под давлением, и объединенными в герметичный контур с выходящими внутрь помещения патрубками для подсоединения к холодильной установке в качестве испарителя,- between the outer skin and the insulation layer there are heat-distributing plates with pipes laid in them, containing a refrigerant under pressure, and combined into a sealed circuit with branch pipes going inside the room for connection to a refrigeration unit as an evaporator,

- между внутренней обшивкой и слоем утеплителя размещены теплораспределительные пластины с уложенными в них трубами, содержащими хладоагент под давлением, и объединенными в герметичный контур с выходящими внутрь помещения патрубками для подсоединения к холодильной установке в качестве конденсатора.- between the inner lining and the insulation layer there are heat-distributing plates with pipes laid in them, containing a refrigerant under pressure, and combined into a sealed circuit with branch pipes going inside the room for connecting to a refrigeration unit as a condenser.

На рисунке 2 обозначены:Figure 2 shows:

наружная 1 и внутренняя 3 обшивки, выполненные из алюминиевых или стальных профилированных листов, размещенный между ними слой 2 утеплителя из минеральной ваты, а также:outer 1 and inner 3 skins made of aluminum or steel profiled sheets, a layer 2 of mineral wool insulation placed between them, as well as:

- трубы 4, уложенные в теплораспределительные пластины 6, которые размещены между слоем утеплителя 2 и наружной обшивкой 1, запорные краны 10 и 11 (два крана) для подключения труб 4 к холодильной установке в качестве испарителя,- pipes 4 laid in heat-distributing plates 6, which are placed between the insulation layer 2 and the outer skin 1, shut-off valves 10 and 11 (two valves) for connecting pipes 4 to the refrigeration unit as an evaporator,

- трубы 5, уложенные в теплораспределительные пластины 7, которые размещены между слоем утеплителя 2 и внутренней обшивкой 3, запорные краны 8 и 9 (два крана) для подключения труб 5 к холодильной установке в качестве конденсатора.- pipes 5 laid in heat-distributing plates 7, which are placed between the insulation layer 2 and the inner lining 3, shut-off valves 8 and 9 (two valves) for connecting pipes 5 to the refrigeration unit as a condenser.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Во время отопительного сезона (холодный период года) в трубы 4 поступает через открытый запорный кран 10 парожидкостная смесь хладоагента с температурой кипения, равной или близкой температуре наружного воздуха. При температуре воздуха внутри здания +20°С и температуре наружного воздуха, например, минус 10°С, тепловой поток через сэндвич-панель пропорционален разности температур, в данном случае, равной 30°С. Большая часть этого теплового потока передается в процессе теплопередачи теплораспределительным пластинам 6 и трубам 4 и расходуется на кипение хладоагента, пары которого затем уносят поглощенную энергию в холодильную установку, и далее тепло передается от горячих паров хладоагента тепопотребителям.During the heating season (cold period of the year), a vapor-liquid mixture of a refrigerant with a boiling point equal to or close to the outside air temperature enters the pipes 4 through an open shut-off valve 10. When the air temperature inside the building is +20°C and the outside air temperature is, for example, minus 10°C, the heat flow through the sandwich panel is proportional to the temperature difference, in this case equal to 30°C. Most of this heat flow is transferred in the process of heat transfer to heat distribution plates 6 and pipes 4 and is spent on boiling the refrigerant, the vapor of which then carries away the absorbed energy to the refrigeration unit, and then the heat is transferred from the hot refrigerant vapor to heat consumers.

Таким образом, тепло внутреннего воздуха, ушедшее сквозь сэндвич-панель, перехватывается трубами 4 и теплораспределительными пластинами 6 и возвращается внутрь отапливаемого помещения с парами хладоагента, снижая тем самым тепловую нагрузку на систему отопления. Пары хладоагента всасываются компрессором, сжимаются, поступают в трубы 5 через патрубок 8, нагревая их и теплораспределительные пластины 7 до температуры конденсации, которая превышает температуру внутреннего воздуха на несколько градусов (обычно, на 5-10°С). Горячие поверхности теплораспределительных пластин 7 и медных труб 5 обогревают теплый пол, но часть тепловой энергии уходит в сторону наружной обшивки 1, улавливается трубами 4 и теплораспределительными пластинами 6. Значительная часть тепловой энергии, проходящей сквозь сэндвич-панель от внутренней поверхности здания к наружной его поверхности, совершает многократно циркуляцию по контуру: компрессор - патрубок 8 - трубы 5 и теплораспределительные пластины 7 -теплоизоляционный слой сэндвич-панели 2 - трубы 4 и теплораспределительные пластины 6 - патрубок 11 - компрессор. На осуществление этого процесса требуется затрата электроэнергии на привод компрессора, который размещен внутри здания и выделяет внутри здания тепловой эквивалент потребляемой электроэнергии. Это тепло частично компенсируют потери тепла через те участки ограждения здания, которые не защищены предлагаемыми сэндвич-панелями, и другие виды теплопотерь. Такими участками являются: окна, ворота и двери, вентиляционное оборудование, теплопотери с хозяйственно-бытовыми сточными водами и др.Thus, the heat of the internal air, which has gone through the sandwich panel, is intercepted by pipes 4 and heat distribution plates 6 and returns inside the heated room with refrigerant vapor, thereby reducing the heat load on the heating system. The refrigerant vapor is sucked in by the compressor, compressed, enters the pipes 5 through the pipe 8, heating them and the heat distribution plates 7 to a condensation temperature that exceeds the temperature of the internal air by several degrees (usually by 5-10 ° C). The hot surfaces of heat-distributing plates 7 and copper pipes 5 heat the warm floor, but part of the heat energy goes towards the outer skin 1, is captured by pipes 4 and heat-distributing plates 6. A significant part of the heat energy passing through the sandwich panel from the inner surface of the building to its outer surface , circulates repeatedly around the circuit: compressor - pipe 8 - pipes 5 and heat distribution plates 7 - heat-insulating layer of the sandwich panel 2 - pipes 4 and heat distribution plates 6 - pipe 11 - compressor. The implementation of this process requires the cost of electricity to drive the compressor, which is located inside the building and releases the thermal equivalent of the consumed electricity inside the building. This heat is partially compensated for by heat losses through those sections of the building fencing that are not protected by the proposed sandwich panels, and other types of heat loss. Such areas are: windows, gates and doors, ventilation equipment, heat losses with domestic wastewater, etc.

На рис. 3 показаны схема и соотношения тепловых потоков через ограждения быстровозводимого здания с применением стандартных и предлагаемых стеновых и напольных сэндвич-панелей на примере строительства быстровозводимого теплого склада. Характеристика объекта:On fig. Figure 3 shows the scheme and ratios of heat flows through the fences of a prefabricated building using standard and proposed wall and floor sandwich panels on the example of the construction of a prefabricated warm warehouse. Object characteristic:

Количество этажейNumber of floors 1one Ширина, мWidth, m 20twenty Длина, мLength, m 30thirty Высота, мHeight, m 5five Тип кровлиroof type Двухскатнаяgable Ветровой районwind region 22 Снеговой районsnow area 33 Сейсмичностьseismicity 66 Полыfloors Отапливаемые, с проветриваемым подпольемHeated, with ventilated underground СтеныWalls Сэндвич-панелиSandwich panels

На рисунке 3 обозначены:Figure 3 shows:

1 - стены и пол, выполненные с применением предлагаемых стеновых и напольных сэндвич-панелей, 2 - покрытие, выполненное с применением потолочных серийно выпускаемых промышленностью сэндвич-панелей, 3 - воздухонагреватель системы отопления, 4 - компрессорный агрегат, 5 - направление теплового потока через наружное ограждение: числитель - нормативные теплопотери при выключенном клмпрессоре, знаменатель - фактические теплопотери при включенной компрессоре.1 - walls and floor, made using the proposed wall and floor sandwich panels, 2 - coating, made using ceiling commercially produced sandwich panels, 3 - air heater of the heating system, 4 - compressor unit, 5 - direction of heat flow through the outdoor fence: numerator - normative heat loss with the compressor off, denominator - actual heat loss with the compressor on.

Пример 1. Стеновая панель (рис. 1)Example 1. Wall panel (Fig. 1)

В данном примере толщина слоя 2 тепловой изоляции стеновой панели определена в соответствии с СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», и значение сопротивления теплопередаче сэндвич-панели равно: Rreg=6,4 м2⋅°С/Вт. Допустим, что в непосредственной близости от здания или сооружения датчики температуры фиксируют отрицательную температуру наружного воздуха минус 10°С, в то время как внутренняя температура воздуха равна плюс 20°С. В этом случае в трубы 4 из холодильной установки через патрубок 6 поступает парожидкостная смесь хладоагента с температурой кипения минус 10°С. При этом тепловой поток сквозь слой минваты 2 соответствует нормативным требованиям, но все теплопотери передаются теплораспределительным пластинам 5 и медным трубам 4 и далее с парами хладоагента возвращаются через патрубок 7 внутрь здания. В данном примере температура наружного воздуха и температура на внешней обшивке 1 сэндвич-панели близки по величине, и по этой причине тепловой поток от здания в окружающую среду близок к 0.In this example, the thickness of the thermal insulation layer 2 of the wall panel is determined in accordance with SNiP 23-02-2003 "Thermal protection of buildings", and the value of the heat transfer resistance of the sandwich panel is: R reg =6.4 m2⋅°C/W. Suppose that in the immediate vicinity of a building or structure, temperature sensors record a negative outdoor temperature of minus 10°C, while the internal air temperature is plus 20°C. In this case, a vapor-liquid mixture of a refrigerant with a boiling point of minus 10°C enters the pipes 4 from the refrigeration unit through the branch pipe 6. At the same time, the heat flow through the mineral wool layer 2 complies with the regulatory requirements, but all heat losses are transferred to heat-distributing plates 5 and copper pipes 4 and then return with refrigerant vapor through the pipe 7 inside the building. In this example, the outdoor air temperature and the temperature on the outer skin 1 of the sandwich panel are close in magnitude, and for this reason, the heat flux from the building to the environment is close to 0.

Следовательно, теплообмен между окружающей средой и наружной обшивкой сэндвич-панели существенно снижен (температурный напор равен или близок к 0), что приводит к положительному эффекту:Therefore, the heat exchange between the environment and the outer skin of the sandwich panel is significantly reduced (temperature difference is equal to or close to 0), which leads to a positive effect:

- снижается трудоемкость строительства здания за счет использования для его наружного теплозащитного ограждения предлагаемых строительных стеновых и/или кровельных сэндвич-панелей,- the complexity of the construction of the building is reduced due to the use of the proposed building wall and / or roofing sandwich panels for its external heat-shielding fence,

- снижается расход энергии на отопление здания,- reduced energy consumption for heating the building,

- снижается экологическая нагрузка на окружающую среду.- the ecological load on the environment is reduced.

Примечание: при температурах наружного воздуха ниже нижней границы рабочего температурного диапазона холодильной установки ее выключают, а теплозащита здания характеризуется нормативными параметрами.Note: at outdoor temperatures below the lower limit of the operating temperature range of the refrigeration unit, it is turned off, and the thermal protection of the building is characterized by standard parameters.

Пример 2. Напольная панель теплого пола (рис. 2)Example 2. Underfloor heating panel (Fig. 2)

В данном примере толщина слоя 2 тепловой изоляции определена в соответствии с СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», и значение сопротивления теплопередаче сэндвич-панели равно: Rreg=6,4 м2⋅°С/Вт.In this example, the thickness of the thermal insulation layer 2 is determined in accordance with SNiP 23-02-2003 "Thermal protection of buildings", and the value of the heat transfer resistance of the sandwich panel is: R reg =6.4 m 2 ⋅°C/W.

Допустим, что в непосредственной близости от здания или сооружения датчики температуры фиксируют отрицательную температуру наружного воздуха минус 10°С, в то время как внутренняя температура воздуха равна плюс 20°С. В этом случае в трубы 4 из холодильной установки поступает парожидкостная смесь хладоагента с температурой кипения минус 10°С. При этом тепловой поток сквозь слой минваты 2 соответствует нормативным требованиям, но все теплопотери передаются теплораспределительным пластинам 6 и трубам 4 и далее с парами хладоагента через патрубок 11 возвращаются внутрь здания. В данном примере температура наружного воздуха и температура на внешней обшивке 1 сэндвич-панели близки по величине, и по этой причине тепловой поток от здания в окружающую среду близок к 0. Следовательно, теплообмен между окружающей средой и наружной обшивкой сэндвич-панели существенно снижен (температурный напор близок к 0).Suppose that in the immediate vicinity of a building or structure, temperature sensors record a negative outdoor temperature of minus 10°C, while the internal air temperature is plus 20°C. In this case, a vapor-liquid mixture of a refrigerant with a boiling point of minus 10°C enters the pipes 4 from the refrigeration unit. At the same time, the heat flow through the mineral wool layer 2 complies with the regulatory requirements, but all heat losses are transferred to heat-distributing plates 6 and pipes 4 and then with refrigerant vapor through the pipe 11 return to the inside of the building. In this example, the outdoor air temperature and the temperature on the outer skin 1 of the sandwich panel are close in magnitude, and for this reason, the heat flux from the building to the environment is close to 0. Therefore, the heat exchange between the environment and the outer skin of the sandwich panel is significantly reduced (temperature pressure is close to 0).

Пары холодильного агента, выходящие из компрессора холодильной установки, направляются в трубы 5 и теплораспределительные пластины 7, где они конденсируются, отдавая тепло конденсации на тепловые потоки в двух направлениях: вверх, для обогрева теплых полов, и вниз, к холодным трубам 4 и распределительным пластинам 6 под воздействием разности температур. Температуру конденсации паров внутри труб 5 поддерживают на нормативном уровне для теплых полов с помощью регулятора давления конденсации согласно изобретению по заявке «Устройство системы отопления пола зданий и сооружений», рег. № 2021104090 от 18.02.2021 (вх. № 008902).The refrigerant vapor leaving the compressor of the refrigeration unit is sent to pipes 5 and heat distribution plates 7, where they condense, giving off the heat of condensation to heat flows in two directions: up, to heat underfloor heating, and down, to cold pipes 4 and distribution plates 6 under the influence of temperature difference. The vapor condensation temperature inside the pipes 5 is maintained at the standard level for underfloor heating using a condensation pressure regulator according to the invention according to the application "Device of the floor heating system of buildings and structures", reg. No. 2021104090 dated February 18, 2021 (entry No. 008902).

Пример 3. Схема тепловых потоков (рис. 3)Example 3. Scheme of heat flows (Fig. 3)

При выключенном компрессоре нормативную температуру внутреннего воздуха теплого склада поддерживают автоматически с помощью системы отопления с электрическим воздухонагревателем, снабженным регулятором мощности. Теплопотери в окружающую среду в этом случае равны 8 кВт, компенсация теплопотерь осуществляется за счет работы системы отопления с потребляемой мощностью 8 кВт.When the compressor is off, the normative temperature of the internal air of the warm warehouse is maintained automatically by means of a heating system with an electric air heater equipped with a power regulator. Heat loss to the environment in this case is equal to 8 kW, heat loss compensation is carried out due to the operation of the heating system with a power consumption of 8 kW.

При включенном компрессоре теплопотери в окружающую среду происходят только через покрытие и составляют 2,8 кВт, компенсация теплопотерь осуществляется за счет потребляемой компрессором электроэнергии, равной 2,35 кВт и системой отопления (с потребляемой мощностью 0,45 кВт).When the compressor is on, heat losses to the environment occur only through the coating and amount to 2.8 kW, heat loss compensation is carried out due to the electricity consumed by the compressor, equal to 2.35 kW and the heating system (with a power consumption of 0.45 kW).

Таким образом, включение компрессора приводит к снижению тепловых выбросов на 5,2 кВт (на 65%) и одновременно к снижению потребляемой мощности на отопление здания на 5,2 кВт (на 65%), а предлагаемое устройство строительных панелей позволяет применять их для строительства быстровозводимых зданий с высоким качеством и в минимальные сроки.Thus, turning on the compressor leads to a decrease in thermal emissions by 5.2 kW (by 65%) and at the same time to a decrease in power consumption for heating the building by 5.2 kW (by 65%), and the proposed arrangement of building panels allows them to be used for construction prefabricated buildings with high quality and in the shortest possible time.

Claims (3)

1. Строительная панель теплозащитного ограждения здания или сооружения для теплых полов, включающая в себя наружную и внутреннюю обшивки, выполненные из алюминиевых или стальных профилированных листов, и размещенный между ними слой утеплителя из пенопласта на основе полистирола или из минеральной ваты, отличающаяся тем, что между наружной обшивкой и слоем утеплителя размещены теплораспределительные пластины с уложенными в них трубами, содержащими хладоагент под давлением, и объединенными в герметичный контур с выходящими внутрь помещения патрубками для подсоединения к холодильной установке в качестве испарителя.1. A construction panel of a heat-shielding fence of a building or structure for underfloor heating, including outer and inner skins made of aluminum or steel profiled sheets, and a layer of insulation made of polystyrene-based foam or mineral wool placed between them, characterized in that between heat-distributing plates with pipes laid in them, containing refrigerant under pressure, and combined into a sealed circuit with branch pipes going inside the room for connection to a refrigeration unit as an evaporator, are placed by the outer casing and a layer of insulation. 2. Строительная панель теплозащитного ограждения здания или сооружения для теплых полов по п. 1, отличающаяся тем, что между внутренней обшивкой и слоем утеплителя размещены теплораспределительные пластины с уложенными в них трубами, содержащими хладоагент, и объединенными в герметичный контур с выходящими внутрь помещения патрубками для подсоединения к холодильной установке в качестве конденсатора.2. The construction panel of the heat-shielding fence of a building or structure for underfloor heating according to claim 1, characterized in that heat-distributing plates are placed between the inner lining and the insulation layer with pipes containing a refrigerant laid in them and combined into a sealed circuit with branch pipes going inside the room for connection to a refrigeration plant as a condenser. 3. Строительная панель теплозащитного ограждения для теплых полов по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что патрубки труб для подсоединения к холодильной установке оснащены запорными кранами с заглушками, а трубы заполнены хладоагентом.3. Construction panel of thermal protection for underfloor heating according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the pipes for connecting to the refrigeration unit are equipped with stopcocks with plugs, and the pipes are filled with refrigerant.
RU2021110773A 2021-04-16 2021-04-16 Construction panel RU2767837C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110773A RU2767837C1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Construction panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110773A RU2767837C1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Construction panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767837C1 true RU2767837C1 (en) 2022-03-22

Family

ID=80819337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021110773A RU2767837C1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Construction panel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767837C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1630479A2 (en) * 2004-08-30 2006-03-01 J.K. Beheer B.V. System for heating or cooling a space
RU2280132C1 (en) * 2004-11-15 2006-07-20 Иван Николаевич Калинин Structural sandwich panel
RU172869U1 (en) * 2017-02-22 2017-07-28 Сергей Михайлович Анпилов Panel for underfloor heating
RU185043U1 (en) * 2018-08-27 2018-11-19 Сергей Валерьевич Гуляев Multilayer heat-insulating sandwich panel to prevent freezing of thermal insulation in refrigeration
RU199396U1 (en) * 2020-06-02 2020-08-31 Александр Сергеевич Табельнов Refrigerator sandwich panel with refrigerant piping

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1630479A2 (en) * 2004-08-30 2006-03-01 J.K. Beheer B.V. System for heating or cooling a space
RU2280132C1 (en) * 2004-11-15 2006-07-20 Иван Николаевич Калинин Structural sandwich panel
RU172869U1 (en) * 2017-02-22 2017-07-28 Сергей Михайлович Анпилов Panel for underfloor heating
RU185043U1 (en) * 2018-08-27 2018-11-19 Сергей Валерьевич Гуляев Multilayer heat-insulating sandwich panel to prevent freezing of thermal insulation in refrigeration
RU199396U1 (en) * 2020-06-02 2020-08-31 Александр Сергеевич Табельнов Refrigerator sandwich panel with refrigerant piping

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Homoud Performance characteristics and practical applications of common building thermal insulation materials
Numanova Energy-efficient modern constructions of external walls
AU2009232081B2 (en) Novel sustainable building model
Gamayunova et al. Thermotechnical calculation of enclosing structures of a standard type residential building
US4285332A (en) Building having solar heating system
Iordache et al. Permeability measurements of a passive house during two construction stages
RU2432435C2 (en) Power-saving heated building
Kornilov et al. Thermal protection of low-rise buildings from light steel thin-walled structures
RU2590962C1 (en) Method to reduce heat losses of energy-efficient building
RU2767837C1 (en) Construction panel
Filate Investigation of an energy refurbishment concept for office building using Nanogel® Aerogel insulation plaster and replaced windows by building simulation
Efimov et al. Construction and insulation of agricultural buildings and structures
Pescari et al. Study concerning the thermal insulation panels with double-side anti-condensation foil on the exterior and polyurethane foam or polyisocyanurate on the interior
Jones Thermal environment
GB2467923A (en) Timber-based insulating building section
Iringova Revitalisation of external walls in listed buildings in the context of fire protection
JP3180823U (en) Double insulated house
Isopescu et al. Thermal Analysis of a Structural Solution for Sustainable, Modular and Prefabricated Buildings
RU2780725C2 (en) Apparatus for heat insulation of buildings and structures
Corsiuc et al. Case study regarding the energy efficiency of green buildings envelope
Filonenko et al. Considering the availability of cold bridges in the design of thermal insulation shell of sandwich panels element-by-element assembly
RU157323U1 (en) LOW BUILDING
RU2767128C1 (en) Installation of floor heating system of buildings and structures
Sobczyk et al. Thermal comfort in a passive solar building
Averin et al. MECHANISMS OF HEAT LOSS AND WAYS TO ELIMINATE THEM IN THE CONSTRUCTION SPHERE