SK116094A3 - Device for collecting solar energy - Google Patents

Description

Vynález sa dotýka zariadenia na zachytávanie slnečnej energie a jej prenos na preberacie médium za účelom ohriatia.

Doterajší stav techniky

Už dlho sa vyvíjajú snahy ako zachytávať slnečnú energiu pre účely ohrevu preberacieho prostriedku ako je napríklad vonkajšia stena budovy alebo objem vzduchu vo vnútri budovy.

Táto rekuperácia energie je najmä zaujímavá z toho dôvodu, že môže v chladnom období poskytnúť doplnok k energii

tepelnej	preberacím médiám, ktoré sú napr. umiestnené na
budovách	alebo iných konštrukciách vystavených slnečnému
ž i arén i u,	aj keď je slabé.

Sú známe rôzne prostriedky ako je napríklad povlak čiernou alebo inou tmavou farbou, ktorý sa aplikuje na preberacie plochy vystavené slnečnému žiareniu. Tieto povlaky, ktoré plnia funkciu na základe princípu čierneho telesa, majú tú výhodu, že môžu značnou mierou preberať a rekuperovať slnečnú energiu po celú dobu, po ktorú sú vystavené slnečnému ž i arén i u.

ustane, najmä po západe slnka.

tieto povlaky vydávajú ve ľkou mierou, najmä vzhľadom k tepelným stratám.

tepe 1nú energi u, ktorú pred tým zachyť i 1 i uchoval i .

Také pov1aky vykazujú v skutočnosť i koef icient straty radu 6 až S W/°C/m²

Pretože sú tieto straty úmerné rozdielu medzí teplotou dos i ahnutou na povlaku a teplotou vonkajšieho okolitého prostred i a, je potom tepelné uvoľnenie tým vyššie, čím je tento vzniknutý rozdi e 1 väčší.

Ostatne sú taktiež známe zariadenia na rekuperáciu slnečnej energie, ktoré sú opatrené priehľadnými stenami a to buď zo skla alebo plast i okej hmoty.

ktorá sa paralelne alebo kolmo namontujú na preberac i e plochy.

ktoré sa majú

Tieto priehľadné izolácie sú určené nato, aby mohlo preniknút slnečné žiarenie a tak sa využ i 1 a tepelná energia.

Typickým príkladom takého zariadenia sú skleníky používané v poľnohospodárstve.

Toto zariadenie izolačného typu je možné prípadne tiež kombinovať s povlakmi tmavej farby, ako sme sa zmienili vyššie. Ich nevýhodou však je vysoká strata tepelnej energie teda, keď už nie sú vystavené slnečnému žiareniu.

Vyššie zmienené známe zariadenia majú ostatne tiež nevýhodu v tom, že zachycujú slnečné žiarenie nepretržite a to najmä v teplom období, teda aj vtedy, keď v určitých prípadoch nie je rekuperácia tejto energie žiadúca a môže dokonca aj škôd i ť.

Je teda potrebné vytvoriť také prostriedky, ktoré by tieto zariadenia vyradili z prevádzky vtedy, keď to užívateľ požaduje.

Podstata vynálezu

Z vyššie uvádzaných dôvodov je cieľom vynálezu vytvoriť

také zariadenia, ktoré by zachycovali slnečnú energiu na preberacie médium, ktoré sa tým ohrieva a pritom nevykazovalo vyššie uvádzané nedostatky.

Najmä je cieľom vynálezu vytvoriť také zariadenie, ktoré by zachytávalo slnečnú energiu a malo znížený koeficient tepelnej straty.

Taktiež má vynálezu za cieľ, aby vytvorené zariadenie malo jednoduchú konštrukciu a nevyžadovalo príliš veľké náklady na jeho obstaranie.

Ďalej chce vynálezu vytvoriť také zariadenie, ktoré by umožnilo zachytávať kontrolovane slnečnú energiu, aby sa tak vylúčila príliš vysoká rekuperácia v prípade, že je zariadenie vystavené príliš intenzívnemu slnečnému žiareniu.

Vynález má tiež vytvoriť zariadenie, ktoré by sa mohlo využívať na budovách a na iných konštrukciách.

Pre ten účel sa podľa vynálezu navrhuje zariadenie určitého základného typu, ktoré má radu profilovaných horizontálnych prvkov od seba oddelených a usporiadaných do formy žalúzie s vonkajšou plochou, ktorá môže byť vystavená slnečnému žiareniu a s vnútornou plochou, ktorá môže byť vystavená slnečnému žiareniu a s vnútornou plochou, ktorá smeruje k preberaciemu médiu, pričom profilované prvky majú dve odrazné plochy a jeden profil zvolený tak, aby sa medzi radou týchto prvkov vytvorila rada vzduchových kanálov, ktorými by stúpal vzduch od vonkajšej plochy k vnútornej ploche, pričom profilované prvky nevodia tepelnú energiu z vonkajšej plochy na plochu vnútornú a na strane vnútorných plôch a/alebo vonkajších plôch žalúzie sú usporiadané uzatváracie prostriedky, ktorými sa blokuje vzduch v kanáloch.

Odrazné plochy profilovaných prvkov takto umožňujú viesť slnečnú energiu smerom k vnútornej ploche žalúzie usporiadanej pri preberajúcom médiu. Navyše sa tým ohrieva obsah vzduchu v kanáloch medzi profilovanými prvkami.

Vzhľadom k rozdielu hustoty má teplý vzduch tendenciu stúpať a studený vzduch naopak klesať. V dôsledku vzostupného usporiadania kanálov má teplý vzduch tendenciu stúpať k vnútornej ploche žalúzie, ktorá je zatvorená, zatiaľ čo studený vzduch má tendenciu klesať k vonkajšej ploche žalúzie. Takto sa vytvára konvekčná tepelná zádrž v hornej časti kanálov, teda v blízkosti vnútornej plochy žalúzie, ktorá je v blízkosti preberacieho média určeného k ohrevu.

Tak sa vytvára celý rad vrstiev teplého vzduchu, ktorý sa nepohybuje a ktorý súčasne predstavuje veľmi dobrú izoláciu so zníženým koeficientom strát tepelnej energie.

Tak s1nečná sa dosahuje účinný izolant, ktorý súčasne umožní, aby energia bola pomocou odrazov prenášaná na odrazné plochy profilových prvkov. Táto energia sa stretáva s preberacím povrchom, teda s vnútornou zatvorenou plochou ktorá je výhodou tmavá. Táto energia sa transformuje do energie tepelnej a nemôže už uniknúť smerom von, pretože infračervené žiarenie sa neľahko odráža.

Tak sa vytvorí tepelný spätný ventil.

Podľa prvého spôsobu vyhotoven i a vynálezu je každý profilovaný prvok tvorený tenkým f i 1mom so zahnutým prof ílom z materiálu nevodiaceho teplo.

Podľa druhého spôsobu reál i 2áci e vynálezu je každý prof i 1ovaný prvok tvorený dvoma tenkými f i 1 mam i so zahnutým prof i 1om z materiálu nevodiaceho teplo, ktoré sú spolu na koncoch spojené a vytvárajú tak izolačný priestor napinený vzduchom .

V poslednom prípade sa ešte zlepšujú izolačné vlastnosti zariadenia , pretože každý profilovaný prvok obsahuje určitý objem vzduchu tvoriaci izolant.

Podľa týchto spôsobov vyhotovenia, ktoré sme uviedli, je možno ako materiál pre tenký film s výhodou použiť papier, kartón, plastickú hmotu a ďalšie analogické materiály.

Najmä je možné využiť filmov z plastickej hmoty ako je polyethylén alebo polyester. Ak je táto látka priehľadná, je možné ju pokryť povlakom na jednej alebo oboch stranách filmu, aj keď je samozrejme výhodnejšie opatriť film povlakom po oboch stranách. Môže sa napr. jednať o povlak hliníkom, ktorý potom možno chrániť lakom.

Ďalší spôsob realizácie vynálezu spočíva v tom, že každý profilovaný prvok je plný a jeho profil zodpovedá profilu turbínovej lopatky. Tento plný prvok je taktiež možné vytvoriť z plastickej hmoty, z betónu, z dreva atď.

Pri týchto spôsoboch vyhotovenia majú profilované prvky konštantný profil zvolený tak, že slnečné žiarenie dopadá nepriamo na preberací povrch pomocou následných odrazov na ich odrazené plochy a to tak, že preberacie médium nie je v kontakte s vonkajšou plochou žalúzie alebo s vonkajším prostredím. Tak vzniká radiačná zádrž.

Pre ten účel môže zariadenie obsahovať buď profilované prvky so zahnutým profilom alebo profilované prvky s profilom v tvare stupňov aleba schodištia. V tomto prípade sa vytvorí niekoľko následných radiačných zádrží.

Ako variant je možné využiť profilované prvky, ktorých profilom je priamka. V tomto prípade je preberacie médium v kontakte s vonkajšou plochou žalúzie alebo vonkajším prostredím a radiačné zádrže nevznikajú.

Profil profilovaných prvkov možno voliť v závislosti na zemepisnej šírke miesta, kde sa má zariadenie inštalovať, aby sa opti ma1 izova1 prienik slnečného žiarenia vo vnútri kanálov. Tak je možné zaistiť vykurovanie v studenom období alebo aj v zime, keď sú lúče slnka naklonené nad horizont a tiež zabrániť ohrevu vtedy, keď lúče slnka dopadajú takmer priamo.

Podľa ďalšieho spôsobu realizácie vynálezu má každý profilovaný prvok variabilný profil a zahrňuje fixnú časť, ktorá stúpa od strednej časti žalúzie smerom k vnútornej ploche tejto žalúzie a potom otočnou a regulovateľnú časť, ktorá vedie od vonkajšej plochy žalúzie k strednej časti, ktorá tak predstavuje vlastne otočný čap medzi fixnou časťou a otočnou časťou.

Tak j e možné regulovať príslušné otočné čast i profilovaných prvkov.

aby sa umožnil ohrev preberacieho povrchu alebo naopak sa zamedzilo tomuto ohrevu a to podľa priania užívateľa.

Podľa ďalšieho spôsobu vyhotovenia vynálezu je zariadenie vybavené radom pomocných orgánov, ktoré predlžujú profilované prvky na strane vonkajšej plochy žalúzie, pričom každý pomocný orgán má horný povrch opatrený tmavou farbou a spodný povrch j e odrazný.

Tieto pomocné prostriedky môžu byť fixné alebo mobilné a sú orientované vzhľadom k zemepisnému miestu, kde je zariadenie inštalované.

V zime, keď je slnko len nízko nad obzorom, je možné docieliť odrazov pomocou odrazných stien pomocných orgánov, čo vedie k ohrevu preberacieho média.

Naproti tomu v lete, keď lúče dopadajú priamo alebo menej šikmo, dopadá žiarenie na horné tmavé plochy pomocných orgánov. Tieto plochy sa tak ohrejú a teplo sa uvoľňuje smerom von, bez toho aby sa preberacie médium ohrieva.

Podľa ďalšieho spôsobu vyhotovenia vynálezu sú profilované prvky usporiadané tak, aby prechádzali z vonkajšej plochy na vnútornú plochu žalúzie, pričom povrch vonkajšej plochy je vyššie ako povrch vnútornej plochy.

Dôjde tak určitému koncentračnému účinku, ktorý môže byť zaujímavý najmä pre ohrev steny, rezervoáru vody atď.

Pokiaľ ide o opísané spôsoby vyhotovenia vynálezu, zariadenie je s výhodou opatrené doskou, ktorá je obvykle štvorhranná a ktorá nesie rad profilovaných prvkov. Dosky s týmito profilmi je možné priemyslové vyrábať a potom ich priamo inštalovať na miesto použitia.

V rôznych spôsoboch vyhotovenia vynálezu, ktoré sme vyššie opísali, je vonkajšia plocha žalúzie buď otvorená alebo môže byť pokrytá priehľadnou doskou, napr. zo skla alebo aj plastického materiálu. Taká doska umožní chrániť žalúziou, najmä v krajoch, kde sa vyskytujú silné vetry.

Vnútorná plocha žalúzie, ktorá je zatvorená, je s výhodou opatrená povlakom tmavej farby, najlepšie čiernej, aby sa slnečná energia, ktorá dopadá na tento povrch, premenila na energiu tepelnú.

Zariadenie podľa vyššie uvedených spôsobov vyhotovenia sa najmä hodí na využitie zvonku budovy pozdĺž vertikálneho steny. Je možné ich taktiež aplikovať na stene nejakého rezervoáru alebo cisterny vody, aby sa tak zaistil ohrev vody.

Podľa ďalšieho spôsobu vyhotovenia vynálezu je zariadenie prispôsobené tak, že vytvára priehľadnú stenu.

V tomto prípade je vonkajšia plocha žalúzie vybavená priehľadnou doskou, zatiaľ čo vnútorná plocha je opatrená tmavou alebo priehľadnou doskou. V prípade, keď ako plocha vonkajšia, tak aj plocha vnútorná sú vybavené priehľadnými doskami, vytvorí sa tak priehľadná stena, ktorú je možné využiť na výstavbu skleníkov, sklenených stien pre športové haly, divadlá atď.

Podľa ďalšieho spôsobu vyhotovenia vynálezu má zariadenie formu rolety podobnej doštičkovej rolete benátskeho typu. Profilované prvky možno teda k sebe priblížiť alebo oddialiť od seba pomocou ťahadiel alebo analogického zariadenia. Túto roletu možno využiť najlepšie za sklenenou plochou vo vnútri budovy.

Pri tomto spôsobe vyhotovenia sú uzatváracie prostriedky na vonkajšej ploche žalúzie vytvorené ako mech spojujúci dva a dva profilované prvky.

Na rovnakom princípe je možné usporiadať okenicu, použiteľnú pred alebo za oknom budovy, pričom profilované prvky sú medzi sebou pevne spojené.

Podľa rôznych foriem vyhotovenia vynálezu môžu byť profilované prvky usporiadané nad sebou vertikálne alebo v určitom sklone napr. v uhle 45° k vertikále a to so zreteľom na vytvorenie preberacieho média, ktoré sa má ohriať.

*>»>«?€·

Prehľad obrázkov na výkrese

V opise, ktorý nasleduje a uvádza iba niektoré možné vyhotovenie vynálezu ako príklady, sa odvolávame na výkresy, ktoré zobrazujú:

obr. 1 je čiastočný pohľad na zariadenie v priečnom reze podľa prvého spôsobu realizácie vynálezu na preberacom médiu;

obr. 2 je čiastočný pohľad na zariadenie v priečnom reze podľa druhého spôsobu realizácie vynálezu na preberacom médiu;

obr. 3 je nárys podpernej dosky zariadenia znázorneného na obr. 1;

obr. 4 je čiastočný zväčšený rez líniou IV -IV obr.3;

obr. 5 je čiastočný pohľad na zariadenie v priečnom reze podľa tretieho spôsobu vyhotovenia vynálezu na preberacom méd i u;

obr. 6 je čiastočný pohľad v reze na zariadenie podľa štvrtého spôsobu realizácie vynálezu;

obr. 7 je čiastočný pohľad na zariadenie v priečnom reze podľa piateho spôsobu vyhotovenia vynálezu, ktoré je podobné zariadeniu na obrázku 2a je vybavené okrem iného externými pomocnými orgánmi;

obr. 8 je čiastočný pohľad na zariadenie v priečnom reze podľa šiesteho spôsobu vyhotovenia vynálezu, ktorého profilované prvky majú profil stupňový alebo schodišťový;

obr. 9 je čiastočný pohľad na zariadenie v priečnom reze podľa siedmeho spôsobu vyhotovenia vynálezu, ktorého profilované prvky sa zbiehajú;

obr.	10 je	pohľad na	zariadenie	v priečnom	reze podľa
ôsmeho spôsobu	vyhotoven i a	vynálezu,	ktoré má	s1 úž i ť ako
pr i ehľadná	stena;
obr.	1 1 je	pohľad na	zar i aden i e	v priečnom	reze podľa

vynálezu vo vyhotoveniu ako okenica umiestnená za sklenenou plochou;

obr. 12 je pohľad v reze s detailným znázornením štruktúry zariadenia podľa obrázku 11;

obr. 13 je pohľad v reze znázorňujúci variant vyhotovenia zariadenia podľa obrázkov 11 a 12:

obr. 14 je čiastočný pohľad na zariadenie podľa vynálezu v reze vo vyhotoveniu rolety umiestnenej za sklenenou plochou, a obr. 15 je čiastočný pohľad v reze na zariadení s profilovanými otočnými prvkami podľa vynálezu.

Príklady vyhotovenia vynálezu

Budeme sa najskôr odvolávať na obr. 1, na ktorom je znázornené zariadenie 10 podľa vynálezu na preberacom médiu, ktoré je v tomto príklade tvorené externým povrchom 12 vertikálnej steny 14 alebo aj steny naklonenej k vertikále.

Zariadenie 10 je opatrené radom identických profilovaných prvkov 16 usporiadaných horizontálne, medzi sebou oddelených a upravených v rovine paralelnej k povrchu 12, t.j. vertikálne a tak vytvárajú žalúziu. Táto žalúzia má vonkajšiu plochu 18, ktorá môže byť vystavená slnečnému žiareniu R a na vnútornú plochu 2. G, usporiadanú v blízkosti preberacieho povrchu 12.

Každý z profilovaných prvkov 16 je tvorený v tomto príklade vyhotovenia tenkým filmom so zahnutým profilom z materiálu, ktorý nevodí teplo. V tomto prípade ide o film z plastickej hmoty napr. z polyethylénu alebo polyesteru š hrúbkou niekoľkých desatín mikrometra.

Tento film je buď priehľadný alebo nepriehľadný a jedna z jeho plôch, s výhodou obe plochy sú opatrené povlakom umožňujúcim odraz, napr. povlakom hliníka. Odrazený povlak aplikovaný na jednej alebo aj oboch plochách filmu môže byť s výhodou chránený priehľadným lakom. Ak je film priehľadný, potom v určitých prípadoch stačí jeden odrazný povlak. Šírka L v uvádzanom príklade môže byť - medzi vonkajšou plochou 18 a vnútornou plochou 20 - 5 až 20 cm a vzdialenosť X medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prvkami 16 sa môže pohybovať okolo centimetru, napr. 2 cm.

Každý profilovaný prvok 16 má určitý zvolený profil, ktorý - ako je uvedené v príklade - zahrňuje v podstate horizontálnu časť 22, ktorá vychádza z vonkajšej plochy 18 a napojuje sa prostredníctvom zahnutej časti 24 na časť 26, ktorá je v podstate priama a ktorá stúpa progresívne k vnútornej ploche 20.

Každý profilovaný prvok 16 sa sformuje ohybom filmu z materiálu vyššie opísaného tak, aby sa dosiahlo žiadúceho profílu.

Profilované prvky vytvárajú medzi sebou rad vzduchových kanálov 28 čím vzniká sled nad sebou usporiadaných vzduchových vankúšov, pričom každý kanál stúpa od vonkajšej plochy 1_8 až k vnútornej ploche 20.

Zariadenie je navyše opatrené uzatváracími prostriedkami usporiadanými na strane vonkajšej plochy 20 žalúzie. Tieto

prostriedky môžu mať rôznu formu. Napríklad to môže byť základová doska 32, ktorá má niesť rad prvkov 16, ako ďalej op í šeme.

V ďalšom variante môže byť doska 32 nahradená len jednoduchou plachtou alebo dokonca úplne vynechaná, takže profilované prvky 16 ústia až pri preberacom povrchu 12. Doska 32 je s výhodou opatrená povlakom tmavej farby na ploche obrátenej von.

Funkcia uzatváracích prostriedkov 30 je aspoň sčasti zahradiť kanály 28 na strane vonkajšej plochy 20.

Na znázornenom príklade je vonkajšia plocha 18 pokrytá priehľadnou doskou 34 zo skla alebo z plastickej hmoty, ktorá je určená k prieniku slnečného žiarenia R.

Ako variant riešenia je tiež možno nechať vonkajšiu plochu 18 celkom otvorenú alebo ju ešte opatriť ochrannou mriežkou proti nárazom, pretože táto plocha obrátená smerom von .

Profilované prvky 16 majú profil zvolený tak, aby slnečné žiarenie R mohlo prenikať vnútornú plochu 18 žalúzie a vytvárala sa tak rad následných odrazov a to na odrazných plochách profilovaných prvkov, čím odrazy postupujú kanálmi 28 k vnútornej ploche 20. Je však výhodné minimalizovať počet odrazov, aby sa tak vylúčili straty, ku ktorým pri každom odraze dochádza.

Najväčšia časť slnečného žiarenia malej vlnovej dĺžky dopadajúce na vonkajšiu plochu 20 a mení na tepelné žiarenie veľkej vlnovej dĺžky, ktoré už nemôže unikať, pretože vnútorná plocha 20 je zatvorená.

- 13 Odrazné profilované prvky 16 pohlcujú slabú časť slnečného žiarenia a tým ohrievajú vzduch obsiahnutý v kanáloch 28, pričom ohriaty vzduch stúpa smerom k vnútornej ploche 20 vzhľadom k svojej nižšej hustote a chladný vzduch potom klesá smerom k vonkajšej ploche 18 v dôsledku svojej vyššej hustoty.

<>

Pri týchto podmienkach vzduch je blokovaný na strane vnútornej ohrev preberacieho povrchu 12 znemožňujúc i ohr i aty slnečným žiarením plochy 20 a zaisťuje tak a vytvára tým i zolant rýchle ochladenie preberacieho povrchu

12, keď zariadenie 1 O už nepreberá slnečné žiarenie.

Zviáštna forma profilu prvkov 16 je zvolená aby vyhovova1 a najmä zemepisnej š í rke m i esta, kde má byť zar i adeni e inštalované a to vzhľadom k uhlu naklonenia A slnečného žiarenia R vzhľadom k hor i zontále.

Ak volíme primeranú formu profilu prvkov 16. je možné zvoliť tento profil tak, že sa účinku ohrevu nedosiahne skôr, ako dôjde k otvorenému uhlu

A v určitom rozsahu. V tomto prípade sa dostáva najväčšia časť slnečného žiarenia na dosku a tu sa mení na teplo, zatiaľ čo slabá časť slnečného ž i arén i a je absorbovaná profilovanými prvkami a tým ohrieva vzduch v kanál och.

Je teda možné zaistiť ohrev preberacej plochy 12 iba v zimnom období, keď uhol A je pod stanoveným prahom a zabrániť ohrevu v letnom období, keď uhol A je nad stanoveným prahom.

Vyhotovenie podľa obrázku 2 sa veľmi blíži vyhotoveniu podľa obrázku 1, ale má prvky 36, z ktorých každý pozostáva z dvoch tenkých filmov 38 a 40 so zahnutým profilom, ktoré sú vytvorené z materiálu nevodiaceho teplo, pričom sú tieto dva filmy spolu na oboch krajoch spojené: kraj 42 je napojený na

- _ -_____V

k-χχχχ.· vrx,

vonkajšiu plochu 18 a kraj 44 na vnútornú plochu 20.

Tak je medzi dvoma filmami 38 a 40 rovnakého prvku 36 vytvorený izolačný priestor 46 naplnený vzduchom, ktorý umožňuje zlepšiť izolačné charakteristiky zariadenia na rozdiel od zariadenia znázorneného na obr. 1. Inak zariadenie podľa obrázku 2 funguje rovnako ako zariadenie zobrazené na obr. 1 . Vo vyhotoveniu podľa obrázku 2 je vonkajšia plocha 18 otvorená a nie je opatrená priehľadnou doskou. V tomto prípade môže byť externá plocha 18 chránená ochrannou mriežkou (nie je zobrazená). Vnútorná plocha 20 je uzatvorená základovou doskou 32 analogickou s doskou na obr. 1.

Teraz sa budeme zaoberať obrázkami 3 a 4, ktoré znázorňujú dosku 49 obvykle štvorhrannú so základovou doskou 32, ktoré obsahujú aj obrázky 1 a 2. Táto doska môže mať ako príklad - štvorhrannú formu s rozmermi 60 x 60 cm. Doska 49 je v znázornenom príklade opatrená dvoma vertikálne usporiadanými obrubami 50, medzi ktorými sú napnuté profilované prvky 16 tvorené jedným filmom, ako je znázornené na obr. 1. Každý profilovaný prvok 16 príslušne sformovaný je potom upevnený medzi dve obruby 50 pomocou adhéznej podložky 52 (obrázok 4). Každý z prvkov 16 je v znázornenom príklade upevnený na oboch obrubách dvoma adhéznymi podložkami 52, pričom jedna je umiestnená v blízkosti dosky 34 a druhá v blízkosti základovej dosky 32. Je samozrejme možné použiť iné spôsoby upevnenia pri predpoklade, že by každý prvok 16 zachoval svoj určený profil a bol napnutý medzi obrubami 0.

Základová doska 32 môže byť taktiež prípadne opatrená povlakom 54 tmavej farby, napr. čiernej na ploche obrátenej smerom von a to za účelom zlepšenia schopnosti preberať slnečné žiarenie.

Doska znázornená na obrázkoch 3 a 4 by mohla byť podľa variantného riešenia opatrená profilovanými prvkami 36 zariadenia znázorneného na obr. 2.

Spôsoby vyhotovenia podľa obrázkov 1 a 2 zahrňujú profilované prvky 16 alebo 36, ktoré majú konštantný profil, ktorý je zvolený tak, aby sa slnečné žiarenie dostávalo nepriamo na preberací povrch odrazom na ich odrazných plochách.

Teraz sa budeme venovať vyhotovenie podľa obrázku 5, kde zariadenie zahrňuje profilované prvky 56 s variabilným profilom. Každý prvok 56 obsahuje fixnú časť 58, ktorá vedie vzostupne zo strednej časti 60 žalúzie k jej vnútornej ploche 20. práve tak ako otočnú regulovateľnú časť 62, ktorá vedie od vonkajšej plochy 18 žalúzie k strednej časti 60.

Každá z častí 62 sa môže otáčať okolo otočného horizontálneho čapu upraveného v strednej časti 60. Príslušné časti 62 prvkov 56 sú medzi sebou spojené spojovacím orgánom 64 vertikálne a môžu kĺzať hore alebo dolu, ako je znázornené ramenom F. Príslušné časti 62 prvkov 56 sa teda môžu synchrónne otáčať medzi dvoma extrémnymi polohami (znázornenými čiarkovanou čiarou) a radom stredných polôh, z ktorých jedna je znázornená plnou čiarou.

Tak je možné kontrolovať slnečné žiarenie, ktoré preniká kanálmi 28 až k vnútornej ploche 20 žalúzie. Účinnosť zariadenia teda môže byť optimálne v prípade, kedy je potrebné dosiahnuť ohrevu; je tiež možno funkciu zariadenia zastaviť, keď nie je ohrev potrebný.

Príslušné časti 58 a 62 profilovaných prvkov 56 sú formované ako tenké prvky z plastickej hmoty, ktoré sú navyše opatrené odrazným povlakom na oboch plochách.

Zariadenie podľa obrázku 5 možno aplikovať na dosku znázornenú na obr. 3 a 4. Na príklade je uvedené, že zariadenie podľa obrázku 5 je opatrené základovou doskou 32 na strane vnútornej plochy 20. pričom vonkajšia plocha 18 jé otvorená.

Spôsob vyhotovenia zariadenia podľa obrázku 6 predstavuje zariadenie, ktoré je opatrené profilovanými prvkami 66 tvorenými plnými prvkami s konštantným profilom turbínovej lopatky. Tieto masívne prvky môžu byť vytvorené z akéhokoľvek vhodného materiálu, ktorý nevedie teplo, napr. z plastickej hmoty, z betónu, z dreva atď.

Prvky 66 sú vytvorené tak, že majú väčší rozmer ako prvky 16, 36 a 56 vyššie opísané. Ako príklad možno uviesť, že ich šírka sa môže pohybovať od 10 do 30 cm a medzera oddeľujúca dva prvky môže mať 5 až 10 cm.

Plné prvky na obr. 6 sú určené na to, aby boli umiestnené na vonkajšej strane steny 14 budovy, môžu ale byť použité ako pre iné aplikácie, napr. na ohrev rezervoáru vody a pod.

Každý prvok 66 je ohraničený dvoma protiľahlými stranami 68 a 70, ktoré sa medzi sebou spojujú na kraji 72 pri vonkajšej ploche 1_8 a na kraji 74 pri vnútornej ploche 20.

V príklade vyhotovenia podľa obrázku 7, ktorému sa teraz budeme venovať, obsahuje zariadenie rad pomocných orgánov 76, ktoré predlžujú profilované prvky 36 pri vonkajšej ploche 18. žalúzie. Každý pomocný orgán 76 má horný povrch 78 opatrený tmavou farbou a spodný povrch 80 odrazný.

Pomocné orgány 78 môžu byť namontované fixne alebo môžu byť regulovateľné. V princípe sú pomocné orgány slabo naklonené vzhľadom k horizontále.

V zime, keď slnečné žiarenie dopadá z nízkej výšky nad horizontom a odráža sa na spodnom odraznom povrchu 80, preniká potom do kanálov 28 a zaisťuje tak ohrev steny 14.

V lete dopadá slnečné žiarenie z veľkej výšky nad obzorom a dopadá na tmavé plochy 78, čo vedie k ich ohrevu. Tak vytvorené teplo sa potom prúdením uvoľňuje smerom von, bez toho aby sa žiarenie dostalo do vnútra. Pomocné orgány 78 by mohli byť používané spolu s profilovanými prvkami s rôznymi prof ilmi.

Vo vyššie opísaných spôsoboch vyhotovenia sú využité profilované prvky, ktoré majú profily zahnuté takým spôsobom, že vnútorná plocha 20 žalúzie neprichádza do kontaktu so svojou vonkajšou plochou 18 . čo umožňuje vytvoriť radiačnú zádrž.

V spôsobe vyhotovenia podľa obrázku 8, ktorému sa teraz budeme venovať, zahrňuje zariadenie profilované prvky 82 vo forme stupňov alebo schodištia, ktoré sú napr. upravené medzi doskou 32 umiestnenou na stene 14 alebo inom, preberacom médiu a medzi priehľadnou doskou 34.

Vzhľadom k zvláštnemu usporiadaniu prvkov 82 neprichádza vnútorná plocha 20 žalúzie do kontaktu s vonkajšou plochou 1 8 a vytvorí sa niekoľko radiačných zádrží namiesto jednej, ako to bolo v predchádzajúcom riešení.

Vo vyhotovení podľa obrázku 9, o ktorom teraz pojednáme, je zariadenie opatrené radom profilových prvkov 84. ktoré vedú od vonkajšej plochy 18 uzatvorené priehľadnou doskou 34 k vnútornej ploche 20 uzatvorenej doskou 32, ktorá môže byť priehľadná alebo nie.

V tomto príklade sa profilované prvky 84 zbiehajú od vonkajšej plochy 18 k vnútornej ploche 20. Tak sa dosiahne vytvorenie radu zbiehajúcich sa vzduchových kanálov.

Z toho vyplýva, že vonkajší povrch SE, na ktorý dopadá slnečné žiarenie je vyššie ako je vnútorný povrch SI situovaný na preberacom médiu. Tak dosiahneme zosilnenie a koncentráciu slnečného tepla.

Pri vyhotovení podľa obrázku 10 je zariadenie vytvorené ako priehľadná stena. V tomto príklade je zariadenie opatrené radom profilovaných prvkov 16 analogických prvkom podľa obrázku 1 usporiadaných medzi vonkajšou priehľadnou doskou 34 vystavenou slnečnému žiareniu R a vnútornou doskou 86. ktorá je taktiež priehľadná. Doska 86 je usporiadaná pri preberacom médiu 38, ktorý tak predstavuje vnútorný objem budovy. Tak je možné vytvoriť izolovanú stenu, ktorá uchováva svetelnú energiu a ktorú je možné využiť napr. na výstavbu skleníkov, športových hál, veránd a pod.

Vo vyhotovení podľa obrázku 11 je zariadenie vytvorené vo forme rolety, prípadne doštičkovej rolety benátskeho typu.

Zariadenie je tu opatrené radom profilových prvkov 90, ktoré tvoria doštičky alebo lamely s výhodou z plastickej hmoty s malou hrúbkou.

Táto plastická hmota je potom opatrená odrazným povlakom na oboch stranách. Profil každého prvku 90 zodpovedá profilom prvkov 16 znázornených na obr. 1 a

4. Súbor prvkov 90 predstavuje roletu 92, ktorá je v tomto pr í k1ade vyhotovenia umiestnená vo vnútri budovy za sklenenou plochou

94. Roleta 92 má vonkajšiu plochu 18, ktorá je otvorená a vonkajšiu plochu 20, ktorá je uzatvorená uzatváracími prvkami 96 spojujúcimi dva a dva prvky 90 pri vonkajšej ploche 20.

Roleta pochádzaj úcu dovoľuje zo slnečného zachycovať slnečnú energ i u žiarenia R ktoré prechádza sklenenou plochou 94. Zariadenie funguje rovnakým spôsobom ako predchádzajúce opísané zariadenie a umožňuje blokovať teplý vzduch v kanáloch medzi prvkami 90.

Ako ukazuje obrázok 12, prvky 90 môžu byť k sebe priblížené alebo oddialené pomocou lanka alebo podobného prostriedku 98, ako to býva v prípade známej doštičkovej rolety.

Vyhotovenie vynálezu znázornené na obr. 12 ukazuje, že uzatváracie prvky usporiadané na vonkajšej ploche 20 rolety sú tvorené mechom 100, ktorý je tvorený záhybmi, na obr. 12 rozvinutými. Akonáhle sa profilované prvky 90 k sebe navzájom priblížia v dôsledku pôsobenia lanka 98, záhyby sa taktiež k sebe priblížia.

Vo vyhotovení vynálezu znázornenom na obr. 13 sú uzatváracie prostriedky tvorené jednotlivými prvkami 102, ktoré predlžujú profilované prvky 76 na vnútornej ploche rolety. V tomto príklade tvoria prvky 102 ostrý uhol s prvkom 90. Tieto uzatváracie prostriedky uzatvárajú iba čiastočne zodpovedajúce kanály. Samozrejme roletu 92 na obr. 11 až 13 by bolo možné taktiež umiestniť zvonku budovy.

Vo vyhotovení vynálezu znázornenom na obr. 14 je zariadenie vytvorené ako okenica 104, ktorá je v tomto príklade umiestnená vo vnútri budovy za sklenenou plochou 94 analogickou ploche na obr. 11.

Zariadenie 104 obsahuje rad profilovaných prvkov j_06, ktoré sú medzi sebou pevne spojené základovou doskou 108, ktorá môže byť priehľadná alebo nie.

V prípade rolety na obr. 11 až 13 alebo okenice na obr.

14, sú uzatváracie, prostriedky s výhodou priehľadné. Okenica alebo roleta teda umožní prenikanie slnečnej energie a zaistiť

tak ohrev, pričom však zachováva izolačné schopnosti.

Vo vyhotovení zariadenia podľa vynálezu znázornenom na obr. 15, je zariadenie vybavené radom profilovaných prvkov 16 namontovaných otočné na príslušných paralelných čapoch 110.

Tieto profilované prvky môžu potom zaujímať rôzne pozície smeru vzhľadom k funkcii, napr. vo vzťahu naklonenia slnečného ž i arén i a

R k horizontu.

Na obr. 15 sú plnou čiarou znázornené dva profilované prvky v prvej pozícii zodpovedajúcej uhlu naklonenia 35° slnečného žiarenia R. Tieto dva profilované prvky sú taktiež znázornené čiarkovanou čiarou v druhej pozícii zodpovedajúcej uhlu naklonenia slnečného žiarenia R o 20°.

Tak je možné opti mal i2ovať funkciu zariadenia so zreteľom na vývoj slnečného žiarenia počas dňa.

Ďalší variant spočíva v tom, že môžeme otáčať doskou identickou alebo analogickou s doskou znázornenou na obr. 3, na ktorej sú namontované profilované prvky napevno.

Z vyššie uvedeného je zrejmé, že zariadenie podľa vynálezu možno slnečnej energie byť stena budovy,

Zar i aden i e uplatniť v a jej steny podľa energiu a prenášať spôsobom, pričom tvorí tepe 1ných strát a širokej miere na zachycovanie prenos na preberacie médium, čo môže cisterny atď.

vynálezu umožňuje zachycovať slnečnú ju ma dobrú prof i preberacie médium kontrolovaným izoláciu so zníženým koeficientom lované prvky zaisťujú trojité b 1 okovaní e a to radiácia, prúdenie a vedenie.

Nutné je poznamenať, že zariadenie funguje veľmi účinne, aj keď je slnečný svit nepatrný alebo aj pri hmle.

1. Zariadenie na prenos na preberacie profilovaných prvkov (16, nych, od vonkaj šou vnútornou vyzná

Claims (12)

1. T 0 V É NÁROKY zachycovanie slnečnej energie a jej médium za účelom ohrevu s radom

   36, 56, 66, 76, 90, 106) hor i zontálseba oddelených, ktoré tvoria žalúziu plochou (18) vystavenou slnečnému plochou (20) smerovanou k preberaciemu čuj ú c e (10, 78) s žiareniu a médiu ( a tým, že profilované prvky dve odrazové plochy a profil zvolený tak, že medzi maj ú nimi vytvorí rad vzduchových kanálov (28), ktorými vzduch stúpa od vonkajšej plochy ( 18) k vnútornej ploche (20), pričom profilované prvky n i e sú vodičmi tepla z vonkajšej plochy na plochu vnútornú na strane vnútorných plôch a/alebo vonkajších plôch ža1úz i e sú uspor i adané uzatvárac i e prostriedky (30, 32,

   102,

   108) , ktorým i sa blokuje vzduch v kanáloch.
2. 2.

   Zariadenie podľa nároku ú c e sa tým, že každý profilovaný prvok ( 16) je tvorený tenkým f i 1mom zo zahnutého profilu z tepelne nevodívého materiálu.
3. 3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce tým, že každý profilovaný prvok (16) je tvorená dvoma tenkým i

   1 mam i (38, 40) zo zahnutého profilu z tepelne nevod i vého mater álu, ktoré sú medzi sebou spojené na koncoch (42, 44), sa vytvára izolačný priestor (46) napinený vzduchom.
4. 4. Zariadenie podľa nároku 1, vyzná čuj ú c e tým, že každý profilovaný prvok (66) je plný a má prof i 1 turbínovej lopatky.
5. 5. Zariadenie podľa jedného z nárokov až 4.

   vyzná čuj ú c e tým, že profilované prvky ( 16, 36, 66) majú konštantný profil zvolený tak, že slnečné žiarenie (R) sa nepriamo dostáva na preberacie médium (12) postupnými odrazmi na odrazné plochy takým spôsobom, že preberacie médium nie je v kontakte s vonkajšou plochou (1S) žalúzie a vzniká radiačná zádrž.
6. 6. Zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že zahrňuje profilované prvky (16, 36, 66) so zahnutým profilom alebo profilované prvky (82) s profilom stupňovitým alebo schodišťovým.

   Zar i aden i e podľa jedného z nárokov až 4, vyznačujúce sa tým, že profilované prvky majú obvykle prof i 1 pri amky.
7. 8. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že každý profilovaný prvok (6) má variabilný profil a zahrňuje fixnú časť (58), ktorá stúpa od strednej časti žalúzie smerom k vnútornej ploche (20) tejto žalúzie a potom časť otočnú regulovateľnú (62), ktorá vedie od vonkajšej plochy žalúzie k strednej časti, ktorá tak predstavuje otočný čap medzi fixnou časťou (58) a otočnou časťou (60).
8. 9. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že je vybavené radom pomocných orgánov (76), ktoré predlžujú profilované prvky (16, 36) na strane vonkajšej plochy (18) žalúzie, pričom každý pomocný orgán má horný povrch (78) tmavej farby a spodný povrch (80) odrazný.
9. 10. Zariadenie podľa jedného z nárokov čujúce sa t usporiadané Lak, aby vnútornej ploche (20), sa od vonkajšej plochy pričom povrch ( SE) vnú ý m, že profilované

   až 7, v y z n a - prvky ( 84) sú (18) zb i eha1 : i k tornej plochy je

   vyššie ako povrch (SI) vonkajšej plochy.

   - 23 11. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa t ý m, že je opatrené doskou (48) obvykle štvorhrannou s radom profilovaných prvkov (16, 36, 56)

   12. Zar i aden i e podľa jedného z nárokov 1 až 10, v y - znač u j úce sa t ý m, že vonkaj š i a plocha ( 18) ža1úz i e je vybavená priehľadnou doskou ( 34) .

   13. Zariadenie podľa nároku 12, v y z n a č u j ú c e sa t ý m, že vnútorná plocha ( 20) žalúzie je vybaven

   priehľadnou doskou (86), takže vytvára priehľadnú stenu.
10. 14. Zariadenie podľa nároku 12, tým, že vnútorná plocha (20) vyznačuj úce žalúzie je vybavená doskou (32) , ktorá je opatrená povlakom tmavej farby.
11. 15. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že má formu rolety (92), v ktorej je možné profilované prvky od seba oddialiť alebo priblížiť.
12. 16. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že má formu okenice (104), v ktorej sú profilované prvky (106) udržované v určitej vzdialenosti

    medzi sebou pomocou dosky (108). 17. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 l až 7, v y z n a- čujúce sa tým, že profilované prvky (16) sú

    namontované otočné na paralelných čapoch (110).