SK8395Y1 - Viacúčelové okno - Google Patents

Abstract

Viacúčelové okno je určené na umiestnenie vedľa klasického okna alebo samostatne, prípadne v konštrukciách dverí, presklených stien objektov a ich zastrešených plôch. Vo vnútornom priestore (13) medzi rámom (11) a sklenými tabuľami (12) je upevnený absorbér (16) slnečného žiarenia, prívod (17) vstupného kvapalného média a odvod (18) vratného kvapalného média. Vnútorný priestor (13) je prepojený s prípojkou (19) prívodu alebo odvodu vzduchu umiestnenou na vonkajšej strane rámu (11), pričom rám (11) má na spodnej vodorovnej časti zo strany interiéru a zo strany exteriéru osadené zošikmenie alebo žľab (22) so sklonom na odvod kondenzátu.

Description

S K 8395 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka viacúčelového okna alebo otvorovej výplne, určeného najmä na ohrev alebo ochladzovanie interiéru a na ohrev úžitkovej vody.

Doterajší stav techniky

Funkciou starších konštrukcií okien bola najmä priepustnosť svetla a vetranie. Prípadne zabránenie prieniku zvuku.

Novšie konštrukcie okien sú známe pribraním ďalších funkcií.

Riešenie podľa patentového spisu 304724 CZ využíva intenzívne slnečné žiarenie dopadajúce na teleso okna na ohrev vzduchu privádzaného do interiéru pri vetraní za súčasného rekuperačného využitia ohriateho vzduchu odvádzaného z interiéru. Využitie dopadajúceho slnečného žiarenia na okno na ohrievanie vzduchu s následným prúdením do interiéru je známe tiež z riešenia podľa patentového spisu 285515 SK.

V dokumente U 22342 CZ je opísané riešenie solárneho teplovzdušného kolektora s absorpčnou hmotou, v ktorej sa kumuluje tepelná energia zo slnečného žiarenia a táto sa následne využije na ohrev vzduchu, ktorý je privádzaný do interiéru.

Riešenie podľa zverejnenia WO2013/177655 využíva na absorbovanie slnečnej energie sústavu zvislých lamiel osovo otočných v smere na zdroj žiarenia, umiestnených v priestore okna alebo dverí, kde jedna strana lamely má absorpčnú vrstvu a druhá strana lamely má vrstvu schopnú odrážať slnečné žiarenie.

Známe spôsoby využitia slnečnej energie na ohrev interiéru prostredníctvom okna alebo dverí používajú ako prenosné médium tepla slnečnou energiou ohriaty vzduch.

V doterajšom stave techniky sa nenachádza riešenie, ktoré využíva okno alebo otvorovú výplň podľa predloženého technického riešenia.

Podstata technického riešenia

Doterajší stav techniky rozširuje nové riešenie viacúčelového okna alebo otvorovej výplne, najmä na ohrev alebo ochladzovanie interiéru a na ohrev úžitkovej vody, umiestnené vedľa klasického okna alebo samostatne, ako jednorámové neotvárateľné alebo ako krídlové otvárateľné, pripadne ako s jedným rámom pevným a s druhým rámom krídlovým otvárateľným, ktorého podstata spočíva v tom, že do vnútorného priestoru vymedzeného rámom a sklenými tabuľami je privedený prívod vstupného kvapalného média a z vnútorného priestoru je vyvedený odvod vratného kvapalného média, pričom vo vnútornom priestore je upevnený absorbér slnečnej energie.

Viacúčelové okno môže byť vyhotovené tak, že na vonkajšej strane viacúčelového okna je osadená prípojka prívodu alebo odvodu vzduchu do vnútorného priestoru alebo z vnútorného priestoru, pričom rám je na spodnej vodorovnej časti zo strany interiéru a zo strany exteriéru osadený zošikmením alebo žľabom so sklonom odvodu kondenzátu.

Výhodné je riešenie viacúčelového okna, pri ktorom je vo vnútornom priestore medzi sklenými tabuľami upevnená sústava stredných horizontálnych výstuh a na každej sklenej tabuli sú upevnené dve krajné horizontálne výstuhy.

Viacúčelové okno môže byť vyhotovené tak, že prívod vstupného kvapalného média je ukončený na ráme na strane interiéru prípojkou a odvod vratného kvapalného média je ukončený na ráme na strane interiéru prípojkou.

Výhodné je tiež riešenie viacúčelového okna, kde v hornej časti rámu zo strany interiéru je upevnená prípojka plniaceho ventilu prímesí pracovnej kvapaliny a v dolnej časti rámu zo strany interiéru je upevnená prípojka vypúšťacieho ventilu.

Viacúčelové okno môže byť tiež vyhotovené tak, že žľaby odvodu kondenzátu sú na strane spádu osadené zvislými odvodmi kondenzátu a vzájomne prepojené vodorovným výstupomso sklonom

Prehľad obrázkov na výkresoch

Konkrétne vyhotovenie technického riešenia viacúčelového okna je znázornené na pripojených obrázkoch, na ktorých je:

obr. 1 čelný pohľad na viacúčelové okno zo strany interiéru, obr. 2 vertikálny rez viacúčelovým oknom podľa obr. 1, obr. 3 detail čelného pohľadu podľa obr. 1,

S K 8395 Υ1 obr. 4 horizontálny rez viacúčelovým oknom podľa obr. 1, obr. 5 viacúčelové okno v zapojení na ohrev teplej úžitkovej vody a na ohrev a chladenie interiéru, obr. 6 viacúčelové okno v zapojení s tepelným čerpadlom na vykurovanie a/alebo na chladenie interiéru, obr. 7 viacúčelové okno v zapojení s tepelným čerpadlom na vykurovanie a/alebo na chladenie interiéru a na ohrev teplej úžitkovej vody.

Obrázky znázorňujúce technické riešenie a následne opísané príklady konkrétneho vyhotovenia v žiadnom prípade neobmedzujú rozsah ochrany uvedený v definícii, ale iba objasňujú podstatu tohto technického riešenia.

Príklady uskutočnenia

Technické riešenie bude v ďalšom podrobnejšie vysvetlené pomocou príkladov.

Príklad 1

Viacúčelové okno

Znázornené je na obrázkoch 1 až 4. Pozostáva z rámu 11, v ktorom je upevnená dvojica sklených tabúľ 12. Vo vnútornom priestore 13 viacúčelového okna 1 ohraničenom rámom 11 a sklenými tabuľami 12 určenom na naplnenie kvapalného pracovného média je umiestnená sústava stredných horizontálnych výstuh 15, ktoré slúžia na zabránenie priehybu sklených tabúľ dovnútra (ich vdutia) pri tlaku média alebo pri vákuovaní priestoru 13 a dve krajné horizontálne výstuhy 14, ktoré slúžia na zabránenie vydutia sklených tabúľ následkom pretlaku ohrievaného média. Vo vnútornom priestore 13 je ďalej umiestnený absorbér 16 vyhotovený ako žalúzia z hliníka natretá čiernou farbou, prívod 17 vstupného kvapalného média vyhotovený z rúrky pozdĺž výšky okna ukončenej v dolnej časti ohybom do protismeru s výstupom 172, odvod 18 vratného kvapalného média vyhotovený z rúrky v hornej časti výšky okna a ukončenej dole ohybom do protismeru s výstupom 182. Rúrka prívodu 17 vstupného kvapalného média je ukončená v hornej časti s vyústením na rám 11 prípojkou 171. Rúrka odvodu 18 vratného kvapalného média je ukončená v hornej časti s vyústením na rám 11 prípojkou 181. V hornej časti rámu 11 je prípojka 19 upevnenia uzatváracieho ventilu na prívod vzduchu alebo vákuovanie (na obrázku nenakreslený) a prípojka 20 na upevnenie plniaceho ventilu prívodu prímesí pracovnej kvapaliny, napríklad čistiaceho prostriedku alebo nemrznúcej prímesí (na obrázku nenakreslený). V dolnej časti rámu 11 je prípojka 21 na upevnenie vypúšťacieho ventilu (na obrázku nenakreslený). Pozdĺž dolnej strany rámu 11 zo strany interiéru a zo strany exteriéru je upevnený žľab 22 na odvod kondenzátu, ktorý je pozdĺžne sklonený ku zvislému odvodu 221 kondenzátu. Obidva zvislé odvody 221, vnútorný aj vonkajší, sú prepojené skloneným výstupom 222 kondenzátu na strane exteriéru. Výstup 222 kondenzátu môže byť riešený aj smerom do interiéru, pripadne na obidve strany. Na účely regulácie sú umiestnené vo vnútornom priestore 13 hladinové spínače 23 a teplotné snímače 24.

Opísaný príklad predstavuje technické riešenie viacúčelového pevného okna, ktoré má rám lis nerozoberateľne osadenými sklenými tabuľami 12. V tomto prípade je prívod vstupného kvapalného média k prípojke 171 prívodu 17 a odvod vratného kvapalného média cez prípojku 181 odvodu 18 vyhotovený ako pevný. Možné je tiež riešenie okna, pri ktorom rám 11 pozostáva z dvoch rámov - krídiel, kde v každom z nich je upevnená jedna sklená tabuľa 12 a jedno krídlo je proti druhému rozoberateľné spojené, pričom jedno alebo obidve krídla sú otočné otvárateľné. Tuje prívod vstupného kvapalného média k prípojke 171 prívodu 17 a odvod vratného kvapalného média cez prípojku 181 odvodu 18 vyhotovený flexibilnými prípojkami. Ak je riešené okno s otočné otvárateľnými krídlami alebo iba jedným takým krídlom, výstuhy 15 sú upevnené prilepením vždy iba k sklenej tabuli 12 jedného krídla a k sklenej tabuli 12 druhého krídla v uzatvorenej polohe rámu 11 tesne doliehajú.

Možné je konštrukčné usporiadanie, pri ktorom je prívod 17 vstupného kvapalného média a/alebo odvod 18 vratného kvapalného média vedený v telese rámu 11.

Na účely intenzívnejšieho presvetlenia interiéru vonkajším prirodzeným svetlom, ako aj možnosť vetrania interiéru je vhodné kombinovať viacúčelové okno s klasickým

Na uvedený účel je možné absorbér 16, žalúziu s pevnými lamelami nahradiť žalúziou s prestaviteľnými lamelami, ovládanú napríklad diaľkovým ovládaním.

Je tiež možné riešiť vetranie interiéru rekuperačným vetracím systémom

Príklad 2

Viacúčelové okno na ohrev teplej úžitkovej vody a na súčasné chladenie interiéru a na ohrev interiéru

Viacúčelové okno podľa technického riešenia v zapojení určenom na ohrev teplej úžitkovej vody a súčasne na chladenie interiéru, prípadne na vyhrievanie priestoru interiéru je znázornené na obr. 5.

V príklade je na použitie kvapalného média uvažovaná voda.

S K 8395 Υί

Viacúčelové okno 1 opísané v príklade 1, osadené v jednej zo stien objektu 9, má k prípojke 171 pripojené potrubie 91 studenej vody a k prípojke 181 pripojené potrubie 92 vratnej ohriatej vody, ktorého výstup je pripojený do zásobníka 5 ohriatej vody.

K zásobníku 5 je pripojené potrubie 93 narozvod ohriatej vody k spotrebičom

Viacúčelové okno 1 v zapojení podľa tohto príkladu okrem funkcie ohrevu teplej úžitkovej vody pri súčasnom chladení priestoru interiéru môže pripadne slúžiť aj na vyhrievanie priestoru interiéru. Pôsobením slnečnej energie sa voda vo vnútornom priestore 13 viacúčelového okna 1 ohrieva a ohriata voda sa odvádza na využitie. Chladenie sa dosiahne privedením studenej vody (z vodovodu s teplotou približne 14 °C)potrubím 91 do vnútorného priestoru 13 viacúčelového okna 1. Keď sa voda v okne ohreje, odvedie sa do zásobníka 5 ohriatej vody a do okna sa opäť privedie studená voda z vodovodu.

Tu prebieha súčasne chladenie miestnosti a ohrev vody. Podľa požiadavky užívateľa je možné ohriatu vodu použiť na ohrev priestoru interiéru.

Na dosiahnutie vyššieho chladiaceho alebo ohrievacieho účinku možno zaradiť na strane interiéru viacúčelového okna 1 ventilátor.

Požadované parametre ohrevu, resp. chladenia interiéru, ako aj ohrevu teplej úžitkovej vody v závislosti od vonkajšej teploty a od požiadaviek užívateľa možno ovládať alebo regulovať predvoleným režimom prevádzky riadiaceho regulačného systému.

Uvedený príklad je vhodný pre režim v letnom období.

V zimnom období je potrebné z okna vodu vypustiť, okno vákuovať alebo nahradiť vodu nemrznúcou zmesou.

Príklad 3

Viacúčelové okno v zapojení s tepelným čerpadlom na vykurovanie a/alebo chladenie miestnosti

Zapojenie viacúčelového okna podľa tohto príkladu je znázornené na obr. 6.

V príklade je na použitie kvapalného média uvažovaná voda.

Viacúčelové okno 1 osadené v stene vykurovaného objektu 9, má k prípojke 171 cez uzatvárací ventil (na obrázku nenakreslený) pripojené potrubie 91 studenej vody ústiace do zberača 2 studenej vody a k prípojke 181 cez uzatvárací ventil (na obrázku nenakreslený) pripojené potrubie 92 ohriatej vody ústiace do zberača 3 ohriatej vody.

V exteriéri, na vonkajšej stene vykurovaného objektu 9 je upevnená vonkajšia jednotka 71 tepelného čerpadla 7 a vnútri vykurovaného objektu 9 je umiestnená vnútorná jednotka 72. Priestor vykurovaného objektu 9 je vybavený podlahovým kúrením 61 a je doplnený konvektorom 62 - výhodne konvektorom fan-coil umožňujúcim podľa požiadavky ohrev alebo chladenie priestoru, ktoiých vstupy sú pripojené potrubím k výstupu ohriatej vody zo zberača 3 ohriatej vody a k výstupu ohriatej vody z vnútornej jednotky 72 tepelného čerpadla 7, a ktorých výstupy sú pripojené potrubím k zberaču 2 studenej (vratnej) vody a k vstupu vratnej vody do vnútornej jednotky 72 tepelného čerpadla 7.

Zo zberača 3 ohriatej vody je vedený cez trojcestný ventil vstup do výmenníkového vinutia nádrže 4 ohrevu teplej úžitkovej vody, z ktorého je ochladená voda vedená do zberača 2 studenej vody. Výstup ohriatej vody z nádrže 4 je vedený potrubím 93 k spotrebičom Vonkajšia jednotka 71 tepelného čerpadla 7 môže byť umiestnená kdekoľvek vonku (na fasáde alebo na stojane na zemi). Na vykurovanie v zime je lepšie vonkajšiu jednotku umiestiť na slnečnú stranu zároveň s viacúčelovým oknom 1. Uvedené zapojenie umožňuje činnosť v troch režimoch:

1. - ak bude prioritou ohrev vody v okne, tak chladenie bude prebiehať rovnako ako v príklade 2,

2. - ak bude prioritou chladenie miestnosti v letnom období, tak sa bude privádzať do okna ochladená voda z tepelného čerpadla (5° až 22 °C). Ak sa voda v okne ohreje, tak sa odvedie podľa stupňa ohriatia buď do zásobníka teplej vody, alebo späť do tepelného čerpadla na opätovné ochladenie;

3. - ak bude prioritou ohrev v miestnosti v zime, prívod studenej vody do okna sa obmedzí a ohriata voda z okna a z tepelného čerpadla sa využije na ohrev interiéru.

Uvedené zapojenie viacúčelového okna umožňuje kombináciou diaľkového ovládania a/alebo predvoliteľným režimom riadiaceho regulačného systému dosahovať požadované parametre ohrevu, resp. chladenia interiéru, ako aj ohrevu teplej úžitkovej vody v závislosti od vonkajšej teploty.

Príklad 4

Viacúčelové okno v zapojení s tepelným čerpadlom na vykurovanie a/alebo chladenie miestnosti a na ohrev teplej úžitkovej vody

Viacúčelové okno podľa technického riešenia v zapojení s tepelným čerpadlom určené na vyhrievanie alebo chladenie priestoru interiéru a na ohrev teplej úžitkovej vody je znázornené na obr. 7.

S K 8395 Υί

V príklade je zhodne s príkladmi 2 a 3 na použitie kvapalného média uvažovaná voda. Tento príklad predstavuje riešenie opísané v príklade 3, doplnené o zásobník 5 ohriatej vody, do ktorého vstupuje potrubím 92 voda ohriata vo viacúčelovom okne 1.

K zásobníku 5 je pripojené potrubie 93 na rozvod ohriatej vody k spotrebičom.

Priemyselná využiteľnosť

Viacúčelové okno možno využiť na zlepšenie energetickej bilancie ohrevu a ochladzovania interiérov 10 a ohrevu teplej úžitkovej vody. Je energeticky výhodné využívať viacúčelové okno v prepojení s tepelným čerpadlom

Technické riešenie viacúčelového okna možno uplatniť tiež v konštrukcii dverí, presklených stien objektov a ich zastrešených plôch.

S K 8395 Υί

Legenda

- okno

- rám

- sklená tabuľa

- vnútorný priestor

- výstuha

- výstuha

- absorbér

- prívod

171 -prípojka

172 - výstup

- odvod

181 -prípojka

182 - výstup

- prípojka

- prípojka

- prípojka

- žľab

221 - zvislý odvod

222 - výstup

- hladinový spínač

- teplotný snímač

- zberač

- zberač

- nádrž

-zásobník

- výhrevno-chladiace zariadenie

- podlahové kúrenie

- fan-coil

- tepelné čerpadlo

- vonkajš ia jednotka

- vnútomájednotka

- vykurovaný (ochladzovaný) objekt

- potrubie

- potrubie

- potrubie

Claims (6)

1. S K 8395 Υί

   NÁROKY NA OCHRANU

   1. Viacúčelové okno alebo otvorová výplň, najmä na ohrev alebo ochladzovanie interiéru a na ohrev úžitkovej vody, umiestnené vedľa klasického okna alebo samostatne, ako jednorámové neotvárateľné alebo ako krídlové otvárateľné, pripadne ako s jedným rámom pevným a s druhým rámom krídlovým otvárateľným, vyznačujúce sa tým, že do vnútorného priestoru (13) vymedzeného rámom (11) a sklenými tabuľami (12) je privedený prívod (17) vstupného kvapalného média a z vnútorného priestoru (13) je vyvedený odvod (18) vratného kvapalného média, pričom vo vnútornom priestore (13) je upevnený absorbér(ló) slnečnej energie.
2. 2. Viacúčelové okno podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že na vonkajšej strane viacúčelového okna (1) je osadená prípojka (19) prívodu alebo odvodu vzduchu do vnútorného priestoru alebo z vnútorného priestoru (13), pričom rám (11) je na spodnej vodorovnej časti zo strany interiéru a zo strany exteriéru osadený zošikmením alebo žľabom (22) so sklonom odvodu kondenzátu.
3. 3. Viacúčelové okno podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že vo vnútornom priestore (13) medzi sklenými tabuľami (12) je upevnená sústava stredných horizontálnych výstuh (15) a na každej sklenej tabuli (12) sú upevnené dve krajné horizontálne výstuhy (14).
4. 4. Viacúčelové okno podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že prívod (17) vstupného kvapalného média je ukončený na ráme (11) na strane interiéru prípojkou (171) a odvod (18) vratného kvapalného média je ukončený na ráme (11) na strane interiéru prípojkou (181).
5. 5. Viacúčelové okno podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že v hornej časti rámu (11) zo strany interiéru je upevnená prípojka (20) plniaceho ventilu prímesí pracovnej kvapaliny avdolnej časti rámu (11) zo strany interiéru je upevnená prípojka (21) vypúšťacieho ventilu.
6. 6. Viacúčelové okno podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že žľaby (22) odvodu kondenzátu sú na strane spádu osadené zvislými odvodmi (221) kondenzátu a vzájomne prepojené vodorovnýmvýstupom(222) so sklonom