SU1026502A1

SU1026502A1 - Solar-energy wall

Info

Publication number: SU1026502A1
Application number: SU813344490A
Authority: SU
Inventors: Н.П. Селиванов; В.Н. Спиров; А.А. Баланюк; В.В. Нескоблинов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4361
Priority date: 1981-10-12
Filing date: 1981-10-12
Publication date: 1992-01-30

Abstract

1. ГЕЛИОСТЕНА, включающа несущие и ограждающие элементы и коллектор солнечной энергии, о т л ич а ю щ а с тем, что, с целью улучшени теплотехнических и эксплуатационных качеств, несущие и ограждающие элементы и коллектор солнечной энергии обтьединены в модульные элементы, при этом несущие элементы выполнены 0 виде рёбер модульного элемента, а огр аждающие элементы и коллектор - в виде полки модульного Изобретение относитс к строительству , разработано дл улучшени теплоэнергетического баланса и эксплуатационных условий стеновых ограждений гражданских, промьшшенных и сельскохоз йственных эдакий и может быть использовано при строительстве зданий различной этажности в различных климатических районах,, Известна конструкци стены, содержаща модульные панели ограждени - и расположенные на относе от них солнцезащитные экранирующие элементы. Л ICEGOMSHAA П,ТЕНТ1й-ТЬдаНЕвН1« БИБЛИОТЕКА элемента,,при этом модульные элементы расположены под углом к фасаду стены и параллельно друг другу с зазором межлу собой и снабжены выдвижными защитными экранами, размещенными с внутренней стороны модульного элемента в зазоре с возможностью надвижки их на наружную сторону смежного модульного элемента. 2.Гелиостена по п 1, от л и чающа с тем, что она с внутренней стороны модульньрс элементов снабжена объедин ющей их обшивкой из листового материала, прикрепленной к ребрам модульных элементов с образованием между обшивкой и модульными элементами замкнутых полостей. 3.Гелиостена по п, 2, отличающа с тем, что полости между внутренними сторонами модульных элементов и обшивкой сообщены с атмоссЬерой посредством выполненных в модульньск элементах регулируемых, отверстий . т Ш: Однако така конструкци обёспечи ,вает только снижение нагрева стены от непосредственного облучени ее солнечной радиацией, но не обеспечивает использование солнечной энергии и повьшение теплотехнических качеств стены при отсутствии солнечной радиации (ночью, в пасмурнзда погоду). Наиболее близким по технической сущности решением вл етс конструкци гелиостены, содержаща несущие и ограждающие элементы и коллектор солнечной энергии. Коллектор .солнечной1. HELIOSTEN, including carrier and enclosing elements and a collector of solar energy, with the fact that, in order to improve thermal performance and performance, the carrying and enclosing elements and the collector of solar energy are intertwined into modular elements, while load-bearing elements are made in the form of modular element edges, and protective elements and a collector are made in the form of a modular shelf. The invention relates to construction, designed to improve the heat and power balance and operating conditions of the wall. Civil, industrial and agricultural fences are similar and can be used in the construction of buildings of various heights in different climatic regions. A wall structure containing modular fencing panels and sunscreen shielding elements located on them is known. L ICEGOMSHAA P, TENT1y-TbdanevN1 "LIBRARY of an element", while the modular elements are angled to the facade of the wall and parallel to each other with a gap between themselves and equipped with retractable protective screens placed on the inner side of the modular element in the gap with the possibility of sliding them onto the outer side of an adjacent modular element. 2. The heliostena according to claim 1, from which it is on the inside of the modular elements provided with a sheathing of sheet material connecting them, attached to the ribs of the modular elements to form closed cavities between the sheathing and the modular elements. 3. The heliostena according to claim 2, characterized in that the cavities between the inner sides of the modular elements and the skin are communicated with the atmosphere by means of adjustable openings made in the modular elements. t C: However, such a construction of the framework only reduces the heating of the wall from direct irradiation with solar radiation, but does not ensure the use of solar energy and the deterioration of the thermal characteristics of the wall in the absence of solar radiation (at night, in cloudy weather). The closest to the technical essence of the solution is the design of helio-walls, containing carrier and enclosing elements and a collector of solar energy. Solar collector

Description

энергии выполнен из зачерненного гелиоприемника и наружного остеклени , отделенного от гелиоприемника воздушной прослойкой, сообщающейс с поме щеннем.The energy is made of a blackened solar collector and external glazing, separated from the solar collector by an air gap communicating with the room.

Существенными недостатками этой гелиостены вл ютс The significant disadvantages of this heliosten are

неоптимальные теплоэнергетические свойства из-за отсутстви экранирзпоЩ1ГХ и защитных элементов дл сн ти летнего перегрева;non-optimal heat and power properties due to the lack of screening panels and protective elements to remove summer overheating;

отсутствие тепловой и механической защиты в бессолнечную погоду в холодное врем года, сношающее ее эксплуатационные Ka4ecTBia.the lack of thermal and mechanical protection in sunless weather during the cold season, mating its operational Ka4ecTBia.

Целью изобретени вл етс улучшение теплотехнических и эксплуатационных качеств.The aim of the invention is to improve the heat and performance.

Поставленна цель достигаетс тем, что в гелиостене, содержащей несущие и -ограждающие элементы и коллектор солнечной энергии, несущие и ограждающие элементы и коллектор солнечной энергии объединены в модульные эле seнты , при этом несущие элементы выполнены в виде ребер модульного элемента ,, а ограждающие элементы и коллектор - в виде пЬлки модульного элемента , при этом модульные элементы расположены под углом к фасаду стены и параллельно друг другу с зазором между собой и снабжены выдвижными защитными экранами, размещенными с внутренней стороны модульного элемента в зазоре с возможностью надвижки их на наружную сторону смежного модульного элемента.The goal is achieved by the fact that in a helio-wall containing carrier and enclosing elements and a solar energy collector, the carrying and enclosing elements and the solar energy collector are integrated into modular elements, while the supporting elements are made in the form of edges of a modular element, and the enclosing elements and the collector is in the form of a baton of a modular element, with the modular elements arranged at an angle to the facade of the wall and parallel to each other with a gap between them and provided with retractable protective screens placed with s hand modular element in the gap with the possibility of sliding on the outer side of an adjacent modular element.

Гелиостена с внутренней стороны модульных элементов снабжена объедин ющей их обшивкой из листового материала , прикрепленной к ребрам модульных элементов с образованием между обшивкой и модульными, элементами замкнутых полостей. При этом полости между внутренншга сторонами модульных элементов и обшивкой сообщены с атмосферой посредством выполненных в модульных элементах регулируемых отверстий . На фиг. 1 изображена гелиостена в положении, соответствующем периоду поглощени солнечной радиации; на фиг. 2 - гелиостена в положении, соответствующем отсутствию солнечной радиаиии (защитные экраны надвинуты на наружные стороны смежных модульных элементов, перекрыва коллекторы); н фиг, 3 - узел примыкани смежныхThe heliosten on the inner side of the modular elements is provided with a sheathing material that unites them and is attached to the edges of the modular elements with the formation of closed cavities between the skin and the modular elements. In this case, the cavities between the inner sides of the modular elements and the skin are communicated with the atmosphere through adjustable holes made in the modular elements. FIG. 1 shows a heliosten in the position corresponding to the period of absorption of solar radiation; in fig. 2 - heliosten in the position corresponding to the absence of solar radiation (protective screens are pulled over the outer sides of adjacent modular elements, blocking the collectors); n FIG. 3 - adjoining node adjacent

панелей при расположении защитных ,экрано,в, соответствующем, фиг, 2; на фиг. 4 - узел примыкани смежных панелей при расположении защитных экранов , соответствующем фиг. 1,panels at the location of the protective screen, in accordance with FIG. 2; in fig. 4 - junction of adjacent panels at the location of protective screens corresponding to FIG. one,

Конструкци гелиостены состоит из несущих и ограждающих элементов в виде установленных параллельно друг другу и под углйм к плоскости фасада модульных элементов 1, содержащих несущие ребра 2 и 3 и ограждающие филенки А, совмещенные с коллекторами Солнечной энергии. Ограждающа филенка 4 модульного элемента 1 состоит из наружной селективно прозрачной защиты 5, выполненной из одного, двух или трех слоев стекла приемника солнечной энергии 6, теплоизол ции 7 и внутренней облицовки 8. С внутренней стороны панели установлен защитный экран 9, который может перемещатьс параллельно внутренней облицовке 8 по направл ющим известной конструкции (не показаны ) и закрывать наружную поверхност смежного модульного элемента. Модульные элементы 1 образуют в плане пилообразный профиль, при этом ребра 2 и 3 смежных панелей накладываютс одно на другое, а между ними остаетс зазор , через который выдвигаетс защитньш экран 9,The helio-wall structure consists of load-bearing and enclosing elements in the form of modular elements 1 installed parallel to each other and angled to the plane of the facade, containing supporting ribs 2 and 3 and enclosing panels A, combined with solar energy collectors. The enclosure panel 4 of the modular element 1 consists of an outer selectively transparent protection 5 made of one, two or three layers of glass of the solar energy receiver 6, heat insulation 7 and the inner lining 8. On the inner side of the panel there is a protective screen 9 that can be moved parallel to the inner the facing 8 along the guides of a known construction (not shown) and covering the outer surface of the adjacent modular element. The modular elements 1 form a sawtooth profile in plan, with the edges 2 and 3 of adjacent panels overlapping one another, and between them there is a gap through which the protective screen 9 extends,

Защитный экран 9 выполнен по крайней мере с внешним отражательным слоем,The protective screen 9 is made at least with the outer reflective layer,

При необходимости получени в интерьере гладкой поверхности по гран м модульных-элементов, образованных ребрами 2, устанавливают обшивку 10. преимущественно из листового материала , а образованные таким образом занкнутые полости 11 сообщают с атмосферой посредством выполненных в модульных элементах 1 регулируемых отверстий , на чертеже условно не показанных .If it is necessary to obtain a smooth surface in the interior, the walls of the modular elements 10 formed by the ribs 2 are installed 10. The casing 10 is mainly made of sheet material, and the closed cavities 11 thus formed communicate with the atmosphere through adjustable holes made in the modular elements 1, shown.

Защитные экраны по контуру снабжены рамкой 12, на элементах которой установлены уплотн ющие прокладки, на чертеже условно не показанные, ,The protective shields along the contour are provided with a frame 12, on the elements of which there are installed sealing gaskets, conventionally not shown in the drawing,

Конструкцию гелиостены выполн ют из материалов, примен емых в строительстве , а именноThe helio-walls are made of materials used in construction, namely

ребра 2 и 3 модульных элементов 1 - из металла, металлопласта,асбестоцемента , дерева и,пи сочетани этих материалов; элементы ограждающих филенок 4 - селективно прозрачную защиту 5 - из силикатного стекла, приемник солнечной энергии 6 - из зачерненных с облучаемо стороны прес сованных или прокатно-сварных элементов , теплоизол цию 7 - из минераловатных плит или из пенопластов, внутреннюю облицовку 8 - из металли ческих, асбестоцементных листов или ;Водостойкой фанеры, защитный экран ;9 - из металлических листов, уплотн . ющие прокладки - из профилированной резины. Гелиостенку монтируют преимущественно модульными элементами с закре ленными на них защитными экранами и направл ющими дл перемещени экранов . . Конструкци работает следующим об разом. В период солнечного си ни защитные экраны расположены с внутренней стороны Модульных элементов 1 и солнечна радиаци терез селектиьно прозрачную защиту 5 поступает на поверхность приемника солнечной энэр гии 6, нагрева его, а вместе с ним теплоноситель, например воду или ант фриз, циркулирующий в каналах приемника солнечной энергии 6. Нагретый теплоноситель поступает в систему отопление или гор чего водоснабжени известного типа или в аккумул тор дл хранени . В ночное врем или в пасмурную погоду защитные экраны 9 перемещают по направл ющим так, что они полностью перекрывают селективно прозрачную защиту 5, уменьша остывание коллекторов и предохран эту защиту от случайных механических повреждений . Перемещение экранов небольшого размера в малоэтажных здани х можно производить вручную, а в многоэтажных здани х - при помощи привода известного типа, на чертеже не показанного . Применение конструкции гелиостены обеспечивает улучшение теплотехнических свойств за счет защитного экрана, увеличивающего термическое сопротивлени е модульного элемента при открытом экране и уменьшающего остывание коллекторов при закрытом защитном экране открывание и закрывание которого возможно благодар расположению модульных элементов под углом к фасаду; улучшение эксплуатационных свойств за счет предохранени селективно прозрачной защиты от механических повреждений (в основном, бо стекла) и 3 1еньшение ее загр знени ; повьш1ение комфортности помещений, поскольку поток воздуха через регулируемые отверсти снижает перегрев нутренней облицовки модульных элеентов . По предварительным данным применеие предлагаемой конструкции гелиотены даст экономический эффект за чет экономии топлива до 12-15% от бщего расхода на эксплуатацию здаий .the ribs 2 and 3 of the modular elements 1 are made of metal, metal-based laminate, asbestos cement, wood, and pi combinations of these materials; elements of the enclosing panels 4 — selectively transparent protection 5 — from silicate glass, solar energy receiver 6 — from pressed-pressed or rolled-welded elements blackened from the irradiated side, thermal insulation 7 — from mineral wool or foam plastic, inner lining 8 — from metal , asbestos cement sheets or; Waterproof plywood, a protective screen; 9 - from metal sheets, compressed. The seals are made of profiled rubber. The solar wall is mounted predominantly with modular elements with protective screens fastened on them and guides for moving the screens. . The design works as follows. During the solar blue period, the protective screens are located on the inner side of the Modular Elements 1 and the solar radiation using a selectively transparent protection 5 enters the surface of the solar energy receiver 6, heats it, and with it the coolant, for example, water or an anthrax circulating in the receiver channels solar energy 6. The heated coolant enters the heating or hot water supply system of a known type or storage battery. At night or in cloudy weather, the protective screens 9 move along the guides so that they completely overlap the selectively transparent protection 5, reducing the cooling of the collectors and protecting this protection against accidental mechanical damage. Small screens can be moved in low-rise buildings by hand, and in high-rise buildings by a drive of a known type, not shown in the drawing. The use of the helio-wall construction improves the thermal performance due to a protective screen that increases the thermal resistance of the modular element when the screen is open and reduces the cooling of collectors with the protective screen closed, opening and closing of which is possible due to the arrangement of the modular elements at an angle to the facade; improvement of performance properties due to protection of selectively transparent protection against mechanical damage (mainly bo glass) and 3 to reduce its contamination; Increase room comfort, since the flow of air through the adjustable holes reduces the overheating of the interior lining of the modular elements. According to preliminary data, the use of the proposed design of heliotins will give an economic effect over fuel savings of up to 12-15% of the total cost of operating buildings.

(pufff(pufff

Claims

1. HELIOSTENE, which includes supporting and enclosing elements and a solar energy collector, which is related to the fact that, in order to improve thermal engineering and operational qualities, the supporting and enclosing elements and a solar energy collector are combined into modular elements, while the load-bearing elements are made in the form of edges of a modular element, and the enclosing elements and the collector are in the form of a modular shelf