SU1498900A1 - Энергоактивное здание - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано в здани х, примен ющих солнечную энергию дл  отоплени  и гор чего водоснабжени . Цель изобретени  - снижение материалоемкости и объема, занимаемого гелиотехническими элементами здани  при увеличении электропроизводительности коллектора в большепролетных здани х с повышенной площадью экспонировани  отражател  в солнечных лучах. Дл  этого энергоактивное здание включает многогранное покрытие 1 с разнонаклонными скатами, несущей основой 5 и кровлей, направленно осеконцентрированно отражающей солнечную энергию, а также подвижный, прот женный вдоль оси концентрации энергии гелиоприемник 8. Несуща  основа выполнена плоской, не повтор ющей пространственное положение осеконцентрированно отражающей кровли, а кровл  выполнена складчатой из чередующихс  через одну направленно отражающих полос 6, имеющих общую фокальную зону, перемещающуюс  при изменении угла падени  солнечных лучей. 3 ил., 4 з.п.ф-лы.

Description

И

СО 00

со

X

/

3149

Изобретение относитс  к строительству , и может быть применено в здани х, использующих солнечную энергию дл  отоплени  и гор чего водо- снабжени .

Цель изобретени  - снижение материалоемкости и объема, занимаемого гелиотехническими элементами здани  при увеличении энергопроизводитель- ности коллектора в большепролетных здани х с повьшенной площадью экспонировани  отражател  в солнечных лучах.

На фиг.1 изображено предлагаемое энергоактивное здание, поперечный разрез г по коллектору солнечной энергии (крайнее правое положение гелио- приемника при косых солнечных лучах слева, например, в утренние часы); на фиг.2 - то же, в полдень, вариант меридиональной ориентации здани , разрез в широтном направлении; на фиг.З - то же, в вечерние часы.

Энергоактивное здание содержит покрытие 1 и стены 2 с парапетными и фронтонными 4 участками. Покрытие 1 включает несущую основу 5.из сборных панелей или в виде монолитной плиты. Несуща  основа 5 вьшолнена обычно плоской и может иметь общий монотонный уклон дл  организации, главным образом, водостока с к ровли Кровл  вьтолнена из чередующихс  направленно отражающих разнонаклон- ных полос 6, ме оду которыми расположены пластины 7, соедин кщие смежны продольные кромки отражающих полос Пластины 7 обычно не имеют направленных отражателей. Совокупность по лос 6 образует осесимметрично относительно условной оси, параллельной длинной стороне полос, отражающий нежестко сфокусированный концентратор . Ширина пучка направленно отра- женных солнечных лучей в зоне гелио приемника 8 не превышает ширину проекции поперечного сечени  гелиопри- емной поверхности на площадку, пер- .пендикул ркую отраженным от расчет- ной кровельной полосы-отражател , т.е. ширины площади экспонировани  гелиоприемника.

Таким образом, ширина гелиоприемника 8 при плоских отражающих по- лосчатых элементах 6 кровли должна быть соизмерима с шириной этих полос.

5

0

5 0 5 0

5

0

Угол наклона каждой из соедин ющих пластин 7 складчатой кровли, обычно не имеюш х направленного отражател , принимают таким, чтобы выступающий по высоте угол каждой впереди лежащей по ходу отраженного луча полосы-отражател  6 создавал меньше потерь от преград (затенени ) дл  отраженных лучей 9 на пути к гелио- приемнику 8 в период наиболее актуальной работы коллектора солнечной энергии. Дл  этого по полуденному максимуму при меридиональной ориентации продольной оси отражателей угол наклона каждой из пластин 7 может -соответствовать направлению на среднюю линию (ось симметрии) гелиоприемника 8 в его срединном положении над кровлей-отражателем или, что то же самое, над продольной вертикальной плоскостью симметрии коллектора солнечной энергии.

Точно также угол наклона каждой из полос-отражателей 6 прин т нормальным к биссектрисе угла, образованного падающим солнечным лучом на середину (в среднюю точку поперечного сечени ) отражател  6 и отраженньм лучом 9, приход щим в середину (к оси симметрии ) гелиоприемника 8.

Такое построение может быть выполнено графически. И выполн ют его дл  наиболее характерной ситуации, например дл  полуденного солнца. Затем провер ют работоспособность (эффективность работы) гелиоприемника 8 дл  промежуточных и крайних (экстремальных ) ситуаций облучени  коллектора. Энергоактивное здание может быть ориентировано продольной осью кровли- коллектора солнечной энергии под различными азимутальными углами по отношению к странам света. Предпочтительна меридиональна  ориентаци .

Дл  организации водостока и отвода дождевых вод лини  наибольшего ската складок отражателей, а также пластин 7 и продольные оси этих элементов кровли должны быть под углом друг к другу, преимущественно перпендикул рны , что соответствует созданию водо- отвод щего уклона вдоль складок кровли , который может быть обеспечен, например, наклоном плит перекрыти  или сло  подготовки под кровлю- коллектор. Этой же цели может служить выполнение кровли разнонаклонной по

длине складок, т.е. с отводом дождевых вод на два торца или к середине кровли. Дл  этого кровл  может иметь конструктивный излом по длине.

Здание допускает также пологую изогнутость складок по длине.

Гибкость конструктивной схемы относительно измен ющихс  угловых ситуаций поступлени  солнечных лучей обеспечиваетс  адекватным перемещением гелиоприемника 8 по направл ющим 10, которые условно показаны пр мыми - вариант дл  коллектора малой ширины, а дл  зданий с более широким пролетом и соответственно с большей шириной коллектора дл  повышени  эффективности работы гелиоприемника В в перемещающейс  вслед за изменением положени  светила в фо- кальной зоне направл ющие 10 могут быть выпукло-криволинейными.

Гелиоприемник 8 выполнен в виде одной или более выт нутых по длине кровли-коллектора панелей, в том числе с селективно прозрачной защитой (остеклением) плоским или.выпуклым, |Кроме того, Гелиоприемник 8 может быть вакуумирован.

Гелиоприемник 8 установлен на направл ющих 10 с возможностью перемещени  в режиме слежени  за отраженным пучком солнечных лучей, дл  его снабжен известным след щим приводом.

Отражатели могут быть сплошными или выполнены из отдельных фацет плоких или полого изогнутых.

Работа коллектора солнечной энергии предлагаемого здани   сна из сопоставлени  ситуаций, приведенных на фиг.1-3, при разных положени х коллектора 8.

Claims (5)

1. Формула изобретени 

   1, Энергоактивное здание, включающее многогранное покрытие с разнонаклонными скатами с несущей основой и кровлей, направлено осеконцентри- рованнс отражающей солнечную энергию, подвижный прот женный вдоль оси концентрации энергии Гелиоприемник, отличающеес  тем, что, с целью снижени  материалоемкости и объема, занимаемого гелиотехническими элементами здани  при увеличении энергопроизводительности коллектора в большепролетных здани х с повышенной площадью экспонировани  отражател  в солнечных лучах, кровл 

   выполнена из чередующихс  через одну направленно отражающих полос и соедин ющих их смежные продольные кромки пластин, причем отражающие полосы размещены наклонно с образованием

   общей фокальной зоны с шириной пучка направленно отражающих солнечных лучей в зоне гелиоприемника, не превьшающей ширину его площади экспонировани  гелиоприемника.
2. 2. Здание поп.1, отличающеес  тем, что кажда  соедин юща  пластина установлена под углом параллельно оси симметрии гелиоприемника в его срединном положении над

   кровлей при меридиональной ориентации продольной оси отражателей.
3. 3.Здание по п.1, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью организации водостока, линии наибольшего

   ската отражающих полос и соедин ющих пластин перпендикул рны к продольной оси полос.
4. 4.Здание поп.1, отличающеес  тем, что продольные оси

   отражающих полос по крайней мере на части кровли вьшолнены не менее чем с одним изломом, обращенным вершиной вверх или вниз.
5. 5.Здание поп.1,отличаю- Щ е е с   тем, что по крайней мере часть покрыти  снабжена внешней селективно прозрачной защитой.

   679 05

   .

   Редактор. О.Головач

   Составитель И.Калмыкова Техред Л. Олийнык

   цзиг.з

   Корректор Т.Колб