SU976000A1 - Панель ограждения здания с солнечным обогревом 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительной технике, разработано для применения в качестве стеновых ограждений и покрытий зданий, в которых используется солнечная энергия для обогрева помещений или нагрева воды и может быть использовано в зданиях различной этажности в районах с солнечной зимой и широким диапазоном обеспеченности солнечной энергии лег том.

Известно ограждение с солнечным обогревом, включающее защитное осте!сление, селективно пропускающее излучения, каркас, тепловую изоляцию, зачерненный пластинчатый приемник солнечной энергии, соединенный с трубчатым теплообменником £ΐ3·

Недостатком такого решения' Является относительно невысокий КПД солнечного нагревателя, обусловленный малотеплопроводным прерывисто-точечным контактом, между пластинами гелио·

2

приемника и трубами теплообменника, отсутствие теплоаккумулирующего, эффекта, относительно высокая трудоемкость изготовления теплообменника.

Известна конструкция панели ограж⁵ дения здания с солнечным обогревом,

включающая каркас, внешнее защитное остекление, зачерненный пластинчатый приемник солнечной энергии, выполненный заодно с трубчатым теплообменником и теплоизолирующий слой [2].

Основным недостатком этой конструкции является отсутствие теплоаккумулирующего эффекта непосредственно в самом ограждении, что отрицательно сказывается при кратковременных резких перепадах температур наружного воздуха, на тепловом режиме помещений с легкими ограждениями, не имею₂₀ щими тепловой инерции.

Целью изобретения является обеспечение теплоаккумулйрующего эффекта.

3 976000

Поставленная цель достигается тем, что в панели ограждения здания с солнечным обогревом, включающей каркас, внешнее защитное остекление, зачерненный пластинчатый приемник солнечной энергии, выполненный заодно с трубчатым теплообменником, и теплоизолирующий слой, трубчатый теплообменник размещен под пластинами приемника солнечной энергии, причем 1Θ панель снабжена слоем теплоаккумулирующего материала, размещенным между пластинчатым приемником солнечной энергии и теплоизолирующим слоем, при этом трубчатый теплообменник потру- 15 'жен в слой теплоаккумулирующего материала.

На фиг. 1 показана панель ограждения с солнечным обогревом, вид в .аксонометрии; на Лиг. 2 - разрез па- 20 нели поперек пластин приемника солнечной энергии.

Предлагаемая панель ограждения с солнечным обогревом содержит каркас 1, внешнее защитное остекление 2, зачер- (5 ненный пластинчатый приемник солнечной энергии 3, объединенный посредством продольного ребра 4 с трубчатым теплообменником 5, теплоизолирующий 6 и теплоаккумулирующий 7 слой. зо

Защитное остекление 2 выполнено из одного или более слоев неорганического оконного стекла толщиной (1-5)*Юм и более в зависимости от размеров ⁷ остекляемых участков панели. Между ₃₅ листами остекления 2 и приемником 3 выполнены воздушные прослойки 8 толщиной (0,5-1)*Ю*²м. Теплоизолирующий слой 6 выполнен из легких вспененных материалов: пенопластов или легких ₄₀ бетонов.

Теплоаккумулирующий слой 7 выполнен из материалов, обладающих высокой теплоемкостью, например, за счет скрытой теплоты реакции при фазовых пере- ₄₅ ходах (углекислый натрий, фосфат натрия^ и т.п.).

Со стороны помещения теплоизоляция 6 может быть защищена обшивкой 9_, снабженной декоративной отделкой по ло- \ верхности.

Пластины приемника 3 и теплообменник 5 выполнены в виде единого, например, прессованного алюминиевого профиля, имеющего форму поперечного сечения ⁵⁵ в виде трубы с Т-образным оребрением.

При этом конструктивный элемент предлагаемой панели ограждения, сочетающий

в себе пластинчатый приемник солнечной энергии 3 и изогнутый в виде змеевика трубчатый теплообменник 5, образован из указанного выше погонажного профиля . посредством поперечного рассечения пол ки 3 Т-образного элемента и продольного выреза в ребре 4 длиной не менее длины изгибаемого участка трубы 5. Облучаемую поверхность полок 3, образующих в совокупности пластинчатый приемник солнечной энергии .зачерняют составом, повышающим поглощение в спектре ' солнечного излучения и уменьшающим длинноволновое излучение в инфракрасном диапазоне, чем достигается увеличение КПД солнечного обогрева.

Ка входе 10 и выходе 11 труба тепло обменника 5 сообщена, соответственно, с системой подачи теплоносителя и потребителем тепловой энергии или с тепловым аккумулятором.Допускается последовательное соединение змеевиков теплообменников двух и более панелей для

величения температуры нагрева теплоосителя на выходе. В качестве теплсА носителя может быть применена вода:

водопроводная - в одноконтурном проточном варианте и очищенная или антифриз - в двухконтурном варианте теплообмена с замкнутой циркуляцией теплоносителя, благодаря чему повышается долговечность панели.

Трубы 5 теплообменника и продольные ребра 4, соединяющие их с пластинами 3 приемника солнечной энергии, погружены в массу теплоаккумулирующего материала 7. Этим обеспечивается контакт поверхности комплексного элемента приемник - теплообменник со слоем теплоаккумулирующего материала, снижение теплопотерь излучением в окружающее пространство, лучший и более быстрый прогрев глубинных слоев теплоаккумулирующего материала.

Теплообменник предлагаемой панели снабжен устройством для запирания циркуляции теплоносителя, в том числе автоматическим известного типа (не показано).

Собирают предлагаемую панель поэлементно, а ограждение здания монтируют из панелей полной заводской готовности, прикрепляя к несущим конструкциям зданий анкерами известного типа.

Работает предлагаемая панель следующим образом.

При облучении стены или покрытия здания,· выполненных из таких панелей,

5 976000 6

солнечные лучи проникают через защитное остекление 2 и поглощаются приемником 3, нагревают его, а затем через продольные ребра 4 тепло передается к трубам теплообменника 5. 5

Одновременно прогревается и теплоаккумулирующий слой 7. При этом повышение нагрева аккумулирующего слоя и накопление избыточного тепла достигается за счет того,что трубчатый тепло- ю обменник заведен в массу материала, обладающего теплоаккумулирующими свойствами. При повышении нагрева и достижении некоторой пороговой температуры автоматически включается цирку- 15 ляция теплоносителя и система' начинает снабжать подогретой водой внутренних потребителей тепла или подавать избыточное тепло в дополнительный аккумулятор. При уменьшении интенсивное-» ти солнечного облучения и охлаждении приемника и теплообменника ниже пороговой температуры автоматически перекрывается циркуляция теплоносителя и ограждение начинает работать в,обыч- 25 ном режиме тепловой защиты здания.

Применение предлагаемой конструкции позволяет обеспечить аккумулирование тепла непосредственно в ограждении за счет контакта большой части’ зо поверхности комплексного элемента

приемник - теплообменник со слоем теп лоаккумулирующего материала.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Панель ограждения здания с солнечным обогревом, включающая каркас, внешнее защитное остекление, зачерненный пластинчатый приемник солнечной энергии, выполненный заодно с трубчатым теплообменни ком, и теплоизолирующий слой, отли чаю щ а * я с я тем, что, с целью обеспечения теплоаккумулирующего эффекта, трубчатый теплообменник размещен под пластинами приемника 5олнечной энергии, причем панель снабжена слоем теп лоаккумулирующего материала, размещенным между пластинчатым приемником солнечной энергий и теплоизолирующим слоем, при этом трубчатый теплообменник погружен в слой теплоаккумулирующего материала.