UA125067C2 - Панелі для даху, які слугують як теплові колектори - Google Patents

Панелі для даху, які слугують як теплові колектори Download PDF

Info

Publication number
UA125067C2
UA125067C2 UAA201809716A UAA201809716A UA125067C2 UA 125067 C2 UA125067 C2 UA 125067C2 UA A201809716 A UAA201809716 A UA A201809716A UA A201809716 A UAA201809716 A UA A201809716A UA 125067 C2 UA125067 C2 UA 125067C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
roof
air
channel
heat
panel
Prior art date
Application number
UAA201809716A
Other languages
English (en)
Inventor
Пітер Беллє
Питер Белле
Original Assignee
Пітер Беллє
Питер Белле
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пітер Беллє, Питер Белле filed Critical Пітер Беллє
Publication of UA125067C2 publication Critical patent/UA125067C2/uk

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/17—Ventilation of roof coverings not otherwise provided for
    • E04D13/172—Roof insulating material with provisions for or being arranged for permitting ventilation of the roof covering
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/20—Roofs consisting of self-supporting slabs, e.g. able to be loaded
    • E04B7/22—Roofs consisting of self-supporting slabs, e.g. able to be loaded the slabs having insulating properties, e.g. laminated with layers of insulating material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E04C2/292—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and sheet metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/521—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
    • E04C2/525—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling for heating or cooling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/17—Ventilation of roof coverings not otherwise provided for
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/351—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/351—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material
    • E04D3/352—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material at least one insulating layer being located between non-insulating layers, e.g. double skin slabs or sheets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/351—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material
    • E04D3/354—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material more than one of the layers being composed of insulating material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/357—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation comprising hollow cavities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/02—Roof ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/30—Solar heat collectors using working fluids with means for exchanging heat between two or more working fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • F24S10/504—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by paired non-plane plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/72—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits the tubular conduits being integrated in a block; the tubular conduits touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/67—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of roof constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/60—Thermal insulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Об’єктом даної заявки є збірка багатошарових панелей, які використовуються в будівлях таким чином, щоб вони могли збирати сонячне випромінювання та тепло з навколишнього середовища та передавати енергію від даху. Зазначена збірка містить панель (3) для даху. При цьому панель (3) для даху містить теплоізоляцію (5); щонайменше один канал (1) для гарячого повітря та щонайменше один канал (4) для холодного повітря, наповнені газоподібним середовищем; нижню реверсивну камеру (7) для повітря та верхню реверсивну камеру (8) для повітря, утворені на нижньому та верхньому кінцях панелі (3) для даху. Також збірка додатково містить охолоджувальний пристрій (6), розташований у верхній реверсивній камері (8) для повітря, при цьому охолоджувальний пристрій (6) містить потокове охолоджувальне середовище для відведення тепла. При цьому канал (1) для гарячого повітря та канал (4) для холодного повітря розташовані в напрямку крокв в площині панелі (3) для даху. Канал (1) для гарячого повітря покритий металевим листом (2) із зовнішньою поверхнею, здатною поглинати сонячне випромінювання та тепло з навколишнього середовища. Канал (4) для холодного повітря повністю оточений теплоізоляцією (5) і зміщений відносно каналу (1) для гарячого повітря. Нижня (7) та верхня (8) реверсивні камери для повітря з’єднані з усіма каналами (1, 4) для гарячого та холодного повітря. WO 2017/182832 3 PCT/HU2017/000027

Description

Об'єктом даного винаходу є збірка панелей для даху, які вже використовуються в будівлях таким чином, щоб вони могли одержувати сонячне випромінювання та теплову енергію з навколишнього середовища та передавати енергію від даху. Об'єктом даного винаходу також є спосіб застосування збірки.
Оскільки видобування горючих корисних копалин не є нескінченним, доцільно включити сонячну енергію як джерело для енергопостачання до будинків та інших будівель. Уже розроблені декілька рішень, спрямованих на розв'язання цієї проблеми, наприклад, у вигляді допоміжного обладнання, яке може бути встановлене на даху будівлі, або обладнання, що використовує енергетичні ресурси, виконаного та розташованого поряд із будівлею.
Використання відновлюваної енергії, що живиться сонцем, також може здійснюватися в безпосередній фізичній близькості від будівель, наприклад, за допомогою сонячних колекторів, сонячних панелей, теплових насосів, установлених або пробурених у землю, яка оточує будинки, або двоспрямованих атмосферних теплових насосів тощо. Споживання енергії може бути зменшене завдяки поліпшенню теплоізоляції будівель (пасивний будинок) або з використанням системи, яка використовує енергію, одержану з навколишнього середовища на місці, періодично впроваджуючи частину цієї енергії в енергосистему (активний будинок).
Продукція виробників багатошарових панелей для даху, таких як Кіпо5рап в Ірландії, І іпадар у Швеції, Меїаієпеєї в Угорщині, є придатними для використання в "пасивному будинку".
Зазвичай їхня продукція постачається з широким вибором значень теплоізоляції.
Є також декілька виробників, що обслуговують ринок "активного будинку". Слід згадати сонячні колектори як одне з багатьох рішень для збирання енергії на місці поблизу будівлі.
Сонячні колектори можуть бути згруповані на основі двох основних принципів роботи. а) Згідно з рішенням, що зазвичай використовується, рідина циркулює в трубці, вбудованій у різні теплопоглинальні матеріали, розташовані в різних рамах, згодом установлених на даху, причому вказана рідина під час нагрівання переносить тепло від панелі в інші блоки, які використовують тепло. Відомий виробник: Майапі у Німеччині (ЕР2015000(А2) (2009.01.14. "Рама з поглиначем сонячної енергії та приймальними засобами"; ОЕ10258711(А1) (2002.12.12.) "Блок сонячного колектора має декілька трубчастих колекторів, закріплених на корпусі основного колектора, який утворений профільованою секцією, формованою литтям").
У документі 54237866 описаний сонячний нагрівач із декількома проходами для рідини.
Рідина нагрівається тільки завдяки сонячній енергії що випромінюється, через декілька прозорих покривних пластин, виконаних зі скла. Через велику кількість шарів, через які має проходити сонячне випромінювання, ефективність сонячного нагрівача є низькою. Крім того, нагрівач не є невіддільною частиною покрівлі.
Згідно з рішенням, розкритим у патенті США Мо 4154990, названому "Рециркуляційний сонячний колектор із природною конвекцією", створюють теплообмінник, що містить проміжки, розділені пластинами в рамі, покритій прозорою пластиною на передній стороні, та непрозорими пластинами з інших боків. Циркуляція рідини генерується в так званому теплообміннику, та тепло, яке поглинається, може безперервно передаватися та використовуватися. Цей пристрій має ті самі недоліки, а саме те, що багато пластин знижують ефективність. Аналогічне рішення пропонується в патенті США Мо 3987782, названому "Уловлювач сонячного тепла". Обидва патентних документи включають опис та підготовку для окремо застосовуваних блоків теплообмінника, які можуть бути встановлені на дахах житлових будинків.
У документі 54284066 також описаний "Сонячний рідинний нагрівач", що містить декілька теплопоглинальних і покривних пластин, які зменшують ефективність пристрою. Верхній шар являє собою скло або пластик. Даний пристрій також конструюється зверху даху замість того, щоб бути невіддільною частиною даху та несної конструкції. р) Сонячні колектори на основі вакуумованих трубок пропонують більш ефективне рішення: між двома скляними трубками створюється вакуум, одна трубка вставлена в іншу та запечатана на кінці. Вакуум між двома трубками забезпечує теплоіїзоляційну функцію. Внутрішня закрита трубка містить рідину, яка випарюється, коли на неї світить сонце, потім вона доставляє тепло під час конденсації на холодному кінці трубки. Теплопередача забезпечується за рахунок енергії зміни стану речовини. Ця система також установлена на панелі. Додатково до численних переваг даного рішення використовується тільки енергія, що випромінюється сонцем, тепло з навколишнього середовище не може бути використане через ізоляційну властивість вакууму.
Аналогічне рішення розкрите в документі ЕР 0025305 А1 |1981.03.18.), названому "Поглинач електромагнітної енергії".
Також слід згадати сонячні панелі, які перетворюють сонячну енергію безпосередньо на бо електричну енергію, що широко використовується на основі способів використання напівпровідників, розроблених у 20-му столітті. Зокрема, у документі 5 2005081908 А!1 (2005.04.21.), названому "Спосіб і пристрій для генерування електроенергії із сонячної енергії", розкрите таке рішення.
Недоліком вищезгаданих рішень є те, що вони використовують тільки невелику частину корисної поверхні будівлі для одержання енергії. Крім того, також невигідно, що вони використовують переважно енергію, що випромінюється сонцем, у той час як енергія з навколишнього середовища не використовується або використовується дуже мало.
Ще одним недоліком вищезгаданих рішень є те, що вони не становлять частину будівлі; вони складаються з блоків, які можуть бути встановлені на наявній будівлі, та іншого обладнання, яке може бути прикріплено до них. Їх використання не дає змогу знизити вартість конструкції.
Для усунення вищезгаданих недоліків пропонується нове рішення, що базується на визнанні того, що конструкція даху будівлі може бути спроектована таким чином, що більша частина поверхні даху або вся поверхня даху буде складатися з теплообмінних панелей для даху, які будуть описані докладно нижче, що функціонують як теплові колектори та здатні задовольняти всі конструкційні вимоги, висунуті для елементів, та водночас зможуть поглинати та використовувати тепло з навколишнього середовища додатково до тепла, що випромінюється.
Крім того, нема необхідності використовувати будь-яку прозору зовнішню покривну пластину; із використанням профільованої металевої листової покривної пластини, що слугує як теплопоглинач, або теплопровідної ребристої металевої піни, можна також використовувати тепло з навколишнього середовища.
Даний винахід являє собою конструкційний елемент, що містить теплоізоляційний матеріал, розташований між листами з несною здатністю, подібними до відомих багатошарових панелей із несною здатністю. Незалежно від розміщення листових профілів у напрямку гребеневого бруса або кроков з їхньою відповідною збіркою, порожнисті конструкції утворені на поверхні та у внутрішньому шарі панелі в напрямку кроков по всій довжині кроков даху, виконуючи функцію шляхів для газоподібного матеріалу в каналах для повітря. Якщо ці канали для повітря, як зовнішні, так і розташовані у внутрішньому шарі, з'єднані на кінці обличчям один до одного, речовина в них починає текти самостійно, використовуючи лише силу тяжіння у відповідь на
Зо тепло, що досягає зовнішньої поверхні панелі. Якщо в заданій точці панелі речовина охолоджується, спонтанний потік буде залишатися безперервним. Шляхом охолодження тепло, зібране в каналах для повітря, переноситься із системи, та це тепло може додатково використовуватися для забезпечення енергії для наших потреб.
Таким чином, об'єктом даної заявки є панель для даху, що функціонує як тепловий колектор, яка фізично утворює конструкцію даху будівлі та утворює невіддільну частину конструкції даху з обов'язковим забезпеченням усіх вимог щодо захисту, висунутих для конструкцій даху, відповідно. Завдяки своїй спеціальній конструкції вона також здатна поглинати тепло з навколишнього середовища та передавати це тепло в тепловий акумулятор за допомогою сумісного відомого допоміжного пристрою.
Випромінювана енергія вже була використана печерною людиною, коли вона повернулася спиною до сонця, а принцип рециркуляції теплообмінника використовувався людством протягом сотень років. Порівняно з іншими відомими патентами на сонячну панель суть даного винаходу полягає в зовсім іншій та новій просторовій збірці, в якій дах - порівняно з традиційними конструкціями даху будівель - здатен збирати, а також передавати випромінювану енергію та енергію з навколишнього середовища за допомогою нової збірки панелей для даху.
Лофт або будівля самі покриті недавно розробленими панелями для даху, підігнаними та зібраними разом уздовж своїх боків; при цьому панелі утворюють дах, тобто є конструктивною частиною будівлі. Поглинання тепла на великій поверхні, а також використання теплового насоса забезпечує значну кількість теплової енергії навіть у хмарну погоду навіть за помірної різниці температур.
Далі даний винахід буде описаний більш докладно.
Опис графічних матеріалів
Перелік посилальних позицій на графічних матеріалах: 1 - канал для гарячого повітря 2 - металевий лист
З - панель для даху 4 - канал для холодного повітря 5 - теплоізоляція б - охолоджувальний пристрій 60 7 - нижня реверсивна камера для повітря
8 - верхня реверсивна камера для повітря 9 - отвір для дренажу конденсату а - відстань між каналами для холодного повітря
Б, с, е - розміри трапецієподібного листа й - товщина теплоізоляційної панелі
Її - загальна товщина конструкції панелі 51 - поперечний переріз каналу для гарячого повітря 52 - поперечний переріз каналу для холодного повітря
На фіг. 1 показана збірка панелі З для даху, що утворює конструкцію даху будівлі.
На фіг. 2 показаний принцип роботи панелі З для даху, що утворює конструкцію даху будівлі.
На фіг. 3, 4 та 5 показані три різні поперечні перерізи панелі для даху, які представляють переважні варіанти здійснення даного винаходу. Зрозуміло, що за допомогою даного винаходу можна формувати додаткові листові профілі.
На фіг. 6 показана верхня реверсивна камера 8 для повітря та її місцезнаходження, частково сховане внутрішнім теплообмінником та представлене пунктирною лінією в придатних збірках двосхилого даху.
На фіг. 7 показана нижня реверсивна камера 7 для повітря та її місцезнаходження.
Короткий опис
У площині панелі З для даху розташовані два ряди каналів, переважно ряд каналів 1 для гарячого повітря та каналів 4 для холодного повітря, що проходять паралельно в напрямку кроков. Зовнішній бік ряду каналів 1 для гарячого повітря покритий зовнішнім профільованим металевим листом 2 із зовнішньою поверхнею, виконаною з відомих конструкційних матеріалів, здатних поглинати сонячне випромінювання та тепло з навколишнього середовища, переважно гофрованого металевого листа, ще більш переважно трапецієподібного профільованого листа або алюмінієвої пінної форми. Між рядами каналів 1 для гарячого повітря та каналів 4 для холодного повітря та на внутрішньому боці панелі З для даху розташована теплоізоляція 5 (фіг. 3, 4 та 5). Теплоїзоляція 5 може бути сформована з одного шматка (фіг. 4) або з окремих шматків, які з'єднані разом (фіг. З та 5), з утворенням багатошарової конструкції. На нижньому та верхньому кінцях панелі З для даху наявні реверсивні камери 7, 8 для повітря (фіг. 6 та 7),
Зо розташовані на гребені та прогоні, які пропонують комбіноване з'єднання каналів 1 для гарячого повітря та каналів 4 для холодного повітря, оскільки нижня реверсивна камера 7 для повітря та верхня реверсивна камера 8 для повітря проходять уздовж гребеня та прогону відповідно.
У верхній реверсивній камері 8 для повітря панелі З для даху розташований охолоджувальний пристрій 6, що містить потокове охолоджувальне середовище для відведення тепла із системи, де О-подібні пальці охолоджувального пристрою 6 розташовані у верхньому кінці каналів 4 для холодного повітря (фіг. 2 та 6).
Докладний опис функції даного винаходу
Зовнішній бік каналу 1 для гарячого повітря слугує для поглинання сонячного випромінювання та тепла з навколишнього середовища через зовнішній профільований металевий лист 2. Ряди каналів 4 для холодного повітря розташовані всередині панелі З для даху, таким чином, розділені теплоїзоляцією 5 із внутрішнього боку будівлі. Канали 1 для гарячого повітря та канали 4 для холодного повітря переважно проходять через панель З для даху в напрямку кроков, від нижньої частини площини даху до гребеня.
На нижньому та верхньому кінцях панелі З для даху утворені нижня та верхня реверсивні камери 7, 8 для повітря, які роблять можливою циркуляцію середовища всередині панелі З для даху. Циркуляція середовища в каналах 1 для гарячого повітря та каналах 4 для холодного повітря переважно відбувається під дією сили тяжіння або примусової циркуляції в разі необхідності.
Охолоджувальний пристрій б розташований у верхній реверсивній камері 8 для повітря (гаряча точка), яка слугує для вилучення тепла з відомою циркуляцією в ній широко використовуваного охолоджувального середовища та де переважно холодний бік теплового насоса може бути підключений.
Нагріте середовище піднімається в каналі 1 для гарячого повітря, тим часом як охолоджене середовище опускається в канал 4 для холодного повітря.
Панель З для даху може бути утворена з використанням різних конструкційних матеріалів, таких як метали, профільовані листи та теплоізоляційні матеріали, які придатні для теплоїзольованого розмежування зовнішнього та внутрішнього простору будівлі, утворюючи самонесну конструкцію панелі для даху з належним розміром, також функціонуючи як елементи даху, які підтримуються прогонами або кроквами згідно з вимогами статики. Таким чином, 60 установлення додаткових кроков або прогонів у конструкції даху не потребується.
Зовнішній обмежувальний профільований металевий лист 2 переважно являє собою металевий лист належної теплопровідності, який нагрівається при випромінюванні, що падає, та передає зовнішнє тепло в сусідні канали для повітря, крім того, він утворений у вигляді поперечного та/або ребристого профільованого листа, щоб витримувати теплове розширення та підвищувати твердість. Зрозуміло, що використання профільованого листа також збільшує поверхню теплопередачі, а випромінювання, не перпендикулярне до площини даху, може бути краще використане з більш високою ефективністю.
Взаємне з'єднання складових панелі З для даху, таких як зовнішні, внутрішні, покриває листи та канали 1, 4 для гарячого та холодного повітря механічними, нетеплопровідними матеріалами, такими як пластмасові гвинти або фасонні елементи, при цьому конструкційна міцність панелі З для даху значно підвищується, що дає змогу формувати конструкцію панелі для оптимізації товщини листа та забезпечення більших просвітів.
Далі будуть показані два приклади для визначення розмірів багатошарової панелі З з функцією теплового колектора згідно з даним винаходом. Даний винахід не обмежений прикладами до даних форм, вимірювань, розмірів і може бути змінений із використанням простих розрахунків та експериментів згідно із заданими вимогами з урахуванням характеристик використовуваних матеріалів.
У прикладі 1 (фіг. 3) канали 1, 4 для гарячого та холодного повітря мають шестикутний поперечний переріз. (Відстаньміжканалами для холодного повітря.д | а 4 | 235 | см Б
Розміритрапецієподібноголистад 1111611 12 | см
ПП поча но ня птн е 16 | см / (Товщина теплоїзоляційноїпанелід 77777711 21 | см
У прикладі 2 (фіг. 4) канал 1 для гарячого повітря складається з каналів із шестикутним поперечним перерізом, при цьому канал 4 для холодного повітря складається з каналів із круглим поперечним перерізом. (Відстаньміжканалами для холодного повітряд | а | 235 | см
Розміритрапецієподібноголистад 111611 | 712 | см пт рат е | 6 | см (Товщина теплоїзоляційноїпанелі /-/:/ 77777711 | 20 | (см
Теплоносій у каналах 1, 4 для гарячого та холодного повітря переважно перебуває під атмосферним тиском або іншим тиском, циркулюючи під дією сили тяжіння або примусово.
Теплоносій, що циркулює, можна вибирати з різних речовин. Переважно це має бути
Зо газоподібна речовина, ще більш переважно використовувати атмосферне повітря.
На дні нижньої реверсивної камери 7 для повітря просвердлюють невеликі ділянки з утворенням отвору 9 для дренажу конденсату для забезпечення вільної конденсації для дренажу системи.
Робота згідно з даним винаходом із використанням повітря як теплоносія.
Середовище в каналі 1 для гарячого повітря бере на себе температуру зовнішнього обмежувального профільованого металевого листа 2, переважно ребристого металевого листа.
У результаті дії тепла середовище розширюється та його густина зменшується. Більш важке середовище в каналі 4 для холодного повітря пробує зайняти місце гарячого середовища за допомогою нижньої реверсивної камери 7 для повітря та штовхає гаряче середовище до верхньої реверсивної камери 8 для повітря панелі З для даху.
У верхній реверсивній камері 8 для повітря гаряче повітря передає своє тепло в охолоджувальний пристрій 6, та під час охолодження його об'єм зменшується. Оскільки його густина збільшується, воно опускається на канал 4 для холодного повітря. Безперервне нагрівання та охолодження приводить до самоциркуляції середовища в каналах 1, 4 для гарячого та холодного повітря. Таким чином, тепло, поглинене рідиною в охолоджувальному пристрої 6, може бути використано для подальших відомих застосувань, переважно під час додаткового зберігання в резервуарі з гарячою водою, із використанням інших технологій для подавання гарячої води для домашнього господарства, опалення будівлі або навіть для генерування електричної енергії.
Також можна використовувати панель З для даху для нагрівання води або інших відомих речовин, що акумулюють тепло.
Коли в будівлі не буде необхідності в додатковому поглинанні тепла, вентиляційні вікна, розташовані на кінці нижньої та верхньої реверсивних камер 7, 8 для повітря, будуть відкриті контрольованим чином, що забезпечить вільний потік теплого середовища, повітря, із панелі через верхнє вікно. Таким чином, повітряний потік передає тепло від панелі в навколишнє середовище, завдяки чому можна уникнути збільшення теплового навантаження будівлі.
Звичайно, панель З для даху можна використовувати на дахах із різними нахилами. Як добре відомо, нахил та орієнтація даху здійснюють великий вплив на максимально можливий вихід.

Claims (11)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Збірка панелей для даху, що використовуються як конструкція даху будівель для 20 використання випромінюваної сонячної енергії та тепла з навколишнього середовища, при цьому збірка містить: панель (3) для даху, при цьому панель (3) для даху містить: теплоізоляцію (5); щонайменше один канал (1) для гарячого повітря та щонайменше один канал (4) для холодного повітря, наповнені газоподібним середовищем; 25 нижню реверсивну камеру (7) для повітря та верхню реверсивну камеру (8) для повітря, утворені на нижньому та верхньому кінцях панелі (3) для даху; при цьому збірка додатково містить: охолоджувальний пристрій (6), розташований у верхній реверсивній камері (8) для повітря, при цьому охолоджувальний пристрій (б) містить потокове охолоджувальне середовище для Зо відведення тепла, яка відрізняється тим, що канал (1) для гарячого повітря та канал (4) для холодного повітря розташовані в площині панелі (3) для даху та розташовані в напрямку крокв; канал (1) для гарячого повітря покритий металевим листом (2) із зовнішньою поверхнею, здатною поглинати сонячне випромінювання та тепло з навколишнього середовища; канал (4) для холодного повітря повністю оточений теплоізоляцією (5) і зміщений відносно 35 каналу (1) для гарячого повітря; і як нижня реверсивна камера (7) для повітря, так і верхня реверсивна камера (8) для повітря з'єднані з усіма каналами (1, 4) для гарячого та холодного повітря.
2. Збірка за п. 1, яка відрізняється тим, що має вентиляційні вікна, розташовані на кінці нижньої та верхньої реверсивних камер (7, 8) для повітря. 40
3. Збірка за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що нижня реверсивна камера (7) для повітря містить отвір (9) для дренажу конденсату.
4. Збірка за будь-яким із пп. 1-3, яка відрізняється тим, що теплоізоляція (5) містить перший шар теплоізоляції (5) і другий шар теплоізоляції (5); і при цьому канал (4) для холодного повітря розташований між першим шаром теплоізоляції (5) і другим шаром теплоізоляції (5). 45
5. Збірка за будь-яким із пп. 1-4, яка відрізняється тим, що теплоізоляція (5) виконана з композитного та/або цегляного матеріалу.
6. Спосіб збирання тепла за допомогою збірки панелей для даху за п. 1, який відрізняється тим, що спосіб включає етапи: нагрівання металевого листа (2) та, відповідно, газоподібного середовища в каналі (1) для 50 гарячого повітря за допомогою сонячної енергії талабо тепла з навколишнього середовища, передавання нагрітого газоподібного середовища у верхню реверсивну камеру (8) для повітря, охолодження газоподібного середовища за допомогою охолоджувального пристрою (6) та, відповідно, нагрівання потокового охолоджувального середовища в охолоджувальному пристрої (6), передавання охолодженого газоподібного середовища в нижню реверсивну камеру 55 (7) для повітря через канал (4) для холодного повітря, наступного спрямування газоподібного середовища в канал (1) для гарячого повітря в напрямку верхньої реверсивної камери (8) для повітря та, відповідно, створення самоциркуляції середовища.
7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що додатково включає етап використання нагрітого бо потокового охолоджувального середовища в охолоджувальному пристрої (б) для нагрівання резервуара з водою, акумулювання тепла, подавання гарячої води для домашніх господарств, обігрівання будівель або генерування електроенергії.
8. Спосіб за п. 6 або п. 7, який відрізняється тим, що додатково включає етап установлення панелей (3) для даху в поздовжньому напрямку в даху паралельно або крокві, або гребню даху з тією відмінністю, що канали (1, 4) для гарячого та холодного повітря, які проходять від нижньої реверсивної камери (7) для повітря до верхньої реверсивної камери (8) для повітря, паралельні напрямку крокв.
9. Спосіб за будь-яким із пп. 6-8, який відрізняється тим, що додатково включає етап використання панелі (3) для даху на площинах даху з різними нахилами менш ніж 90 градусів.
10. Спосіб за будь-яким із пп. 6-9, який відрізняється тим, що додатково включає етап використання панелі (3) для даху як конструкції даху будівлі та/або як невіддільної частини конструкції даху як такої.
11. Спосіб за будь-яким із пп. 6-10, який відрізняється тим, що додатково включає етап використання газоподібного середовища для передавання тепла в каналі (1) для гарячого повітря та в каналі (4) для холодного повітря, при цьому газоподібне середовище являє собою повітря за атмосферного тиску. сей Тен че ос ЧА з ду «а щи ча у иа ай З й 5 свой 5 в ЧІ ібЯ я У ЧО и щі. Сн І ШІ АН, |; Ії НІ І Ї ЦІ ї НН ! Ци і Я НЕ І НІННЕНННЯ і
Фіг. 1
UAA201809716A 2016-04-20 2017-04-20 Панелі для даху, які слугують як теплові колектори UA125067C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUP1600265 2016-04-20
PCT/HU2017/000027 WO2017182832A1 (en) 2016-04-20 2017-04-20 Sandwich roof panels to serve as thermal collectors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA125067C2 true UA125067C2 (uk) 2022-01-05

Family

ID=89720147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201809716A UA125067C2 (uk) 2016-04-20 2017-04-20 Панелі для даху, які слугують як теплові колектори

Country Status (24)

Country Link
US (1) US10753649B2 (uk)
EP (2) EP4123102A1 (uk)
JP (1) JP7073340B2 (uk)
KR (1) KR102396145B1 (uk)
CN (1) CN107923658B (uk)
AU (1) AU2017252608B2 (uk)
CA (1) CA3012907C (uk)
DK (1) DK3472531T3 (uk)
EA (1) EA038162B1 (uk)
ES (1) ES2934703T3 (uk)
FI (1) FI3472531T3 (uk)
HR (1) HRP20221537T1 (uk)
HU (1) HUE060749T2 (uk)
IL (1) IL261062B (uk)
MA (1) MA45400B1 (uk)
MD (1) MD3472531T2 (uk)
MX (1) MX2018009579A (uk)
PL (1) PL3472531T3 (uk)
PT (1) PT3472531T (uk)
RS (1) RS63844B1 (uk)
SI (1) SI3472531T1 (uk)
UA (1) UA125067C2 (uk)
WO (1) WO2017182832A1 (uk)
ZA (1) ZA201805098B (uk)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109057136A (zh) * 2018-09-03 2018-12-21 西安异聚能科技研究院有限公司 一种带真空保温层的新型节能建材
CN108867993A (zh) * 2018-09-03 2018-11-23 西安异聚能科技研究院有限公司 一种带风力自循环系统的新型节能建材
CN111910852A (zh) * 2020-08-31 2020-11-10 清华大学 一种智能可调的新型被动式屋顶

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH257348A (de) * 1947-05-17 1948-10-15 Sutter Jann Vorrichtung zur Nutzbarmachung von Sonnenwärme.
US3987782A (en) 1975-06-16 1976-10-26 Meier Jr Herman Solar heat holder
JPS5280640A (en) * 1975-12-26 1977-07-06 Toshiba Corp Solar energy collecting device of hot wind type
US4135490A (en) * 1976-12-14 1979-01-23 Soleau Bertrand S Jr Recirculating natural convection solar energy collector
CA1103539A (en) * 1977-08-19 1981-06-23 Queen's University At Kingston Solar heater
CA1161324A (en) 1979-08-29 1984-01-31 Jacques M. Hanlet Electromagnetic energy absorber
DE3006974C2 (de) * 1980-02-25 1985-07-25 Manfred 8598 Waldershof Helfrecht Energiedach
US4284066A (en) * 1980-06-04 1981-08-18 Brow Robert J Solar liquid heater
IE50822B1 (en) * 1981-03-05 1986-07-23 Paul T Sikora Heat recovery glazing
US4437456A (en) * 1981-06-29 1984-03-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Heat collector
FR2536156A1 (fr) * 1982-11-12 1984-05-18 Synopsis Inst Rech Altern Capteur d'energie calorifique a circulation d'un gaz comportant un echangeur au contact dudit gaz
FR2622961A1 (fr) * 1985-11-27 1989-05-12 Andelfinger Jean Capteur solaire
WO1988006259A1 (en) * 1987-02-13 1988-08-25 Hans Josef May Structural element for surface heating and cooling systems and process for manufacturing such elements
NO175115C (no) * 1991-04-04 1994-08-31 Legabeam Norge As Bygningsdel, særlig for lavenergihus, samt bygning oppbygget av slike bygningsdeler
DE10144148A1 (de) * 2001-09-07 2003-04-03 Hake Thomas Solarenergieanlage für ein Gebäude, insbesondere ein Wohnhaus
AT410715B (de) 2001-12-21 2003-07-25 Vaillant Gmbh Sonnenkollektoreinheit
CN1389632A (zh) * 2002-07-12 2003-01-08 江苏大学 太阳能建筑采暖用薄膜组合
US20050081908A1 (en) 2003-03-19 2005-04-21 Stewart Roger G. Method and apparatus for generation of electrical power from solar energy
DE20308205U1 (de) * 2003-05-22 2003-09-11 Helmstaedter Werner Moduldach, insbesondere für Hallen und Wohngebäude
CN101151424A (zh) * 2005-02-04 2008-03-26 特伦斯·R·奥滕 屋顶组件
DE102005034970A1 (de) * 2005-07-22 2007-01-25 Krecké, Edmond Dominique Gebäudewandung mit Fluiddurchführung als Energiebarriere
US8827779B2 (en) * 2006-05-18 2014-09-09 Hollick Solar Systems Limited Method and apparatus for cooling ventilation air for a building
GB2486610B (en) * 2007-05-01 2012-08-01 Kingspan Res & Dev Ltd A method of manufacturing a composite insulating panel
AT505444B1 (de) 2007-07-09 2009-07-15 Vaillant Austria Gmbh Fixierung eines solarabsorberrohres in einem rahmen
DE102007044252A1 (de) * 2007-09-17 2009-03-19 Puren Gmbh Luftsonnenkollektorvorrichtung
EP2182269A1 (en) 2008-10-31 2010-05-05 Rockwool International A/S Composite insulating product
GB2547658A (en) * 2016-02-24 2017-08-30 Nasibov Emin A sandwich panel

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017182832A1 (en) 2017-10-26
CN107923658B (zh) 2021-06-04
JP7073340B2 (ja) 2022-05-23
CA3012907A1 (en) 2017-10-26
IL261062B (en) 2021-06-30
US20180252439A1 (en) 2018-09-06
KR102396145B1 (ko) 2022-05-11
MD3472531T2 (ro) 2023-02-28
AU2017252608A2 (en) 2018-12-13
MA45400A (fr) 2019-04-24
FI3472531T3 (fi) 2023-01-13
AU2017252608B2 (en) 2021-02-18
EA038162B1 (ru) 2021-07-16
SI3472531T1 (sl) 2023-02-28
EP3472531A1 (en) 2019-04-24
MX2018009579A (es) 2019-05-02
JP2019516945A (ja) 2019-06-20
MA45400B1 (fr) 2023-01-31
DK3472531T3 (da) 2022-12-19
PL3472531T3 (pl) 2023-01-30
HUE060749T2 (hu) 2023-04-28
US10753649B2 (en) 2020-08-25
CA3012907C (en) 2022-12-13
HRP20221537T1 (hr) 2023-02-17
EP3472531A4 (en) 2020-03-04
IL261062A (en) 2018-10-31
ZA201805098B (en) 2019-04-24
EP4123102A1 (en) 2023-01-25
AU2017252608A1 (en) 2018-08-09
ES2934703T3 (es) 2023-02-24
RS63844B1 (sr) 2023-01-31
PT3472531T (pt) 2022-12-30
EA201891746A1 (ru) 2019-01-31
CN107923658A (zh) 2018-04-17
KR20180136970A (ko) 2018-12-26
EP3472531B1 (en) 2022-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101030458B1 (ko) 지하 축열장치를 구비한 신재생 에너지총합시스템
CA2433925C (en) Wall integrated thermal solar collector with heat storage capacity
CN102646742A (zh) 平板热管太阳能光伏光热复合集热器及其制作工艺
US10804841B2 (en) Solar thermal energy collector
US10253990B2 (en) Heating system
UA125067C2 (uk) Панелі для даху, які слугують як теплові колектори
US20150292770A1 (en) Solar thermal collector system and method for pitched roof constructions
US20150204582A1 (en) Solar Water Heater
US6655375B2 (en) Solar thermoaccumulator
Jesko Classification of solar collectors
CN112484323B (zh) 相变蓄热型特朗勃墙系统
CN204285855U (zh) 环路热管型光伏光热一体墙
CN216693691U (zh) 一种太阳能热管墙体辐射供暖装置
CN102535940A (zh) 太阳能建筑
CN104390377B (zh) 一种环路热管型光伏光热一体墙
CN110863675A (zh) 一种被动式太阳能房屋
EP2058604A1 (en) Improved solar collector
RU2738738C1 (ru) Планарная кровельная панель с гофрированным тепловым фотоприёмником
CN214941506U (zh) 一种节能保温屋顶及节能保温建筑结构
CN210921543U (zh) 双热源顶板辐射采暖系统
Gondal Prospects of shallow geothermal systems for sustainable heating and cooling of buildings
Abed et al. Some solar energy technologies and applications
US20090064991A1 (en) Solar Energy Capturing Building Construction Materials, Systems and Methods
BG61352B1 (bg) Конструкция на енергоакумулираща ограждаща стена