UA68453C2 - Device for heat transfer between two walls - Google Patents

Description

Опис винаходу

Цей винахід стосується пристрою для теплопередачі між першою стінкою та другою стінкою, які знаходяться 2 в контакті відповідно з першою теплоакумулювальною масою та другою теплоакумулювальною масою.

Відомі пристрої такого типу, які використовуються, зокрема, для передачі тепла між стінкою, яка може нагріватися сонячним промінням, і другою стінкою, наприклад, стіною будівлі, стінкою резервуара для води тощо. В цьому випадку однією з теплоакумулювальних мас є зовнішнє оточуюче повітря, тоді як іншою теплоакумулювальною масою є будівля, резервуар тощо.

В цьому конкретному випадку використання пристрої вищезазначеного типу повинні забезпечувати передачу тепла сонячного проміння в напрямі стінки, яку слід нагрівати, і водночас запобігати передачі тепла у зворотному напрямі після припинення дії сонячного проміння.

Відомі пристрої не завжди забезпечують можливість опанування всіх ситуацій, які можуть зустрічатися на практиці, і, як правило, їх дія обмежується нагріванням одної стінки та теплоакумулювальної маси, пов'язаної 12 з нею, сонячним промінням та теплоізоляцією цієї теплоакумулювальної маси в період відсутності сонячного освітлення.

Можливі також інші випадки, коли бажаним є охолодження відповідної теплоакумулювальної маси.

Таким чином, існує потреба у створенні пристрою для теплопередачі, який ефективно працював би у різних ситуаціях, а саме, забезпечував би або нагрівання чи термоізоляцію, або ж, навпаки, охолодження чи термоізоляцію.

Для досягнення цієї мети винахід пропонує пристрій для теплопередачі типу, означеного у вступній частині опису, який має ізоляційний модуль, що може бути розміщений між першою стінкою та другою стінкою для створення замкнутого контуру циркуляції текучого теплоносія, який включає в себе перший канал, що простирається практично вертикально вздовж першої стінки, їі другий канал, що простирається практично с вертикально вздовж другої стінки, при цьому перший і другий канали зміщені відносно один одного по вертикалі, (3 утворюючи таким чином "висхідний канал" і "низхідний канал", а також верхній канал, який з'єднує перший канал з другим каналом, і нижній канал, який з'єднує перший канал з другим каналом, таким чином, що, коли висхідний канал знаходиться під впливом температури, яка перевищує температуру низхідного каналу, в контурі під впливом природних чинників має місце циркуляція текучого теплоносія, що о забезпечує теплопередачу, ою і що, коли висхідний канал знаходиться під впливом температури, яка нижче температури низхідного каналу, циркуляція текучого теплоносія в контурі під впливом природних чинників припиняється, що забезпечує М термоізоляцію. с

Таким чином, створюється пристрій для теплопередачі, який можна назвати "тепловим діодом" по аналогії з діодом електричним. о

Цей пристрій для теплопередачі, який може знайти численні різноманітні застосування, внаслідок відповідної конфігурації каналів і, зокрема, внаслідок взаємного зміщення першого та другого каналів по вертикалі, забезпечує циркуляцію текучого теплоносія за рахунок конвекційного переміщення або її відсутність « залежно від відповідних температур першого та другого каналів. З 50 Інакше кажучи, циркуляція текучого теплоносія за рахунок конвекції або ж її відсутність забезпечуються с під впливом природних чинників. з» Дійсно, коли висхідний канал знаходиться під впливом температури, яка перевищує температуру в низхідному каналі, то текучий теплоносій під впливом природних чинників піднімається з висхідного каналу в напрямі низхідного каналу, проходячи через верхній канал (який спрямований угору). Потім рідина охолоджується у низхідному каналі, який має нижчу температуру, і під впливом природних чинників опускається

Ме й надходить через нижній канал (спрямований униз) в висхідний канал, і так далі. о Навпаки, коли висхідний канал знаходиться під впливом температури, яка нижче температури в низхідному каналі, то рідина піднімається вздовж цього каналу і затримується в цьому каналі, що має вищу температуру, е ніж низхідний канал. Внаслідок цього затримання низхідний канал виявляється заповненим гарячим текучим сл 20 теплоносієм, що забезпечує термоізоляцію теплоакумулювальної маси, яка знаходиться на стороні низхідного каналу. Таким чином, має місце явище температурної стратифікації, при якому сильніше нагрітий теплоносій с» затримується у верхній частині контуру, а менш нагрітий теплоносій затримується у нижній частині контуру.

Зрозуміло, що пристрій такого типу може знайти численні застосування, одним з яких є нагрівання, термоізоляція або охолодження будівель. 25 В одному з варіантів здійснення винаходу перший канал є висхідним каналом, а другий канал є низхідним

ГФ) каналом, що дозволяє забезпечити теплообмін, коли температура в першому каналі перевищує температуру в другому каналі, і припиняти теплообмін, коли температура в першому каналі нижче, ніж у другому каналі. о В іншому варіанті здійснення винаходу перший канал є низхідним каналом, а другий канал є висхідним каналом, що дозволяє забезпечити теплообмін, коли температура в першому каналі нижче температури в 60 другому каналі, і припиняти теплообмін, коли температура в першому каналі вище, ніж у другому каналі.

Згідно з одною з форм здійснення винаходу, пристрій включає в себе селекційні засоби для введення пристрою в той чи інший з двох станів, а саме, у перший стан, в якому перший канал є висхідним каналом, а другий канал є низхідним каналом, або у другий стан, коли перший канал є низхідним каналом, а другий канал є висхідним каналом. бо Внаслідок такого рішення один і той же пристрій може бути застосований, наприклад, для обігрівання,

охолодження або термоізоляції будівлі.

Таким чином, з використанням цього пристрою можна, наприклад, забезпечити в зимовий період обігрівання будівлі сонячним промінням у денний час та її термоізоляцію в нічний час. Можливо також забезпечувати у літній період термоізоляцію будівлі у денний час та її охолодження у нічний час, якщо зовнішня температура нижче температури всередині будівлі.

В одному з варіантів здійснення винаходу пристрій має перші модулі, які знаходяться в конфігурації, що відповідає першому стану, та другі модулі, які знаходяться в конфігурації, що відповідає другому стану, а селекційні засоби мають засоби для переведення в робочий стан або перших модулів, або других модулів. 70 В іншому варіанті здійснення винаходу конфігурація модулів відповідає одному стану, а селекційні засоби мають поворотні засоби для повертання модулів з метою переведення їх у другий стан.

Таким чином, наприклад, пристрій може бути виконаний у вигляді плоскої панелі або аналогічного засобу, в якому згруповано один або кілька модулів, і який може бути переведений з першого стану у другий стан або навпаки шляхом повертання.

Можна передбачити також обладнання пристрою блокувальними засобами для примусового блокування в разі потреби циркуляції текучого теплоносія і, таким чином, повного припинення теплопередачі.

У варіанті використання, якому віддається перевага, перша стінка виконана з можливістю впливу на неї сонячного проміння, тоді як друга стінка перебуває в контакті з теплоакумулювальною масою, яка підлягає нагріванню або охолодженню.

Таким чином, друга стінка може являти собою, наприклад, стіну будівлі.

Текучим теплоносієм, якому віддається перевага, є повітря, проте можливе використання також інших середовищ, зокрема, рідин.

У варіантах здійснення винаходу, яким віддається перевага, модуль виконаний з ізоляційного матеріалу.

Такий матеріал може бути вибраний з групи, до якої входять полімер, пористий бетон та гнучкий матеріал, с наприклад, тканина.

В одному з варіантів здійснення винаходу модуль включає в себе ізоляційне осердя, виконане з можливістю (8) його встановлення між першою стінкою та другою стінкою з утворенням таким чином відповідно першого каналу та другого каналу, а також верхню ізоляційну перегородку та нижню ізоляційну перегородку, виконані з можливістю встановлення їх відповідно зверху та знизу осердя з утворенням таким чином відповідно верхнього с зо каналу та нижнього каналу.

Наведений нижче опис, поданий тільки з ілюстративною метою, виконано з посиланнями на рисунки, що юю додаються, з яких: «Е - Фіг.1 являє собою вид в розрізі пристрою згідно з першою формою здійснення винаходу, який працює в режимі нагрівання; со - Фіг.2 є видом, аналогічним Фіг.1, де показано той же пристрій, який працює в режимі термоізоляції; «о - на Фіг.3 показано вид спереду пристрою, зображеного на Фіг.1 і Фіг.2; - на Фіг.4 показано в розрізі пристрій згідно з другою формою здійснення винаходу, який працює в режимі термоізоляції; - Фіг.5 є видом, аналогічним Фіг.4, де показано той же пристрій, який працює в режимі охолодження; « - на Фіг.б показано в розрізі пристрій згідно з третім варіантом здійснення винаходу, який виконаний у з с формі плоскої панелі, встановленої в положенні, що відповідає першому стану; . - Фіг.7 є видом, аналогічним Фіг.б, де плоска панель показана в положенні, що відповідає другому стану; а - на Фіг.8 показано горизонтальний розріз, де плоска панель знаходиться у неробочому положенні; - Фіг.9 є видом, аналогічним Фіг.7, де плоска панель знаходиться в робочому положенні; - на Фіг.10 показано в розрізі пристрій згідно з іншим варіантом здійснення винаходу, який працює в б режимі нагрівання; - Фіг.11 є видом, аналогічним Фіг.10, де показано той же пристрій, який працює в режимі термоізоляції; со - на Фіг.12 і Фіг.13 показано в розрізі пристрій згідно з винаходом, який включає в себе блокувальні ї5» засоби, зображені в двох різних положеннях; - на Фіг.14 і Фіг.15, аналогічних Фіг.12 і Фіг.13, показано в розрізі інший пристрій згідно з винаходом, 1 який включає в себе блокувальні засоби, зображені в двох різних положеннях; 4) - на Фіг.16 і Фіг.17 показано відповідно перспективне зображення та вид спереду пристрою, який включає в себе модулі згідно з Фіг.12 і Фіг.13, що чергуються з модулями згідно з Фіг.14 і Фіг.15; - на Фіг.18 і Фіг.19 показано в розрізі пристрій згідно з винаходом, який включає в себе селекційні в Засоби, зображені в двох різних положеннях; - на Фіг.20 і Фіг21 показано відповідно перспективне зображення та вид в розрізі пристрою згідно з (Ф, винаходом, виконаного як формований блок; ка - на Фіг.22 показано в розрізі пристрій згідно з винаходом, який використовується як уловлювач сонячної енергії для нагрівання води; во - на Фіг.23 показано вид спереду пристрою згідно з винаходом, виконаного у формі поворотної плоскої панелі; - на Фіг.24А схематично показано в горизонтальному розрізі панель, представлену на Фіг.23, у першому стані; - на Фіг.25А показано вертикальний розріз, що відповідає Фіг.24А; - Фіг.248 і Фіг.258 відповідають аналогічним зображенням Фіг.24А і Фіг.25А для другого положення панелі; - на Фіг.26 показано вид спереду пристрою згідно з винаходом, виконаного у формі обертової панелі; 65 - на Фіг.27 показано в горизонтальному розрізі панель, представлену на Фіг.26; - на Фіг.28А показано вертикальний розріз пристрою згідно з Фіг.26 і Фіг.27 у першому стані; і

- Фіг.288 є видом, аналогічним Фіг.28А, для другого стану пристрою.

Спочатку буде розглянута Фіг.1, де зображений пристрій 10 згідно з винаходом, який включає в себе ізоляційний модуль 12, розміщений між першою стінкою 14 і другою стінкою 16.

У даному прикладі стінка 14 являє собою зовнішню стінку, на яку може діяти сонячне проміння 5, тоді як стінка 16 є частиною стіни 18 будівлі. Стінки 14 і 16 є практично вертикальними і розташовані одна від одної на відстані О, яка може мати розмір, наприклад, від 100мм до 200мм.

У найпростішому варіанті здійснення винаходу стінка 14 може бути виконана просто з листового металу, покритого, наприклад, чорною фарбою. 70 Модуль 12 включає в себе щонайменше одне ізоляційне осердя 20, що має у вертикальному розрізі форму паралелограма. Це ізоляційне осердя 20 розташоване, наприклад, між двома вертикальними стояками 22 (Фіг.3), які утворюють рамку. Ізоляційне осердя 20 розташоване між першою стінкою та другою стінкою, однак не знаходиться в контакті з ними. Крім того, модуль включає в себе верхню ізоляційну перегородку 24 та нижню ізоляційну перегородку 26, розміщені відповідно над осердям 20 і під ним. Ці дві перегородки 24 і 26 /5 розташовані похило і простираються між стінками 14 і 16.

Слід зазначити, що перегородка 24 є водночас нижньою перегородкою для іншого ізоляційного осердя 20, розташованого над розгляданим модулем, а перегородка 26 є водночас верхньою перегородкою для іншого осердя 20, розташованого під розгляданим модулем. Перегородки 24 і 26 також встановлені між стояками 22 (Фіг.3).

Осердя 20, перегородки 24 і 26 і стінки 14 і 16 в сукупності визначають замкнутий циркуляційний контур.

Цей контур включає перший канал 28, який простирається практично вертикально вздовж першої стінки 14, і другий канал 30, який простирається практично вертикально вздовж другої стінки 16 (Фіг.1).

Ці канали 28 і 30 зміщені по вертикалі відносно один одного і утворюють "висхідний канал" (в даному разі перший канал 28) і "низхідний канал" (в даному разі другий канал 30). сч

Канали 28 і 30 з'єднані між собою у верхній частині верхнім каналом 32, а в нижній частині - каналом 34.

Канали 32 і 34 практично паралельні між собою і спрямовані вгору від каналу 28 до каналу 30. Оскільки канали і) 28 і 30 зміщені відносно один одного, то канал 28 має верхню точку РН, яка знаходиться практично на одному рівні з нижньою точкою РВ, яку має канал 30. Мається на увазі, що верхня точка РН може бути розташована дещо вище рівня нижньої точки РВ або ж дещо нижче рівня нижньої точки РВ. с зо Канали 28, 30, 32 і 34 є герметичними, і через них проходить текучий теплоносій ЕС, яким в цьому прикладі є повітря. Це повітря може циркулювати в згаданих каналах під впливом природних чинників, без зовнішнього юю втручання, залежно від різниці температури між стінками 14 і 16. «г

У варіанті, представленому на Фіг.1, пристрій використовується в зимовий період у денний час для забезпечення нагрівання стіни 18 від сонячного проміння 5. Стінка 14 і, відповідно, канал 28 (висхідний со канал) мають вищу температуру, ніж стінка 16 і, відповідно, канал ЗО (низхідний канал). Текучий теплоносій ЕС «о нагрівається в каналі 28 і під впливом природного чинника, тобто внаслідок зменшення своєї густини, піднімається вгору, проходить через канал 32, спрямований угору, і досягає каналу 30, який прилягає до стінки 16. Оскільки ця стінка має нижчу температуру порівняно зі стінкою 14, теплоносій охолоджується і під впливом природних чинників опускається вздовж стінки 16, а потім проходить через канал 34, внаслідок чого знов « надходить у канал 28, після чого цикл повторюється. Оскільки стінка 14 має вищу температуру в порівнянні зі з с стінкою 16, текучий теплоносій ЕС циркулює під впливом природних чинників у напрямі, показаному стрілками на

Фіг.1, при цьому забезпечується теплопередача, що дозволяє нагрівати стіну 18 від сонячного проміння 5. ;» У представленій формі здійснення винаходу осердя 20 і перегородки 24 і 26 виконані з ізоляційного матеріалу, яким може бути, наприклад, полімер (полістирол, поліуретан тощо) або пористий бетон, який називають також легким бетоном.

Ге» Довжина І! осердя 20 і перегородок 24 і 26 може бути, наприклад, у межах від 50см до 5м (Фіг.3).

Далі слід послатися на Фіг.2, де зображений пристрій згідно з Фіг.1 у зимовий період та в нічний час. За со таких обставин сонячне освітлення 5 відсутнє, і стінка 14 перебуває під впливом оточуючого повітря, яке має їх нижчу температуру, ніж стінка 16, яка прилягає до стіни 18. Таким чином, стінка 14 є холодною, а стінка 16 - нагрітою. 1 Як наслідок, текучий теплоносій ЕС нагрівається від стінки 16 і має тенденцію до затримування в каналі 4) ЗО, що простирається вздовж стінки 16, і в каналі 32, оскільки канал 30 (низхідний канал) та канал 32 розташовані на вищому рівні порівняно з каналом 28 (висхідним каналом) та каналом 34. Таким чином, циркуляція теплоносія ЕС блокується під впливом природних чинників і запобігає передачі тепла між стінками 14 дв 1 16. Більш нагрітий теплоносій ЕС затримується в верхній частині контуру, а більш холодний теплоносій ЕС залишається в нижній частині контуру.

Ф) Оскільки нагрітий теплоносій ЕС має тенденцію до затримування в каналі 30, в каналі утворюється ка термоізоляційний шар, який значно зменшує втрати тепла.

Зрозуміло, що таким чином створюється пристрій для теплопередачі, який можна назвати "тепловим діодом", бр який працює під впливом природних чинників, без будь-якого зовнішнього втручання, і забезпечує в зимовий період нагрівання в денний час (Фіг.1) і термоізоляцію в нічний час (Фіг.2).

Тепер слід розглянути Фіг.4 і Фіг.5, де показано інший пристрій згідно з винаходом, який нагадує пристрій, представлений на Фіг.1 і Фіг.2, але відрізняється від нього конфігурацією.

Дійсно, у випадку, показаному на Фіг.4 і Фіг.5, перший канал 28 є низхідним каналом, а другий канал 30 є 65 висхідним каналом, так що верхній канал 32 і нижній канал 34 мають нахил униз в напрямі від стінки 14 до стінки 16. Такий пристрій використовується у літній період для термоізоляції будівлі вдень (Фіг.4) і для охолодження цієї будівлі вночі (Фіг.5).

У денний час (Фіг.4) стінка 14 перебуває під впливом сонячного проміння. Внаслідок цього теплоносій ЕС біля стінки 14 нагрівається і, таким чином, набуває схильності до затримування у верхній частині контуру, тобто в каналі 28 (низхідному каналі) і в каналі 32. Теплоносій з нижчою температурою набуває схильності до затримування у нижній частині контуру, тобто в каналі ЗО (висхідному каналі) і в каналі 34, тобто на стороні стінки 16. Як наслідок, циркуляція теплоносія блокується під впливом природних чинників, і створюються умови термоізоляції, отже, тепло сонячного проміння 5 не може передаватися до стінки 16. В даному разі перевага віддається виконанню стінки 14 з листа білого кольору з метою зведення поглинання тепла до мінімуму. 70 У випадку, зображеному на Фіг.5, стінка 14 не перебуває під впливом сонячного проміння, і її температура нижче від температури стінки 16. За цих умов теплоносій під впливом природних чинників набуває схильності до циркуляції внаслідок конвекції у напрямі, показаному стрілками. Таким чином, теплоносій ЕС нагрівається в каналі 30 (висхідному каналі) і надходить в канал 28 (низхідний канал) через канал 32, а потім знов надходить у канал 30 через канал 34 і так далі.

Зрозуміло, що доцільно в зимовий період користатися пристроєм згідно з Фіг.1 і Фіг.2, а влітку - пристроєм згідно з Фіг.4 і Фіг.5. Ці два пристрої, однак, є симетричними. Таким чином, можливим є перехід від положення, представленого на Фіг.1 і Фіг.2, в положення, показане на Фіг.4 і Фіг.5, шляхом повертання пристрою.

Зручним способом досягнення цієї мети є виконання пристрою у формі плоскої панелі або аналогічній, як показано на Фіг.б6. Ця панель 36 містить осердя 20, які чергуються з перегородками 24 або 26 і розташовані між 2о двома стінками 14 і 16. Кожна зі стінок 14 ії 16 може бути виконана з листового скла або листового металу.

Стінка 14 має чорний або темний колір, тоді як стінка 16 є білою або має світлий колір. Панель 36 розташована позаду віконного скла 42 будівлі, яке освітлене сонячним промінням 5. Панель може бути виконана у формі ширми, яку можна переміщувати по горизонталі (Фіг.8 і Фіг.9) і встановлювати в ніші 43 стіни 18 (Фіг.8) або проти віконного скла 42 (Фіг.9). сч

В зимовий період пристрій встановлюють в положення, показане на Фіг.б, і він працює аналогічно пристрою, показаному на Фіг.1 і Фіг.2 і описаному вище. і)

У літній період панель повертають і встановлюють в положення, показане на Фіг.7, яке відповідає режиму роботи, описаному вище з посиланнями на Фіг.4 і Фіг.5. Інакше кажучи, пристрій забезпечує термоізоляцію в денний час і охолодження в нічний час. Ефективності роботи сприяє той факт, що біла поверхня (стінка 16) в с зо даному випадку обернена до сонячного проміння 5, тоді як чорна поверхня (стінка 16) знаходиться з протилежної сторони. о

Нижче розглядаються Фіг.10 і Фіг.11, де представлено інший варіант здійснення винаходу, який нагадує «г пристрій, показаний на Фіг.1 і Фіг.2. Принципова відмінність полягає в тому, що перша стінка 14 в даному разі включає в себе послідовно розташовані скляний лист 44, який освітлюється сонячним промінням 5, тканину 46 зі со

Зз5 скловолокна або пластмасового волокна, і металічний лист 48, одна сторона якого має чорне покриття 50, а со друга сторона - біле покриття 52.

Крім того, стінка 14 обладнана блокувальним засобом 54, який в положенні, показаному на Фіг.10, знаходиться на зовнішній стороні стінки. У зимовий період пристрій перебуває в конфігурації, показаній на

Фіг.10, і працює аналогічно пристрою, представленому на Фіг.1 і Фіг.2. «

У літній період стінку 14 перевертають так, щоб блокувальний засіб 54 перекривав канал 28. Внаслідок пт») с цього циркуляція текучого теплоносія ЕС виявляється заблокованою в результаті зовнішнього втручання. Таким чином, текучий теплоносій не здатний забезпечити теплопередачу від стінки 14, яка нагрівається сонячним з промінням, до стінки 16, яка прилягає до стіни будівлі.

У варіанті, представленому на Фіг.12 і Фіг.13, пристрій згідно з винаходом в цілому аналогічний пристрою, показаному на Фіг.10 ї Фіг.11. В даному разі, однак, блокування циркуляції теплоносія здійснюється шляхом

Ге» повертання осердя 20 навколо осі 56.

У зимовий період осердя 20 знаходиться в положенні, показаному на Фіг.12, тобто воно утворює циркуляційні со канали для забезпечення обігрівання. У літній період осердя 20 повертають навколо його осі так, що воно їх входить у контакт з перегородками 24 і 26, з метою блокування циркуляції теплоносія в контурі, як показано на 5ор / Фіг.13. Таким чином досягається термоізоляція. 1 Варіант здійснення винаходу, представлений на Фіг.14 і Фіг.15, нагадує пристрій, показаний на Фіг.12 і 4) Фіг.13, але в конфігурації, аналогічній зображеній на Фіг.4 і Фіг5. Це означає, що канал 28 і канал 30 є відповідно низхідним і висхідним каналами. Осердя 20 також змонтовано з можливістю повертання навколо осі 56. У літній період (Фіг.15) осердя знаходиться в положенні, яке забезпечує циркуляцію теплоносія, тоді як у зимовий період (Фіг.14) воно повернуте так, що блокує циркуляцію теплоносія в каналах 28 і 30.

Пристрій, показаний на Фіг.16 і Фіг.17, включає в себе перші модулі 12а, аналогічні показаним на Фіг.12 і

Ф) Фіг.13, які чергуються з другими модулями 12р, аналогічними показаним на Фіг.14 і Фіг.15. Ці модулі ка розташовані рядами і з'єднані між собою таким чином, що осердя 20 можуть бути повернуті синхронно. На Фіг.16 і Фіг.17 модулі 12а встановлені в положенні, яке відповідає зимовому періоду, для забезпечення обігрівання бо (пор. Фіг.12), а модулі 125 - в положенні, яке відповідає зимовому періоду, для забезпечення термоізоляції (пор. Фіг.14). Якщо синхронно повернути всі осердя, то модулі 12а переходять у положення, що відповідає літньому періоду, і забезпечують термоізоляцію (пор. Фіг.13), а модулі 125 - в положення, що відповідає літньому періоду, і забезпечують охолодження (пор. Фіг.15).

У варіанті здійснення винаходу, представленому на Фіг.18 і Фіг.19, канали 28 і 30 пристрою з'єднані між 65 собою двома верхніми каналами 32а і 320, які перетинають один одного під прямим кутом, і двома нижніми каналами З4а і 34р, які також перетинають один одного під прямим кутом. На рівні ліній перетину, утворених таким чином, розташовані два перемикачі 58 і 60, кожний з яких являє собою поворотний кран чотирьохходового типу; вони змонтовані з розрахунком на синхронне приведення в дію і можуть бути встановлені в одне з двох положень. Вищезгадані канали утворені між стінками 14 і 16 і кінцевими осердями 62 і 64 і, крім того, проходять через центральне осердя 66.

У першому положенні, або в положенні для зимового періоду, показаному на Фіг.18, має місце циркуляція теплоносія через канали 32а і Зда, які спрямовані вгору від каналу 28 в напрямі до каналу ЗО, а в каналах 325 і 34р, які спрямовані вниз від каналу 28 до каналу 30, циркуляція теплоносія блокована. Таким чином, пристрій працює аналогічно пристрою, показаному на Фіг.1 і Фіг.2. 70 У другому положенні, або в положенні для літнього періоду, показаному на Фіг.19, має місце циркуляція теплоносія через канали 3260 і 34р0, а в каналах 32а і З4а циркуляція теплоносія блокована. Таким чином, пристрій працює аналогічно пристрою, показаному на Фіг.4 і 5.

Пристрій, показаний на Фіг.20 і Фіг.21, являє собою блок 68 у формі паралелепіпеда, сформований з ізоляційного матеріалу, наприклад, з пластмаси або з ніздрюватого бетону. Він виконаний з можливістю /5 Встановлення у вертикальну конструкцію спільно з одним або кількома аналогічними блоками, як показано на

Фіг.21. Блок включає в себе дві частини 20а і 2065 осердя, розташовані по обидва боки скісної перегородки 70.

Блок має два вертикальних канали 28 і 30, які простираються відповідно вздовж двох протилежних великих вертикальних граней блока, а також похилий канал 32, розташований зверху перегородки 70 і сполучений з вертикальним каналом 28, і другий похилий канал 34, розташований знизу перегородки 70 і сполучений з 2о Вертикальним каналом З0. При встановленні блоків один над одним по вертикалі утворюється пристрій, аналогічний або пристрою згідно з Фіг.1 і Фіг.2, або пристрою згідно з Фіг.4 і Фіг.5, залежно від того, розташовані канали 28 з боку стінки, освітлюваної сонцем, або з протилежного боку.

Нижче подано опис варіанту здійснення винаходу з посиланням на Фіг.22, де показано пристрій, аналогічний представленому на Фіг.1 і Фіг.2, але в даному разі він використовується для нагрівання води, яка циркулює в сч ов Каналах 72, що знаходяться в контакті зі стінкою 16.

Слід зазначити, що в даному разі стінки 14 і 16 не є точно вертикальними, а відхилені від вертикалі на (8) кут А, який становить приблизно 30". Подібно до Фіг.1 і Фіг.2, канал 28 є висхідним каналом, а канал 30 - низхідним каналом. Як наслідок, можна забезпечити нагрівання води під впливом сонячного проміння і водночас запобігти її охолодженню внаслідок утворення термоізоляції в період відсутності сонячного освітлення. с зо Пристрій, показаний на Фіг.23, виконано у формі панелі 36, змонтованої з можливістю повороту навколо вертикальної осі 74, що дозволяє переводити пристрій у два різних стани, при цьому перший стан (Фіг.24А і о

Фіг.25А) відповідає "зимовому положенню, а другий стан (Фіг.248 і Фіг.258) відповідає "літньому" положенню. «г

Панель 36 можна повертати біля стінки 18 в одне з двох вищезазначених положень, отже, вона аналогічна поворотній віконниці так званого "французького" типу. со

Панель 36 аналогічна панелі, описаній вище з посиланнями на Фіг.6б і Фіг.7. Вона включає в себе осердя 20, «о які чергуються з перегородками 24 або 26 і розташовані між двома стінками 14 і 16. В даному разі стінка 14 є поглинальною стінкою чорного кольору, яка знаходиться позаду скляного листа 42, тоді як стінка 16 є білою. У "зимовому" положенні скляний лист 42 і стінка 14 обернені назовні, а стінка 16 обернена всередину, тобто до стіни будівлі. У "літньому" положенні орієнтація стінок протилежна. «

У зимовий період пристрій знаходиться в положенні, показаному на Фіг.24А і Фіг.25А, і працює аналогічно пт») с пристрою, зображеному на Фіг.1 і Фіг.2. У літній період панель повернута, і пристрій працює аналогічно пристрою, зображеному на Фіг.4 і Фіг.5. ;» Пристрій, показаний на Фіг.26, виконано як панельний елемент 36 кругової форми, змонтований з можливістю повороту навколо осі 76, перпендикулярній стіні 18. Як і в попередньому варіанті здійснення винаходу, пристрій включає в себе осердя 20, які чергуються з перегородками 24 або 26 і розташовані між двома стінками,

Ге» а саме, між зовнішньою стінкою 14, яка в даному разі є чорною, і внутрішньою стінкою 16, яка в цьому варіанті є чорною. Скляний лист 42 обернений назовні. со Між скляним листом 42 і стінкою 14 розташована система рухомих пластин 78, кожна з яких може їх повертатися навколо горизонтальної осі 80, встановленої позаду скляного листа 42. Ці пластини пофарбовані у білий колір і можуть повертатися навколо відповідних осей залежно від положення панелі 36. У першому стані 1 (Фіг28А), що відповідає зимовому положенню, пластини 78 займають похиле положення, узгоджене з 4) положенням сонця, і пропускають сонячне проміння до стінки 14. У другому стані (Фіг.288), що відповідає літньому положенню, пластини 78 займають вертикальне положення і, таким чином, прилягають до тильної сторони скляного листа 42, не допускаючи надходження сонячної енергії до стіни будівлі.

Зрозуміло, що винахід не обмежений варіантами здійснення, описаними вище як приклади, і що він може знайти також інші застосування, окрім області обігрівання, охолодження та термоізоляції будівель. З

Ф) використанням такого пристрою можна здійснювати, наприклад, нагрівання печей (сонячних печей), підігрів ка басейнів, обігрівання теплиць і парників тощо. Можливе також забезпечення термоізоляції для холодильних пристроїв. во В усіх випадках створюється своєрідний "тепловий діод", який забезпечує або припиняє циркуляцію текучого теплоносія під впливом природних чинників, що спрощує конструкцію пристрою.

Крім того, хоча в цьому документі винахід описано стосовно до використання повітря як текучого теплоносія, можливим є використання також інших теплоносіїв, зокрема, рідин.

Нарешті, можливі численні варіанти виконання модуля або модулів з точки зору добору ізоляційних 65 матеріалів. Модулі можна виконувати, наприклад, з тканини або аналогічних матеріалів.

М. І ря вслу : І А й й я щ РВ ша в ! щк М. с й й , Ір Ж 3а 28 и ; що | к- й 1 1х ще , см 7 в о ри Ж. А | со зо У йо на «З В 1? ю 32 ОН ОХ що й 7 | 20 Но ШИ (Се) я.» ОК в дено «

Нр рун; -

Фо ПЕДА, М - и " 3 ума! нишишннни ИУ у

Фо у МИ їх А - Фіг. З

ФО Фіг. 2 с»

Ф) юю бо б5 ще

ОЙ х.

КТК г

Ве 7 ЗА 32 70 28 Я . Ще Мо ши ще т. і че з 76 Те те І і Й 16

Фіг. 4 Га о 2 18 ще а г о 28 Ох хх й

Ж з -. й Ще Є | Зо 5 жи шо с 2-- Ж з» | уд о сх

Ф у (ее) «їз» Фіг. 5 І сло о сю (Ф) ко во б5 ще | ще їх і | р. , ! І г; : 5 м 2 і - зв

І Фіг. 6 Й ! її 7 у (0 т 20 ?

Зв 2 7 й її І й -7 і їх в | | а 7 ІЗ 36 м іг. 8

18 | о шдІДрД ат лин

Шомиши А гас 36

Фіг. 9 18 7, ще ча; їй ГР / о 50 ни М, й -(0 - ДА за сч зв що о) 8 І Де 15 Ї Мт щ | МА о зо -е СІ ою ї «

Фіг. 10 со (Се) й х щі Її КА і: 32 їх 18 и с | І і .- 30 ;» й Щк що 28 ШО охй з я АД» м

Ф щи ри 18

Со 52 е и сл 50 Чек--16 з--- бе» ї

Фіг. 11 (Ф) ко 60 65

2 а 30 ще Х

Кт 56 70 в гл 7 0-1, я зо 28 т 26

М 7 але пі й я с

Фіг. 12 (о) (зе) зо рух їй 5 Я З о (ее) х до (Се) /4. ; 77 56 б « ;» її і й 7 16 (о) со Ж ь Фіг. 13 с 20 сю (Ф) ко бо 65

З 2 й ек /о й Х

Кая

Й х «й 16 к їй

Щи ь /

Фіг, 14

Ге о х І ж ; й 32 їй з0 Ел» 28 й ДК, « п вне 56 со 3 С» й « рю 14 Ко»; 26 З що пра: з

Фіг. 15 (о) (ее) с» с 50 (Я)

Ф) ко 60 65 т

Й в, у ді ' 15 ; | , У ї рі я у я Ге

Ж

56 " 2 | Фіг. 16 сч зв ! 12А о 2 5-2 тв 12А (зе) пусти я 2 (дней ст, й гсллло ІЙ 5 оосяслсялон ІЙ со 2222 Й

А л плтттт 0) ши. тет иттгтетто « т лений 00000 фе - ; Я -- у з Ф-- ДЕЕЕПЕГЕЕЕЕЕЕТ Й --- ( - - - ДЕРЕ ЕД длтА 0000000 фл о т ШИ

Ф -ШВА-А- Я -- й А.А. со їли й В

Фіг. 17 ве ь в ро сі 12А 128 сю

Ф) ко бо б5 нн ою 62 / 7 у; у

ЗлЬ їх 4 ЗоЬ То За я і а » я А я 7 о 56 Боб 28 Ко 7 30 зв й К 30 я х, ; о

ЗеЬ //й Зав Фо За о во А - 60 ль С ба р ва й ч пом 1. щ 16 16 « 2 ! ! яв с й Фіг. 18 Фіг 19 й о 55

ДА Х г; 32 т і | - . / з ве а ще що Х

Я й шко КО я

Я чи 28-41. Кі 70 і 3е сл Й зо

Фіг. 20 З и 7. Я их А-20Ь сч 7 с у/й 32 щі ИЙ о а: /Е ут 12 Фіг. 21 с | БВ, | 0 й щ Я, КЗ со й я СИ, шк зо о птн «

Ле яті 5; в і й ее ДТ У СО

К ХУ 26 "Фіг.22

Ф

ЧК» г 50 с» (Ф, о) 60 б5 й | в

Фіг.23 Зб І - : зи з

ЛЕ 78 187 ль ; (5) 36 Фіг. 24а 5 Фіг. 246 (зе) «І

І (се) «І о хх 2 2в 2 Що ї-о ртй ра й 0 дкюою

ПО 2 26--Г р З м о у не с и її : ;» " щ2 Іх 0 в 7 вх рев і (о) со Фіг. 25а «/ 1. 16 ре Фіг. 256 И М А ре 36 їх сі сю

Ф) ко во 65

Фіг. 26 ра В 18 Фіг. 27 ' сч ке й

Гл 36 78 і с я М ож о 78 ЗЛ» ув

Во ся т Чо т

ГІ ро си ТЯ Ина 6 со

Кая ; - 80 че 20 | ; ді (се; / р. її Кд» су й

І б с 4, 4 76 ах -Ле ; ФІ а Ам 2 ї. «

ШИ я 0 у, 75 Ь; - с ЙО - - Ке ; п д. т 4, ;з2 щи і 16 й ол ї , . 19 б в Фіг. 286 со щ їч 18

Фіг. 28а 1 сю»

Claims (14)

Формула винаходу

1. Пристрій для теплопередачі між першою стінкою та другою стінкою, які знаходяться в контакті відповідно з першою теплоакумулювальною масою та другою теплоакумулювальною масою, який відрізняється тим, що о він включає в себе ізоляційний модуль (12), що розміщений між першою стінкою (14) та другою стінкою (16) для ко утворення замкнутого контуру циркуляції текучого теплоносія (ЕС), який включає в себе перший канал (28), що простягається практично вертикально вздовж першої стінки (14), і другий канал (30), що простягається бо практично вертикально вздовж другої стінки (16), при цьому перший і другий канали зміщені один відносно одного по вертикалі, утворюючи таким чином висхідний канал і низхідний канал, а також верхній канал (32), який з'єднує перший канал з другим каналом, і нижній канал (34), який з'єднує перший канал з другим каналом таким чином, що коли висхідний канал знаходиться під впливом температури, яка перевищує температуру низхідного каналу, в контурі під впливом природних чинників має місце циркуляція текучого теплоносія (ЕС), що 65 забезпечує теплопередачу, і що коли висхідний канал знаходиться під впливом температури, яка нижча температури низхідного каналу, циркуляція текучого теплоносія в контурі під впливом природних чинників припиняється, що забезпечує термоізоляцію.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що перший канал (28) є висхідним каналом, а другий канал (30) є низхідним каналом, що дозволяє забезпечити теплообмін, коли температура в першому каналі перевищує температуру в другому каналі, і припиняти теплообмін, коли температура в першому каналі нижча, ніж у другому каналі.

З. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що перший канал (28) є низхідним каналом, а другий канал (30) є висхідним каналом, що дозволяє забезпечити теплообмін, коли температура в першому каналі нижча за температуру в другому каналі, і припиняти теплообмін, коли температура в першому каналі вища, ніж у другому 7/о каналі.

4. Пристрій за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що він має селекційні засоби (20, 56; 58, 60) для введення пристрою в той чи інший з двох станів, а саме у перший стан, в якому перший канал (28) є висхідним каналом, а другий канал (30) є низхідним каналом, або у другий стан, коли перший канал (28) є низхідним каналом, а другий канал (30) є висхідним каналом.

5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що він має перші модулі (12), які мають конфігурацію, що відповідає першому стану, та другі модулі, які мають конфігурацію, що відповідає другому стану, а селекційні засоби мають засоби (20, 56) для переведення в робочий стан або перших модулів, або других модулів.

6. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що модулі (12) мають конфігурацію, що відповідає одному стану, а селекційні засоби мають поворотні засоби для повертання модулів з метою переведення їх у другий стан.

7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що він має елемент (36) типу плоскої панелі або аналогічного засобу, в якому згруповано один або кілька модулів (12) і який може бути переведений з першого стану у другий стан або навпаки шляхом повертання.

8. Пристрій за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що він включає в себе блокувальні засоби (54, 20, 56) для примусового блокування, в разі потреби, циркуляції текучого теплоносія (ЕС). сч

9. Пристрій за одним із пп. 1-8, який відрізняється тим, що перша стінка (14) виконана з можливістю впливу на неї сонячного проміння (5), тоді як друга стінка (16) перебуває в контакті з теплоакумулювальною масою, і) яка підлягає нагріванню або охолодженню.

10. Пристрій за одним із пп. 1-9, який відрізняється тим, що друга стінка (16) перебуває в контакті зі стіною (18) будівлі. со зо

11. Пристрій за одним із пп. 1-10, який відрізняється тим, що текучим теплоносієм (ЕС) є повітря.

12. Пристрій за одним із пп. 1-11, який відрізняється тим, що модуль (12) виконаний з ізоляційного матеріалу. о

13. Пристрій за одним із пп. 1-12, який відрізняється тим, що ізоляційний матеріал вибраний з групи, до якої «Е входять полімер, пористий бетон та гнучкий матеріал, наприклад тканина.

14. Пристрій за одним із пп. 1-13, який відрізняється тим, що модуль має ізоляційне осердя (20), виконане з со можливістю його встановлення між першою стінкою (14) та другою стінкою (16) з утворенням таким чином «о відповідно першого каналу (28) та другого каналу (30), а також верхню ізоляційну перегородку (24) та нижню ізоляційну перегородку (26), виконані з можливістю встановлення їх відповідно зверху та знизу осердя (20) з утворенням таким чином відповідно верхнього каналу (32) та нижнього каналу (34). « Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних -птв) с мікросхем", 2004, М 8, 15.08.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. ;» (22) (ее) щ» с 50 сю» Ф) іме) 60 б5