WO2013028102A1 - Roofing element and device for heating a heat-transfer agent - Google Patents
Roofing element and device for heating a heat-transfer agent Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013028102A1 WO2013028102A1 PCT/RU2012/000606 RU2012000606W WO2013028102A1 WO 2013028102 A1 WO2013028102 A1 WO 2013028102A1 RU 2012000606 W RU2012000606 W RU 2012000606W WO 2013028102 A1 WO2013028102 A1 WO 2013028102A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- roofing
- roof
- roofing element
- heat
- coolant
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
- F24S10/501—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits of plastic material
-
- 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
Definitions
- the group of inventions relates to the construction, namely, to the construction of the roof of a building, allowing to place and use devices that accumulate solar energy and are able to carry out heat exchange with the environment.
- a sun-receiving device is known, combined with the roof of the building, containing a flat portion of the building's insulated roof with a waterproofing bitumen layer deposited on its surface, in which heat exchanger pipes are placed, on whose surface a metal mesh is laid (ed. St. USSR 746155, IPC F24J2 / 24, publication 1992).
- a known solar collector comprising a housing made of a heat-insulating material based on polyurethane foam, a heat-absorbing plate mounted on the bottom of the housing, and transparent insulation, while the heat-insulating material is made anisotropic in the form of three layers with waterproof membranes made of polyurethane between the layers, while the outer layer has a porosity lower than the porosity of two other layers (ed. St. USSR Jfel815525, F 24 J 2/02, 1991 publication).
- Known solar collector containing a profiled metal surface made of sheet material and serving as a roof, while under the roof there is a flexible corrugated pipe filled with a working medium in the form of gas or liquid and made of polymeric material, and the corrugated pipe is placed on the inside of the profiled a metal surface in its troughs and is configured to absorb thermal energy from a roof heated from the outside by the working medium (RF patent N ° 1 04680, IPC F24J2 / 00, publication 2011).
- the technical task of the proposed group of inventions is to expand the arsenal of technical means related to the construction of the roof of the building, which allows to place and efficiently use devices that accumulate solar energy.
- the proposed technical solutions are technological in manufacturing and use, have a minimum cost, and ensure the efficient use of solar energy for heating the coolant.
- the roofing element is made by extrusion from a polymeric material and contains cavities inside it intended for circulation through the roofing coolant element, while the roofing element is configured to connect internal cavities to an external coolant circulation system relative to the element.
- the roofing element can be made of two or more layers.
- the roofing element contains a UV stabilizer.
- the roofing element can be made in the form of a plate of a flat or wavy shape.
- the roofing element can be made in the form of tiles.
- the roofing element can be made with a lining, for example, decorative, at least on one side of it.
- the roofing element may contain a dye, allowing you to give the element the desired color scheme.
- a device for heating a heat carrier comprises a heat exchanger in communication with a heat carrier circulation system, wherein the roof of a building roof including said roof elements connected to each other is used as a heat exchanger.
- roofing elements on the roof of the building are placed obliquely.
- the roof of the building roof consists of overlapping roofing elements.
- the coolant circulation system contains collectors made in the form of tubular type elements.
- the coolant circulation system contains a thermos-storage device located under the ridge of the building roof above the location of the cavities of the roofing elements.
- each roofing element is connected via collectors in parallel or in series.
- each two nearby roofing elements are connected in series via a collector.
- Thermos-storage system of the coolant circulation system can be made with a triangular cross-section.
- FIG. 1 shows a roofing element
- figure 2 schematically shows the roof of the building with a roof
- FIG. 3 is a cross section of a building roof with a roof
- figure 5 is an embodiment of a building roof with a roof
- FIG. 6 is a cross section of a building roof with a roof in FIG.
- the roofing element 1 is made in the form of a wavy plate formed by extrusion of a polymer material. On the roof of the building, the roofing elements 1 are fastened to each other using a standard fastener, forming the roof of the building.
- Each roofing element contains inside itself cavities 2, intended for circulation through the roofing element of the coolant.
- Cavity 2 is in communication with an external (with respect to the element) circulation system of the coolant, including the lower 3 and upper 4 collectors of a tubular type.
- Cavities 2 can be made of various shapes, with many cavities being formed in each roofing element. Cavities 2 can be connected to each other in parallel or in series.
- thermos storage 5 of the coolant circulation system having a triangular cross section.
- the cavity 2 are connected to each other in parallel.
- the entire system is filled with coolant (e.g. water) and is under pressure.
- coolant e.g. water
- the coolant inflow is carried out through the lower collector 3. Under the influence of sunlight, the coolant is heated in the cavities 2.
- thermos storage 5 installed under the ridge of the roof of the building above the location of the cavities 2 of the roof elements. From the top of the thermos, the coolant flows to the consumer of thermal energy.
- the proposed technical solution can be used as an evaporator in a heat pump (FIGS. 5, 6), designed to transfer heat energy from a source with low potential heat energy (low temperature) to a consumer (heat carrier) with a higher temperature.
- a heat pump designed to transfer heat energy from a source with low potential heat energy (low temperature) to a consumer (heat carrier) with a higher temperature.
- the roof of the building roof is used as an evaporator, including the indicated roofing elements connected to each other.
- the cavities 2 in the roofing elements 1 together with collectors 3 and 4 form a single system.
- the entire system is filled with coolant and is under pressure.
- the coolant inflow is carried out through the lower collector 3.
- the inlet to the collector is preceded by a throttle (not shown), which reduces the pressure and thereby reduces the temperature of the coolant.
- the coolant enters the cavity 2.
- Cavity 2 are connected to each other sequentially by means of a collector made in the form of tubular elements 3, 4.
- the coolant using a circulation pump passes sequentially through all the cavities of all elements. During the passage of the coolant through the cavity 2, its temperature rises due to the fact that the temperature of the coolant is much lower than the ambient temperature. After the passage of the cavities, the coolant enters the compressor, which increases the pressure (not shown). As a result of increased pressure, the temperature rises. Next, the heat carrier enters the heat consumers and the temperature drops. After the passage of all heat consumers, the coolant returns to the choke, and the cycle repeats again.
- the proposed design of the roofing element is simple and technologically advanced to manufacture.
- the proposed roofing elements on the roof of the building as a device for heating the coolant, it is possible to effectively use the energy of sunlight falling on the roof surface.
- the proposed technical solution can be applied for the production of roofs in industrial and civil engineering.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
The group of inventions relates to construction and, specifically, to the design of the roofing of a building, which allows devices to be stationed and used that store solar energy and are capable of heat exchange with the environment. The roofing element is manufactured by extrusion from a polymer material and contains cavities intended for the circulation of a heat-transfer agent through the roofing element. Moreover, the roofing element is designed so that the interior cavities can be connected to a heat-transfer agent circulation system that is exterior to the element. The device for heating the heat-transfer agent comprises a heat exchanger connected to the heat-transfer agent circulation system, wherein the heat exchanger is in the form of roofing comprised of the above roofing elements connected to each other.
Description
Кровельный элемент и устройство для нагрева теплоносителя Roofing element and device for heating the coolant
Область техники Technical field
Группа изобретений относится к строительству, а именно к конструкции кровли здания, позволяющей размещать и использовать устройства, аккумулирующие солнечную энергию и способные осуществлять теплообмен с окружающей средой. The group of inventions relates to the construction, namely, to the construction of the roof of a building, allowing to place and use devices that accumulate solar energy and are able to carry out heat exchange with the environment.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известны различные устройства, предназначенные для использования кровли здания для нагрева воды с помощью солнечной энергии (например, патент США N<?4201 193, патент Франции 2566032, патент Германии JVk40061 16, патент Китая
Various devices are known for using the roof of a building to heat water using solar energy (for example, US patent N <? 4201 193, French patent 2566032, German patent JVk40061 16, Chinese patent
Известно солнцеприемное устройство, совмещенное с кровлей здания, содержащее плоский участок теплоизолированной кровли здания с нанесенным на ее поверхность гидроизоляционным битумным слоем, в котором размещены трубы теплообменника, на поверхность которых уложена металлическая сетка (авт. св. СССР 746155, МПК F24J2/24, публикация 1992г.). A sun-receiving device is known, combined with the roof of the building, containing a flat portion of the building's insulated roof with a waterproofing bitumen layer deposited on its surface, in which heat exchanger pipes are placed, on whose surface a metal mesh is laid (ed. St. USSR 746155, IPC F24J2 / 24, publication 1992).
Известен солнечный коллектор, содержащий корпус, выполненный из теплоизоляционного материала на основе пенополиуретана, теплопоглощающую пластину, установленную на дне корпуса, и прозрачную изоляцию, при этом теплоизоляционный материал выполнен анизотропным, в виде трех слоев с гидрозащитными мембранами из полиуретана между слоями, при этом наружный слой имеет пористость ниже пористости двух других слоев (авт. св. СССР Jfel815525, F 24 J 2/02, публикация 1991 г.).
Известен солнечный коллектор, содержащий профилированную металлическую поверхность, выполненную из листового материала и служащую в качестве кровли, при этом под кровлей расположен гибкий гофрированный трубопровод, заполненный рабочей средой в виде газа или жидкости и выполненный из полимерного материала, причем гофрированный трубопровод размещен с внутренней стороны профилированной металлической поверхности в ее желобах и выполнен с возможностью поглощения рабочей средой тепловой энергии от нагреваемой извне кровли (патент РФ N° 104680, МПК F24J2/00, публикация 2011г.). A known solar collector comprising a housing made of a heat-insulating material based on polyurethane foam, a heat-absorbing plate mounted on the bottom of the housing, and transparent insulation, while the heat-insulating material is made anisotropic in the form of three layers with waterproof membranes made of polyurethane between the layers, while the outer layer has a porosity lower than the porosity of two other layers (ed. St. USSR Jfel815525, F 24 J 2/02, 1991 publication). Known solar collector containing a profiled metal surface made of sheet material and serving as a roof, while under the roof there is a flexible corrugated pipe filled with a working medium in the form of gas or liquid and made of polymeric material, and the corrugated pipe is placed on the inside of the profiled a metal surface in its troughs and is configured to absorb thermal energy from a roof heated from the outside by the working medium (RF patent N ° 1 04680, IPC F24J2 / 00, publication 2011).
Известен солнечный коллектор, содержащий тепловоспринимающий элемент и приспособления для входа и выхода теплоносителя и являющийся элементом кровли крыши, при этом солнечный коллектор содержит корпус, герметично соединенный с тепловоспринимающим элементом, последний из которых имеет развитую поверхность или в виде гофр, или в виде ребер, или в виде игольчатых выступов с одной стороны, которая обращена к теплоносителю, или с обеих сторон, при этом на корпусе имеются крепления для соединения коллекторов между собой и для прикрепления их к каркасу крыши, а места соединения коллекторов герметично заделываются герметиком (патент РФ N°2183801, МПК F24J2/04, публикация 2002г.). A known solar collector containing a heat-receiving element and devices for entering and exiting the heat carrier and which is an element of the roof of the roof, the solar collector comprising a housing hermetically connected to the heat-receiving element, the last of which has a developed surface either in the form of corrugations, or in the form of ribs, or in the form of needle protrusions on one side, which is facing the coolant, or on both sides, while on the case there are mounts for connecting the collectors to each other and for attaching them to the roof frame, and the joints of the collectors are hermetically sealed with sealant (RF patent N ° 2183801, IPC F24J2 / 04, publication 2002).
Известные устройства экономически неэффективны при их использовании в качестве кровли здания для нагрева воды с помощью солнечной энергии. Known devices are economically inefficient when used as the roof of a building for heating water using solar energy.
Известна кровля здания с устройством, аккумулирующим солнечную энергию, и состоящим из нескольких соединенных друг с
другом элементов с сообщающимися полостями, при этом каждый элемент содержит полый корпус из теплоизоляционного материала и расположенные внутри корпуса и находящиеся в тепловом контакте теплоноситель и светопоглощающий приемник с рабочей поверхностью, на которую падает солнечное излучение (патент РФ «27195, МПК F24J2/05, публикация 2003г.). Known roof of the building with a device that accumulates solar energy, and consisting of several connected to each other other elements with communicating cavities, each element containing a hollow housing made of heat-insulating material and located inside the housing and in thermal contact with a heat carrier and a light-absorbing receiver with a working surface on which solar radiation is incident (RF patent “27195, IPC F24J2 / 05, publication 2003).
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Технической задачей предлагаемой группы изобретений является расширение арсенала технических средств, относящихся к конструкции кровли здания, позволяющей размещать и эффективно использовать устройства, аккумулирующие солнечную энергию. The technical task of the proposed group of inventions is to expand the arsenal of technical means related to the construction of the roof of the building, which allows to place and efficiently use devices that accumulate solar energy.
Предлагаемые технические решения технологичны в изготовлении и использовании, обладают минимальной себестоимостью, и обеспечивают эффективное использование солнечной энергии для нагрева теплоносителя. The proposed technical solutions are technological in manufacturing and use, have a minimum cost, and ensure the efficient use of solar energy for heating the coolant.
Сущность предлагаемой группы изобретений заключается в следующем. The essence of the proposed group of inventions is as follows.
Кровельный элемент изготавливается методом экструзии из полимерного материала и содержит внутри себя полости, предназначенные для циркуляции через кровельный элемент теплоносителя, при этом кровельный элемент выполнен с возможностью подключения внутренних полостей к внешней, по отношению к элементу, системе циркуляции теплоносителя. The roofing element is made by extrusion from a polymeric material and contains cavities inside it intended for circulation through the roofing coolant element, while the roofing element is configured to connect internal cavities to an external coolant circulation system relative to the element.
Кровельный элемент может быть выполнен из двух и более слоев. The roofing element can be made of two or more layers.
Кровельный элемент содержит УФ стабилизатор. The roofing element contains a UV stabilizer.
Кровельный элемент может быть выполнен в виде пластины плоской или волнистой формы.
Кровельный элемент может быть выполнен в форме черепицы.The roofing element can be made in the form of a plate of a flat or wavy shape. The roofing element can be made in the form of tiles.
Кровельный элемент может быть выполнен с облицовкой, например, декоративной, по крайней мере, с одной ее стороны. The roofing element can be made with a lining, for example, decorative, at least on one side of it.
Кровельный элемент может содержать краситель, позволяющий придать элементу необходимую цветовую гамму. The roofing element may contain a dye, allowing you to give the element the desired color scheme.
Устройство для нагрева теплоносителя содержит теплообменник, сообщенный с системой циркуляции теплоносителя, при этом в качестве теплообменника используется кровля крыши здания, включающая соединенные друг с другом указанные кровельные элементы. A device for heating a heat carrier comprises a heat exchanger in communication with a heat carrier circulation system, wherein the roof of a building roof including said roof elements connected to each other is used as a heat exchanger.
Кровельные элементы на крыше здания размещаются наклонно. Roofing elements on the roof of the building are placed obliquely.
Кровля крыши здания состоит из кровельных элементов, уложенных внахлест. The roof of the building roof consists of overlapping roofing elements.
Система циркуляции теплоносителя содержит коллекторы, выполненные в виде элементов трубчатого типа. The coolant circulation system contains collectors made in the form of tubular type elements.
Система циркуляции теплоносителя содержит термос- накопитель, расположенный под коньком крыши здания выше расположения полостей кровельных элементов. The coolant circulation system contains a thermos-storage device located under the ridge of the building roof above the location of the cavities of the roofing elements.
Полости каждого кровельного элемента соединены посредством коллекторов параллельно или последовательно. The cavities of each roofing element are connected via collectors in parallel or in series.
Полости в каждых двух близлежащих кровельных элементах соединены посредством коллектора последовательно. The cavities in each two nearby roofing elements are connected in series via a collector.
Термос-накопитель системы циркуляции теплоносителя может быть выполнен с треугольным поперечным сечением. Thermos-storage system of the coolant circulation system can be made with a triangular cross-section.
Краткое описание фигур чертежей Brief Description of the Drawings
На представленных чертежах изображено предложенное техническое решение, где на фиг. 1 изображен кровельный элемент;
на фиг.2 схематично изображена крыша здания с кровлей; на фиг. 3 - поперечное сечение крыши здания с кровлей; на фиг.4 - кровельный элемент с нижним и верхним коллекторами (продольное сечение); на фиг.5 - вариант исполнения крыши здания с кровлей; на фиг. 6 - поперечное сечение крыши здания с кровлей на фиг.5. The drawings show the proposed technical solution, where in FIG. 1 shows a roofing element; figure 2 schematically shows the roof of the building with a roof; in FIG. 3 is a cross section of a building roof with a roof; figure 4 - roofing element with lower and upper collectors (longitudinal section); figure 5 is an embodiment of a building roof with a roof; in FIG. 6 is a cross section of a building roof with a roof in FIG.
Лучший вариант осуществления изобретения The best embodiment of the invention
Кровельный элемент 1 выполнен в виде пластины волнистой формы, образованной методом экструзии из полимерного материала. На крыше здания кровельные элементы 1 скрепляются друг с другом при помощи стандартного крепления, образуя кровлю здания. The roofing element 1 is made in the form of a wavy plate formed by extrusion of a polymer material. On the roof of the building, the roofing elements 1 are fastened to each other using a standard fastener, forming the roof of the building.
Каждый кровельный элемент содержит внутри себя полости 2, предназначенные для циркуляции через кровельный элемент теплоносителя. Each roofing element contains inside itself cavities 2, intended for circulation through the roofing element of the coolant.
Полости 2 сообщены с внешней, по отношению к элементу, системой циркуляции теплоносителя, включающей нижний 3 и верхний 4 коллекторы трубчатого типа. Cavity 2 is in communication with an external (with respect to the element) circulation system of the coolant, including the lower 3 and upper 4 collectors of a tubular type.
Полости 2 могут быть выполнены различной формы, при этом в каждом кровельном элементе может быть образовано множество полостей. Полости 2 могут быть соединены друг с другом параллельно или последовательно. Cavities 2 can be made of various shapes, with many cavities being formed in each roofing element. Cavities 2 can be connected to each other in parallel or in series.
Под коньком крыши здания выше расположения полостей 2 кровельных элементов размещен термос-накопитель 5 системы циркуляции теплоносителя, имеющий треугольное поперечное сечение. Under the ridge of the roof of the building above the location of the cavities 2 of the roof elements, there is a thermos storage 5 of the coolant circulation system having a triangular cross section.
При использовании предложенного технического решения в качестве устройства для нагрева теплоносителя и аккумулирования тепла (фиг.2, 3) полости 2 соединяются друг с другом параллельно. Вся система заполнена теплоносителем (например, водой) и
находится под давлением. Приток теплоносителя осуществляется через нижний коллектор 3. Под действием солнечных лучей теплоноситель нагревается в полостях 2. When using the proposed technical solution as a device for heating the coolant and heat storage (figure 2, 3), the cavity 2 are connected to each other in parallel. The entire system is filled with coolant (e.g. water) and is under pressure. The coolant inflow is carried out through the lower collector 3. Under the influence of sunlight, the coolant is heated in the cavities 2.
Далее возникает эффект естественной конвекции - нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова. Таким образом, нагретый теплоноситель через верхний коллектор 4 попадает в термос-накопитель 5, установленный под коньком крыши здания выше расположения полостей 2 кровельных элементов. Из верхней части термоса теплоноситель поступает к потребителю тепловой энергии. Next, the effect of natural convection arises - the lower layers of the substance heat up, become lighter and float, and the upper layers, on the contrary, cool, become heavier and fall down, after which the process repeats again and again. Thus, the heated coolant through the upper collector 4 enters the thermos storage 5, installed under the ridge of the roof of the building above the location of the cavities 2 of the roof elements. From the top of the thermos, the coolant flows to the consumer of thermal energy.
Предложенное техническое решение может быть использовано в качестве испарителя в тепловом насосе (фиг.5, 6), предназначенного для переноса тепловой энергии от источника с низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. The proposed technical solution can be used as an evaporator in a heat pump (FIGS. 5, 6), designed to transfer heat energy from a source with low potential heat energy (low temperature) to a consumer (heat carrier) with a higher temperature.
В качестве испарителя используется кровля крыши здания, включающая соединенные друг с другом указанные кровельные элементы. The roof of the building roof is used as an evaporator, including the indicated roofing elements connected to each other.
Полости 2 в кровельных элементах 1 вместе с коллекторами 3 и 4 образуют единую систему. Вся система заполнена теплоносителем и находится под давлением. Приток теплоносителя осуществляется через нижний коллектор 3. Входу в коллектор предшествует дроссель (не показан), понижающий давление и этим самым понижающий температуру теплоносителя. Далее теплоноситель поступает в полости 2. Полости 2 соединяются друг с другом
последовательно посредством коллектора, выполненного в виде трубчатых элементов 3, 4. The cavities 2 in the roofing elements 1 together with collectors 3 and 4 form a single system. The entire system is filled with coolant and is under pressure. The coolant inflow is carried out through the lower collector 3. The inlet to the collector is preceded by a throttle (not shown), which reduces the pressure and thereby reduces the temperature of the coolant. Next, the coolant enters the cavity 2. Cavity 2 are connected to each other sequentially by means of a collector made in the form of tubular elements 3, 4.
Теплоноситель при помощи циркуляционного насоса (не показан) проходит последовательно через все полости всех элементов. За время прохождения теплоносителя через полости 2 его температура повышается в связи с тем, что температура теплоносителя значительно ниже температуры окружающей среды. После прохождения полостей теплоноситель поступает в компрессор, повышающий давление (не показан). В результате увеличения давления растет температура. Далее теплоноситель поступает к потребителям тепла и температура понижается. После прохождения всех потребителей тепла, теплоноситель возвращается к дросселю, и цикл повторяется вновь. The coolant using a circulation pump (not shown) passes sequentially through all the cavities of all elements. During the passage of the coolant through the cavity 2, its temperature rises due to the fact that the temperature of the coolant is much lower than the ambient temperature. After the passage of the cavities, the coolant enters the compressor, which increases the pressure (not shown). As a result of increased pressure, the temperature rises. Next, the heat carrier enters the heat consumers and the temperature drops. After the passage of all heat consumers, the coolant returns to the choke, and the cycle repeats again.
Промышленная применимость Industrial applicability
Предложенная конструкция кровельного элемента проста и технологична в изготовлении. При использовании предложенных кровельных элементов на крыше здания в качестве устройства для нагрева теплоносителя обеспечивается возможность эффективно использовать энергию солнечных лучей, падающих на поверхность крыши. The proposed design of the roofing element is simple and technologically advanced to manufacture. When using the proposed roofing elements on the roof of the building as a device for heating the coolant, it is possible to effectively use the energy of sunlight falling on the roof surface.
При использовании предложенных кровельных элементов на крыше здания в качестве испарителя теплового насоса решается главная проблема теплового насоса - дороговизна испарителя и во многих случаях невозможность установки испарителя. When using the proposed roofing elements on the roof of the building as an evaporator of a heat pump, the main problem of the heat pump is solved - the high cost of the evaporator and in many cases the inability to install the evaporator.
Предложенное техническое решение может быть применено для производства кровель в промышленном и гражданском строительстве.
The proposed technical solution can be applied for the production of roofs in industrial and civil engineering.
Claims
1. Кровельный элемент, характеризующийся изготовлением посредством экструзии из полимерного материала и наличием внутренних полостей, предназначенных для циркуляции через кровельный элемент теплоносителя, при этом кровельный элемент выполнен с возможностью подключения внутренних полостей к внешней, по отношению к элементу, системе циркуляции теплоносителя. 1. The roofing element, characterized by manufacturing by extrusion from a polymeric material and the presence of internal cavities intended for circulation through the roofing element of the coolant, while the roofing element is made with the possibility of connecting the internal cavities to the external, relative to the element, the circulation system of the coolant.
2. Кровельный элемент по п.1, отличающийся тем, что в полимерный материал введен УФ стабилизатор. 2. The roofing element according to claim 1, characterized in that a UV stabilizer is introduced into the polymeric material.
3. Кровельный элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен из двух и более слоев. 3. The roofing element according to claim 1, characterized in that it is made of two or more layers.
4. Кровельный элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде пластины плоской или волнистой формы. 4. The roofing element according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a plate of a flat or wavy shape.
5. Кровельный элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в форме черепицы. 5. The roofing element according to claim 1, characterized in that it is made in the form of tiles.
6. Кровельный элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с облицовкой, например, декоративной, по крайней мере, с одной ее стороны. 6. The roofing element according to claim 1, characterized in that it is made with a cladding, for example, decorative, at least on one side of it.
7. Кровельный элемент по п.1, отличающийся тем, что он содержит краситель, позволяющий придать элементу необходимую цветовую гамму. 7. The roofing element according to claim 1, characterized in that it contains a dye that allows you to give the element the desired color scheme.
8. Устройство для нагрева теплоносителя, содержащее теплообменник, сообщенный с системой циркуляции теплоносителя, отличающееся тем, что в качестве теплообменника используется кровля крыши здания, включающая соединенные друг с другом кровельные элементы, выполненные по любому из п.п.1-7. 8. A device for heating a heat carrier, comprising a heat exchanger in communication with a heat carrier circulation system, characterized in that the roof of the building is used as a heat exchanger, including roofing elements connected to each other made according to any one of claims 1 to 7.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что кровельные элементы на крыше здания размещены наклонно. 9. The device according to claim 8, characterized in that the roofing elements on the roof of the building are placed obliquely.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что кровля крыши здания состоит из кровельных элементов, уложенных внахлест. 10. The device according to claim 8, characterized in that the roof of the building roof consists of roofing elements overlapped.
11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что система циркуляции теплоносителя содержит коллекторы, выполненные в виде элементов трубчатого типа. 11. The device according to claim 8, characterized in that the coolant circulation system contains collectors made in the form of elements of a tubular type.
12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что полости каждого кровельного элемента соединены посредством коллекторов параллельно. 12. The device according to claim 8, characterized in that the cavities of each roofing element are connected via collectors in parallel.
13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что полости каждого кровельного элемента соединены посредством коллекторов последовательно. 13. The device according to claim 8, characterized in that the cavities of each roofing element are connected in series via collectors.
14. Устройство по п.8, отличающееся тем, что полости в каждых двух близлежащих кровельных элементах соединены посредством коллекторов последовательно. 14. The device according to claim 8, characterized in that the cavity in every two nearby roofing elements are connected in series via collectors.
15. Устройство по п.8, отличающееся тем, что система циркуляции теплоносителя содержит термос-накопитель, расположенный под коньком крыши здания выше расположения полостей кровельных элементов. 15. The device according to claim 8, characterized in that the coolant circulation system contains a thermos storage device located under the ridge of the building roof above the location of the cavities of the roof elements.
16. Устройство по п.8, отличающееся тем, что термос- накопитель системы циркуляции теплоносителя выполнен с треугольным поперечным сечением. 16. The device according to claim 8, characterized in that the thermos accumulator of the coolant circulation system is made with a triangular cross section.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011134893 | 2011-08-22 | ||
RU2011134893 | 2011-08-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013028102A1 true WO2013028102A1 (en) | 2013-02-28 |
Family
ID=47746680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2012/000606 WO2013028102A1 (en) | 2011-08-22 | 2012-07-24 | Roofing element and device for heating a heat-transfer agent |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2013028102A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1742438A1 (en) * | 1989-10-25 | 1992-06-23 | Производственно-Торговое Объединение "Армфарфор" | Roof tile |
JPH04261979A (en) * | 1991-01-11 | 1992-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | Melting process device |
RU2184820C1 (en) * | 2001-10-16 | 2002-07-10 | Житник Эдуард Валентинович | Roof tile |
EA006051B1 (en) * | 2000-05-25 | 2005-08-25 | Е. И. Дюпон Де Немур Энд Компани | Multipet polymer filaments |
-
2012
- 2012-07-24 WO PCT/RU2012/000606 patent/WO2013028102A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1742438A1 (en) * | 1989-10-25 | 1992-06-23 | Производственно-Торговое Объединение "Армфарфор" | Roof tile |
JPH04261979A (en) * | 1991-01-11 | 1992-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | Melting process device |
EA006051B1 (en) * | 2000-05-25 | 2005-08-25 | Е. И. Дюпон Де Немур Энд Компани | Multipet polymer filaments |
RU2184820C1 (en) * | 2001-10-16 | 2002-07-10 | Житник Эдуард Валентинович | Roof tile |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8316841B2 (en) | Energy transmitting panel, for invisible incorporation into a building and a cassette comprising such panel | |
EP2338010B1 (en) | Supporting frame for constructing a building including a thermal panel and a photovoltaic panel | |
KR20110139227A (en) | Insulated storage tank | |
US10804841B2 (en) | Solar thermal energy collector | |
US20150292770A1 (en) | Solar thermal collector system and method for pitched roof constructions | |
CN105758021A (en) | Solar heat collection device with phase-change heat-storage heat tubes | |
JP7073340B2 (en) | Roof panel equipment that functions as a heat collector | |
RU112231U1 (en) | ROOFING ELEMENT AND DEVICE FOR HEATING THE HEAT | |
US20100108054A1 (en) | Optically efficient and thermally protected solar heating apparatus and method | |
US20080190412A1 (en) | Device For Collectting Rainwater And Solar Energy Originating From Visible Radiation | |
WO2013028102A1 (en) | Roofing element and device for heating a heat-transfer agent | |
RU2250422C2 (en) | Solar power plant for hot water supply and sun collector of such plant | |
GB2552941A (en) | A low cost flat plate solar thermal hot water panel that can tolerate freezing or lack of water without damage, can be used as roofing sheets | |
WO2010007103A1 (en) | Roofing panel and roof structure | |
RU2822342C1 (en) | Device for converting solar energy into heat | |
US20090194094A1 (en) | Device for collecting rain water and calories from solar radiation | |
WO2010083988A2 (en) | An energy transmitting sheet profile for invisible incorporation into a building climate shield, and a method and sheet profile for such incorporation | |
UA65474A (en) | Solar collector | |
CN214581873U (en) | Ground source heat exchange deep well earth surface heat preservation device | |
CN102767910B (en) | Single-loop internal circulating solar heat collecting member and device | |
US20230332802A1 (en) | Solar heating system | |
RU2183801C1 (en) | Solar collector | |
KR100807511B1 (en) | Solar heat absorber using binder or welding union type of heat absorbent plate and one pipe | |
US20110030676A1 (en) | Device for a water tank with integrated solar collector | |
WO2015094105A1 (en) | Light absorbing unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12825974 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12825974 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |