Стеновое ограждение с солнечным коллектором Советский патент 1983 года по МПК E06B9/24 

Изобретение относится к строител ству, разработано для применения в каГёстве стеновых ограждений жилых, общественных и производственных зданий в районах с солнечной зимой и о носительно нежарким летом. Известно ст.еновое ограждение с солнечным коллектором, включающее на ружное остекление, отделенный от него воздушной прослойкой приемник солнечной энергии в виде зачерненно поверхности,, снабженную вверху и внизу продувами массивную бетонную стену, выполняющую -функцию теплоизо ляции , несущего слоя и аккумулятора тепловой энергии l . . Однако недостатком такой констру ции являются ее невысокие декоратив но-отделочные и экологические качес ва, выражающиеся в преобладании тем ных и черных тонов в наружных ограж дениях с солнечным коллектором. Наиболее близким к предлагаемому является стеновое ограждение с солнечным коллектором, включающее наружное остекление, отделенный от него воздушной прослойкой, приемник солнечной энергии в виде системы зачерненных, наклонно расположенных пластин и размещенные за ними тепло изоляционные и обшивочные элементы Г2. Недостатки конструкции заключают ся в повышенной материалоемкости, низкой облученности приемника солнечной энергии, выполненного из взаимно затеняющих друг друга, образующих многоярусную систему пластин, и в относительно невысоких декоративно-отделочных и экологичес ких качествах, обусловленных преобладанием черных тонов по фасадам зданий с такими ограждениями. Целью изобретения является снижение материалоемкости, увеличение энергооблученности приемника, улучшение экологических и декоративноотделочных качеств ограждения. Поставленная цель достигается тем, что в стеновом ограждении, с солнечным коллектором,включающей наружное остекление/ расположенные за ним воздушную прослойку, зачерне ный приемник солнечной энергии, теп ловую изоляцию, несущие и отделочны элементы, поверхность приемника сол нечной энергии, обращенная к излучению, выполнена ступенчатой из зачерненных и отражательных пластин, чередующихся через одну и имеющих наклон.одна к другой, а воздушная прослойка поэтажно разграничена по высоте на автономные отсеки и снабжена вверху и внизу регулируемыми воздушными клапанами для сообщения прослойки с помещением. На фиг. 1 изображено стеновое ограждение, вертикальный разрез; на фиг. 2 - фрагмент стенового ограждения, вариант с тепловым аккуму лятором в виде призматических контейнеров. Стеновое ограждение с солнечным коллектором содержит наружное остекление 1, которое в зависимости от внешних климатических условий может быть выполнено из одного или более слоев селективно прозрачного материала, например оконного стекла.-За остеклением 1 отделенный от него воздушной прослойкой 2 размещен приемник солнечной энергии, выполненный в виде зачерненных наклонных пластин 3, чередующихся с отражательными пластинами 4. Каждая пара пластин 3 и 4 образует призматическую складку, которая в сочетании с обращенной к ней поверхностью 5 теплоизоляции 6 образует полость 7. Заполнение полости 7 теплоаккумулирующим веществом, например водой, антифризом или водогравийной смесью, в том числе с антифризом, превращает ее в тепловой аккумулятор, увеличивающий тепловую инерцию коллектора солнечной энергии, а следовательно, и стенового ограждения. Воздушная прослойка 2 для повышения равномерности нагрева коллектора по высоте здания, в том числе многоэтажного, может быть разграничена на горизонтальные отсеки перемычками 8, выполненными, например, в виде тонких или теплоизолированных мембран. При этом в верхней и нижней части отсека совпадающего, например, с высотой этажа, в стене могут быть выполнены регулируемые воздушные клапаны 9 и 10, сообщакнцие прослой- . 1У 2 с помещением 11. Выполняют предлагаемое стеновое ограждение из материалов, применяеNbix в строительстве. Так, пластины 3и 4 могут быть выполнены из складчато-деформированного металлического листа, армированного пластинами, или металлопласта, толщиной ISS-IO M с нанесением на его:внешнюю поверхность на участках, соответствующих пластинам 3, зачернения, увеличивающего поглощение, а на участках пластин 4 слоя, увеличивающего отражение солнечной энергии. При этом для увеличения нагрева пластин 3 отражающий слой пластин 4должен быть предпочтительно наделен свойствами направленного, т.е. зеркального, отражения. Угол наклона пластин 3 принимсиот из условия их максимального облучения прямыми солнечными лучами в периоды наибольшей интенсивности солнечной радиации в расчетный период работы коллектора, например, равным у ; где j-pнаибольшая высота солнца в расчетный период, либо при круглогодичной работе коллектора средняя из наибольних полуденных высот солнца за год. Угол наклона пластин 4 принимают из условия наибольшего переотра ВИЯ ими солнечных лучей 12 на плас тины 3. Тепловая изоляция б и последующие слои, обращенные к помещению 11 и условно не показанные, могут быть выполнены ,в слоистом испол- . нении, например из термостойких пенопла стов с внутренней обшивкой и отделкой, либо в виде самонёсуще го легкобетонного, например из кер зитобетона, либо из пассивных тяже лых бетонов. В последнем случае увеличивается общая тепловая инерция стены. Монтируют пред: лагаемое стеновое ограждение поэлементно или укрупненными модулями. Работает ограждение следующим образом. При воздействии на него солнечных лучей 12 последние, проникая ч рез селективно пропускакицее наружное остекление 1, нагревают пласти ны 3 гелиоприемника. Часть лучей 12, отразившись от пластин 4 дополнительно попадает на пластины увеличивая их энергообеспеченность и, следовательно, нагрев. Пластины отдают тепло расположенным за ними конструктивным элементам стенового ограждения, нагревая энергоемкую теплоизоляцию 6 6 случае незаполненных полостей 7, либо нагревая т лоаккумулирующую массу заполнения полости 7. Для увеличения нагрева и сохранения тепла внешние поверхности пластин 3 и 4 должны быть выделены свойствами пониженного излучения в ИК-диапазоне. Ускорение нагрева помещения 11 достигают , открывая клапаны 9 и 1 в период облучения стенового ограж дения солнцем. При этом воздух. контактно нагреваясь в прослойке 2, путем естественной конвекции поднимается вверх и через клапан 3 поступает в помещение И, а охладившись в нем, через клапан 10 возвращается на рециркуляцию. В ночное время пасмурную погоду или когда обогрев помещения 11 не нужен клапаны 9 и 10 закрыты. Снижение материалоемкости обеспечивается изменением общей площгцд зачерненного приемника солнечных лучей на единицу поверхности стенового, ограждения по сравнению с прототипом в 2-6 раз, а увеличение энергооблученности гелиоприемника обеспечивается за счет дополнительного снабжения пластин 3 потоками солнечных лучей, направлено отраженными от пластин 4. При этом повьаиение плотности облучения мбжет составлять 30-80%. Улучшение экологических и декоративно-отделочных качеств стенового ограждения достигается за cleT расположения пластин 3 и 4, при котором темные пластины 3 обращены к солнечным лучам и в многоэтажных зданиях практически невидима для наблюдателя,.находящегося на тротуаре или проезжей части улицы. В то время, как стеновое ограждение для внешнего наблюдателя, преимущественно пешеходов или водителей представляется облицованным зеркальными пластинами. Слепящий эффект от солнечных лучей исключен, так как последние направлены отраженно к пластинам 3. Применение предлагаемого стенового ограждения в мало- и многоэтажных жилых, общественных и производСТвенных здаииях обеспечивает экономию тепловой энергии на отопление зданий в размере 24-57%..

СТЕНОВОЕ ОГРАЖДЕНИЕ с со нечным коллектором, включающее на ружное остекление, расположенные ; г ним воздушную прослойку, зачернен,ный приемник солнечной энергии, тепловую изоляцию, несущие и отделочные элементы, отличающееся . тем, что, с целью снижения материалоемкости, увеличения энергоо()лученности приемника, улучшения экологических и декоративно-отделочных качеств ограждения, поверхность приемника солнечной энергии, обращенная к излучению, выполнена ступенчатой из зачерненных и отражательных пластин, чередующихся через одну и имеющих одна к другой, а воздушная прослойка поэтажно разграничена по высоте на автономные отсеки и снабжена ёверху и внизу регули- § руемыми воздушными клапанами для сообщения прослойки с помещением.