Система солнечного отопления здания Советский патент 1985 года по МПК F24J2/42 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к строительным конструкциям для солнечного теплоснабжения зданий. Целью изобретения является повышение эффективности обогрева здания за счет целесообразного размещения элементов сиетемы с возможностью работы в различных режимах тепло- или холодоснабжения здания, в особенности многоэтажного. На фиг. 1 изображена панель, общий вид; на фиг. 2 - расположение заслонок в режиме «Лето, на фиг. 3 - в режиме «Лето, на фиг. 4 - в режиме «Зима, на фиг. 5 - в режиме «Зима, ночь. Система солнечного отопления многоэтажного здания 1, содержащая прозрачное ограждение 2 и лучепоглощающий экран 3, пространство 4 между которыми сообщено с расположенным над ним горизонтальным сквозным воздуховодом 5 и через заслонки б и 7 - с наружным воздухом и аккумулятором 8 тепла, который через вертикальный канал в виде вентиляционной щахты 9 и заслонки 10 сообщен с внутренними помещениями 11 здания 1. В верхней части экрана 3 выполнено отверстие 12, перекрываемое заслонкой 13. Экран 3 установлен с зазором 14 относительно стены 15 здания 1, аккумулятор 8 тепла - ниже уровня прозрачного ограждения 2 в фундаменте 16 здания 1. Горизонтальный воздуховод 5 выполнен в перекрытии 17 здания 1. Перекрываемые заслонками 10 отверстия в вентиляционной щахте 9 размещены над каждым междуэтажным перекрытием, 18. Воздуховод 5 в торцах имеет сообщающие его с атмосферой отверстия 19 с заслонками 20 и связи с венгиляционной щахтой 9 посредством выполненного в ней отверстия 21 с заслонкой 22. В верхней и нижней частях на каждом этаже в стене 15 выполнены сквозные вентиляционные отверстия 23, а в противоположной ей стене 24 - перекрываемые оконные проемы 25. Перемещение воздушных масс осуществляет вентилятор 26. Нунктирной линией показано движение воздуха. Система работает следующим образом. Режим «Лето, ночь (фиг. 2). Возникает необходимость охлаждения нагретого за день внутреннего объема здания. Для этого прохладный наружный воздух с помощью вентилятора 26 через заслонку 6 подается в полость фундамента 16, где он охлаждает аккумулятор 8, после чего нагретый воздух через вентиляционную щахту 9 и заслонку 22 попадает в воздуховод 5 и выходит наружу через заслонку 20. В это время в помещениях здания открываются оконные проемы 25 и организуется проветривание. Наружный воздух через оконные проемы 25, вентиляционные отверстия 23 в стене 15 и заслонку 13 в экране 3 попадает в воздуховод 5 и через заслонки 20 выходит ,y. Создание сильной тяги воздуха из помещений 11 обусловливается высокой степенью нагрева в дневное время экрана 3, вследствие чего наружный воздух через заслонку 7 в прозрачном ограждении 2 попадает в пространство 4, нагревается и устремляется вверх, создавая сиотьный восходящий поток. По мере охлаждения аккумулятора 8 часть холодного воздуха из вентиляционной шахты 9 подается в помещения 11 здания 1 путем открытия заслонок 10 и частичного прикрытия заслонки 22. При достижении в помещениях здания оптимальной температуры, оконные проемы 25 закрываются. а регулирование потока воздуха, поступаюш.его в помещение 11, осуществляется заслонками 10. Режим «Лето, день (фиг. 3). Значительная интенсивность солнечной радиации и высокая степень нагрева ограждающих конструкций здания 1 обусловливают необходимость охлаждения помещений 11. Для этого нагретый воздух через заслонку 6 вентилятором 26 подается в полость фундамента 16, где он, проходя через акку улятор 8, охлаждается и через заслонки 10, вентиляционной шахты 9 попадает в помещения 11 здания 1, создавая оптимальную температуру внутреннего объема, а затем через вентиляционные отверстия 23, заслонки 13 и 20 выходит наружу. С целью снижения температуры нагрева пространства 4 в дневное время организуется его интенсивное проветривание. Наружный воздух, попадая в пространство 4, нагревается (вследствие значительной те.мпературы нагрева экрана 3, который препятствует попаданию солнечной радиации на стену 15) и устремляется вверх, создавая сильный восходящий поток, обеспечивающий снижение температуры в пространстве 4 и вытяжение воздуха из помещений 11 здания 1 через вентиляционные отверстия 23. Проветривание перекрытия 17 позволяет уменьшить степень нагрева помещений 11 верхних этажей здания 1. С целью тенлоизоляции здания 1 в дневное время оконные проемы 25 закрываются. Поддержание оптимальной температуры внутреннего объема здания 1 осуществляется регулированпе заслонкой 10 потока воздуха, поступающего в помещение 1 1. В летний период постоянно откриггы заслонки 7, 13, 20. Заслонка 6 обеспечивает подачу в аккумулятор 8 только 11а)ужного воздуха. Переход, «День-ночь осуществляется открытием (закрытием) заслонки 22, а ре1улирование потока воздуха, поступающего в помещение , осуществляется заслонками 10. С целью новышения эффективности охлаждения аккумулятора 8 тепла возможно

применение те11лов;|ажности()й обработки последнего (ох.каждение водой).

Режим «Зима, день (фиг. 4). Низкая температура наружного .ха обусловливает необходимость отонления внутреннего объема здания 1 н его теплоизоляции. Для ЭТ01Ч) закрывают заслонку 7 прозрачного ограждения 2 и заслонку 13 экрана 3, вследствие чего образуюидие пространства 4 и зазор 14 оказываются замкнутыми и воздух в них нагревается. Отопление помещений 1 1 здания 1 осуществляется путем естественной вентиляции. Воздух в помещениях 11, охлаждаясь, опускается и через нижнее вентиляционное отверстие 23 попадает в зазор 14, где он нагревается, устремляясь вверх, и через верхнее вентиляционное отверстие 23 вновь попадает в помещение 11.

Аккумулирование тепла для использовапия в ночное время происходит следуюши.м образом. Нагретый воздух из пространства 4 при закрытой заслонке 7 и положенин заслонок 6, обеспечивающем подачу воздуха в аккумулятор 8 из пространства 4 с помощью вентилятора 26 попадает в полость фундамента 16, где он нагревает аккумулятор 8, после чего через вентиляционную щахту 9, заслонку 22 попадает в воздуховод 5 и далее, в пространство 4, где он снова нагревается, причем температура нагрева воздуха в парниковой зоне может достигать 80-90°С (при применении двойного остекления), В дневном режиме заслонки 10 щахты 9 закрыты, с целью предотвращения гюступ fe...-.., . . г . . 1 сриг.2

.11

9

.чения воздуха из щахты У в помещ&| й 1 I возникает подпор воздуха).

Режим «Зима, ночь (фиг. 5). Возникает необходимость отопления внутреннего объе.ма здания 1 в условиях отсутствия солнечного излучения. Отопление производится за счет тепла, накопленного в аккумуляторе 8 в дневное время. Для этого открываются заслонки 13 экрана 3 и заслонки 10 вентпляцнонной щахты 9 и закрывается заслонка 22 шахты 9. Воздух из пространства 4 с помощью вентилятора 26 через заслонку 6 попадает в полость фундамента 16, где он нагревается, проходя через аккумулятор 8, затем через заслонки 10 шахты 9 попадает в помещения И здания 1, вследствие чего температура в последних повышается. Воздух из помещений 11 через вентиляционные отверстия 23 попадает в зазор 14 и через заслонку 13 вновь попадает в нрострапство 4. С целью обеспечения теплоизоляции здания I в зимнее время заслонки 20 закрьгг 1.

В зимний период постоянно закрыты заслонки 7 и 20, заслонка 6 обеспечи)ает подачу возду.ха из пространства 4 в аккумулятор 8. Переход на режим «День-ночь осуществ.-1яется путем закрытия (открытия) заслонки 22 и открытия (закрытия) заслонки 13.

Рс1у,тирование потока воздуха, поступающего в помещение с целью поддержания оптимального температурного режима, осуп1еств.1яется изменением положения заслонки 10. (рие.З

I

зЬ

я II

ZZ22If CZ23l

. О ..- .- .v;.. .. у-;;Д. .

: ix

(риг. /О

III

J

X

24

и

СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ, в частности многоэтажного, содержащая прозрачное и лучепоглощающее ограждения, пространство между которыми сообщено с расположенным над ним горизонтальным сквозным воздуховодом и через заслонки с наружным воздухом и аккуму/ /7/ // 7 Z// J / / 7/ U 7///////////7/A/7/ з1г Г ,8 .,/ 7 лятором тепла, который через вертикальный канал и заслонки сообщен с внутренними помещениями здания, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности обогрева здания, лучепоглощающее ограждение выполнено в виде экрана с перекрываемым отверстием в верхней части, установленного с зазором относительно стены здания, аккумулятор размещен ниже уровня прозрачного ограждения в фундаменте здания, горизонтальный воздуховод выполнен в перекрытии здания, а сообщающий их вертикальный канал выполнен в виде вентиляционной шахты, перекрываемые отверстия которой размещены над каждьгм междуэтажным перекрытием. ,а // ° / /J 7/ )8 / /ч I 10 у 9 10 Ю , (