Энергоактивное здание Советский патент 1987 года по МПК E04H5/00 

Изобретение относится к области строительства, а к энергоактивным зданиям с использованием солнечной энергии.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности коллекторов при нормальной пространственной ориентации здания.

На фиг.1 изображено энергоактив- ное здание; на фиг.2 - фрагмент покрытия; на фиг.З, 4, 5 - варианты выполнения покрытия с различной ориентацией складок с гелиоприемниками

относительно фасадов здания. I

Энергоактивное здание имеет складчатое покрытие 1 и коллекторы 2 солнечной энергии с гелиоприемником 3, совмещенные с одной из наклонных граней 4 складок 5 покрытия 1 по всей ее поверхности, и каналы теплообменника (на чертежах не показано). Каждая другая наклонная грань 6 складок 5 снабжена направленным отражателем

7, размещенным по всей ее поверхности 25 предыдущими и для оптимизации площаи состыкованным продольными кромками со смежными коллекторами 2. Грани 4 складок 5 с коллектором 2 и грани 6 складок 5 с отражателем 7 образуют с горизонталью углы, при которых наклон отражателей 7 и нормали к поверхности коллектора 2 не превышает наибольшей зимней высоты солнца. Длина по скату грани 6 складки 5 с отражателем 7 превышает длину грани 4 складки 5 с коллектором 2 на величину, пропорциональную ctg .,

макс.о -iHMH.

- максимальная высогде h

та солнца в зимний расчетный месяц.

Складки 5 покрытия 1 имеют широтную ориентацию.

Часть гелиоприемника 3 коллекторо 2 снабжена фотоэлектрическими элементами с размещенными под ними каналами теплообменника (на чертежах не показаны).

Отражатели 7 могут быть выполнены с частью их площади или со всей диф- фузно отражающей площадью.

Гелиоприемники 3 могут быть пассивного или активного типа.

Нижний стык граней 4 складок 5 с коллектором 2 и граней 6 с отражателем 7 выполнен в виде водоотводящей ендовы.

Энергоактивное здание допускает различную ориентацию на местности

O

5

0

относительно стран света от энергетически оптимальной в средних и южных районах широтной ориентации до энергетически оптимальной в северных районах меридиональной ориентации с включением, если это необходимо, исходя из градостроительных требований, всех прюмежуточных ориентации. При этом предпочтительно ориентировать складки энергоактивного покрытия 1 коньком в направлении с запада на восток (широтная ориентация) во всех случаях привязки здания относительно нулевого азимута. Угол наклона отражателей 6 и нормали к поверхности коллектора 2, не превьш1ающий максимальной зимней высоты солнца, необходим для того, чтобы исключить затенение в отопительном сезоне в периоды наиболее интенсивного поступления солнечной радиации приемной поверхности последующих по ходу солнечного луча граней коллектора 2

0

5

0

5

0

5

ди экспонирования в солнечных лучах гелиоприемника 3 коллектора 2 и в конечном счете для повьш1ения коэффициента полезного действия коллекто- . ра 2. Коллектор 2 солнечной энергии в предлагаемом здании выполняют в виде плоских панелей типа горячий ящик и закоммутированных по пассивной или активной схемам. Энергоактивное здание выполняют из материалов, применяемых в строительстве и гелиотехнике; бетона, железобетона, алюминия, стали, пластмасс, стекла, эффективных утеплителей и, если необходимо, применяют полупроводниковые элементы известного типа.

Монтируют здание поэлементно или укрупненными блоками.

Работает энергоактивное здание следующим образом. В летний период высокие солнечные лучи 8 попадают непосредственно на коллектор 3 и, кроме того, к нему поступает дополнительно часть лучей 9, от отражателя 7 другая часть лучей 9 отводится в окружающее пространство, снижая при этом нежелательную энергетическую нагрузку на покрытие 1.

В осенний и зимний период все большая часть солнечных лучей 10 под более оптимальным углом попадает к гелиоприемникам 3 коллектора 2.

см

«сГ

4

л . Л ц.

-ii.i 1.1.71;|,..и,-2,3

Фиг.З

6.7

2,3

Фиг. 5

ФигЛ

Редактор Т.Шагова

Составитель Г.Иванова Техред Л.Олейник

Заказ 803/2Тираж 666Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Корректор А. Ильин