Многоэтажное энергоактивное здание Советский патент 1986 года по МПК E04H5/00 

lN3

О)

ьо

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

Цель изобретения - повышение эффективности солнечного энергоснабжения.

На фиг. 1 показано многоэтажное сейсмостойкое здание; на фиг. 2 - то же, разрез.

/ Многоэтажное энергоактивное здание включает несущие 1 и ограждающие 2 конструкции, лестнично-лифтовый и коммуникационный блок 3, плоский коллектор 4 солнечной энергии с гелиоприемником 5, размещенным на покрытии 6 здания, систему теплоснабжения, теплообменник 7 и аккумулятор 8. Лестнично-лифтовый блок 3 размещен у одного из фасадов здания. Здание выполнено с малоэтажной пристройкой 9, соединенной с лестнично-лифтовым блоком 3. Коллектор 4 имеет сплошную ломаную поверхность, образованную вертикальным 10 и наклонными 11 и 12 участками, совмещенными с покрытием 6 и 13 здания и пристройки 9 и с наружным ограждением 14 лестнично-лифтового блока 3.

Верхний наклонный участок 11 коллектора 4 составляет с горизонталью угол, опре .макс. ..деляемыи соотнощением- -Пеаям

I максч VI1 г

- елет 3 НИЖНИЙ наклонный участок 12 -

а

угол, определяемый соотношением.

, где hgjl - максимальная высота солнца в зимний расчетный месяц (град.),

- то же, в летний расчетный месяц (град.).

Вертикальный участок 10 коллектора 4 поэтажно связан с системой теплоснабжения непосредственно или через аккумулятор (не показано).

Гелиоприемник 5 коллектора 4 снабжен фотоэлектрическими преобразователями. Наклонные участки 11 и 12 образуют с вертикальным участком 10 соответственно выпуклый 15 и вогнутый 16 по отношению к падающему солнечному лучу углы. Отклонение участка 11 в сторону, противоположную отклонению участка 12, обеспечивает включение в систему энергособирающих ограждений наклонного покрытия 13, примыкающего к высотному блоку здания малоэтажной его пристройки 9.

Принятый диапазон углов наклона верхнего 11 и нижнего 12 участков с горизонталью обеспечивает оптимальную сезонную работу участков 11 и 12 коллектора 4. Так верхний участок 11 с его более крутым наклоном, чем участок 12, обеспечивает наиболее эффективное поступление и сбор солнечной энергии в зимние месяцы и обеспечивает высокие эксплуатационные качества коллектора 4 в процессе эксплуатации за

счет пониженной загрязняемости его поверхностей или за счет самоудаления слоя снега. Граничные значения диапазонов углов наклона участков 11 и 12 однозначно определены наиболее эффективным значением площади экспонирования участков 11 и 12 коллектора 4 в расчетный период (зима или лето). Выход за границы указанного диапазона в сторону уменьшения меньше минимального из указанный возможных

значении однозначно приведет к уменьшению эффективности энергоснабжения участков 11 и 12 коллектора 4 в течение всего светового дня как в расчетный период., так и в течение всего годового цикла. Более

пологие углы наклона участка 12 обеспечивают более интенсивное и автоматически достигаемое сезонное повышение энергооблученности его в летний период. Это обеспечивает улучшение условий приготовления горячей воды, а зимой при более низких

0 лучах увеличивается доля отраженных от селективного остекления ловушки лучей, которые при этом не рассеиваются в атмосферу, а большей своей частью поступают затем к гелиоприемнику 5 участка 11, увеличивая общую эффективность работы коллектора 4.

В варианте решения здания с гелиоприемником из фотоэлектрических преобразователей каналы теплообменника 7 замкнуты в режиме рециркуляции с потребителем или аккумулятором через систему регулируемых вентилей. Выполняют энергоактивное здание из материалов, применяемых в строительстве и строительной гелиотехнике: бетона, железобетона, строительных сталей, алюмиC ния, стекла, пластмасс и эффективной теплоизоляции. Монтируют здание известными способами поэлементно или укрупненными блоками.

Здание работает следующим обра:зом. В холодное время года низкие солнечные

лучи попадают под оптимальными углами на участки 11 и 12, ориентированные в южный азимутальный сектор коллектора 4, и вследствие его осущественно большей суммарной площади обеспечивается повыщенное улавливание, преобразование и утилизация солнечной энергии в системах отопления и горячего водоснабжения (или энергоснабжения здания). Участок 12 в зимний период рассматривается в качестве резервного и за счет отражения значительной часQ ти скользяцшх под малыми углами к его остеклению лучей солнца обеспечивается дополнительная подача потоков солнечной энергии к участку 10. В летнее время, когда энергетические потребности здания уменьшены, основной по площади участок 11 кол5 лектора 4 имеет меньщую вследствие неоптимальных для него углов падения более высоких солнечных лучей энергетическую нагрузку. Этим улучшается общий энергобаланс здания, а основным рабочим звеном становится участок 12 коллектора 4, которы в этот период имеет наиболее эффективную площадь экспонирования. Кроме того, к нему поступают дополнительные потоки солнечной энергии, отраженные от остекления участка 10 коллектора 4.

Формула изобретения

1. Многоэтажное энергоактивное здание, включающее несущие и ограждающие конструкции, лестнично-лифтовый и коммуникационный блок, плоский коллектор солнечной энергии с гелиоприемником, размещенный на покрытии здания, систему теплоснабжения, теплообменник и аккумулятор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности солнечного энергоснабжения, лестнично-лифтовый блок размещен у одного из фасадов здания, а последнее выполнено с малоэтажной пристройкой, соединенной с лестнично-лифтовым блоком, причем коллектор имеет сплощную ломаную поверхность, образованную вертикальным и наклон ными участками, совмещенными с покрытием здания и пристройки и с наружным ограждением лестнично-лифтового блока, при этом верхний наклонный участок коллектора составляет с горизонталью угол, определяее макс

S

4об4| -ho«T, 2 взям

а нижний наклонный участок - угол, опре„ , 5f макс,

деляемыи соотношением Jb4 - подет ,

. MaRt

где hQjHH - максимальная высота солнца в зимний расчетный месяц (град.), h - то же, в летний расчетный месяц (град.).

2.Многоэтажное энергоактивное здание по п. 1, отличающееся тем, что вертикальный участок коллектора поэтажно связан с системой теплоснабжения непосредственно или через аккумулятор.

3.Многоэтажное энергоактивное здание по п. 1 и 2, отличающееся тем, что гелиоприемник коллектора снабжен фотоэлектрическими преобразователями.

ho зим,

0 пет.

Устройство относится к многоэтажным энергоактивным зданиям. Цель изобретения - повышение эффективности солнечного энергоснабжения. Плоский коллектор солнечной энергии с гелиоприемником совмещен с покрытием здания, наружного ограждения лестнично-лифтового блока и покрытием пристройки с образованием наклонных и вертикального его участков. Верхний наклонный участок составляет с горизонталью угол, опредаляемый нз соотношения h ос, -he., а нижний наклонный участок - угол, определенный /, Я .max соотношением Пв1ам. и Пв«т соответственно максимальная высота солнца в зимний и летний расчетный период (град.). Вертикальный участок коллектора связан поэтажно с системой теплоснабжения непосредственно или через аккумулятор. Гелиоприемник снабжен фотоэлектрическими преобразователями. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

Hi -V-k.З.