Гелиосистема воздушного отопления здания Советский патент 1987 года по МПК F24J2/42 

шей друг относительно друга. Теплоизоляция 15 и всздухоизоляция 16 стены 3 расположены до уровня каналов 7 и 8. Козьфек 17 стены 3 образует с ней вертикальный канал 18, сообщенный с нижним каналом 8. Вентилятор 11 установлен у выхода канала 18. Первый датчик 10 т-ры закреплен на нижней из пластин 14. Шибер 12 и второй датчик 13 т-ры расположены на выходе канала 7 со стороны помещения

1

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиосистемам воздушного ото1и- ения зданий.

Целью изобретения является снижение потерь тегша и повышение комфортности помещения путем интенсификации теплообмена, устранения темпера;- турного градиента нагреваемого воздушного потока, предотвращения его обратной циркуляции в ночное время и определенного пространственного расцоложения- элементов гелиосистемы.

На фиг.1 показана конструктивная схема гелиосистемы воздушного отопления здания;,а на фиг.2 фрагмент выполнения поглотителя солнечного излучения и теплоаккумулирующей стены гелиосистемы воздушного отопления здания.

Гелиосистема воздушного отопления здания содержит оптически прозрачное ограждение 1 (фиг.1), рас- положенную относительно него с зазором 2 воздухопроницаемую теплоакку- мулирующую стену 3, имеющую теплоизолированную и воздухоизолированную теплопередающую поверхности 4 и 5, обращенные соответственно к зазору 2 и отапливаемому помещению 6, а также верхний и нижний каналы 7 и 8, сообщающие помещение 6 с зазором 2, размещенный в последнем поглотитель .9 солнечного излучения, управляемый первым датчиком 10 температуры вентилятор 11, расположенный у одного из каналов 7, 8, и шибер 12, управляемый вторым датчиком 13 температуры.

Поглотитель 9 выполнен в виде перекрывающих зазор 2 по диагонали -на6, В результате снижается т-ра поглотителя за счет интенсификации теплообмена, что повьшает количество поступающего излучения, а также за счет устранения температурного градиента нагреваемого воздуха, что снижает потери тепла излучением. Кроме того, снижаются потери тепла, связанные с подсосом в зазор 2 наружного воздуха, и устраняется обратная циркуля- ция. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

клонных параллельных пластин 14, расположенных с перекрьш1ей друг относительно друга, теплоизоляция 15 и воздухоизоляция 16 стены 3 расположены до уровня каналов 7, 8, стена 3 снабжена козырьком 17, образующим с ней вертикальный канал 18, сообщенный с нижним каналом 8, причем вентилятор

11 установлен у выхода вертикального канала 18, первый датчик 10 температуры закреплен на нижней из пластин 14, а шибер 12 и в.торой датчик 13 температуры расположены на выходе

верхнего канала 7 со стороны помещения 6.

Кроме того, теплоизолированная поверхность 4 (фиг.2) теплоаккумули- рзпощей стены 3 и обращенные к ней поверхности 19 пластин 14 отражают излучение.

Стена 3 (фиг.1) изготовлена из монолитного крупнопористого бетона и герметизирована штукатяэкой или оклеена рулонным материалом. Каналы 7 .и 8 образованы негерметичными участками стены 3. Шибер 12 снабжен сервоприводом 20, к которому подключен датчик 13.

Пластины 14 поглотителя 9 образуют щелевые каналы 21, соединяющие полость 22 холодного воздуха с полостью 23 нагретого воздуха. Датчики 10 и 13 температуры совмещены с двухпозиционными регуляторами.

Монолитный бетон включает в состав гравий или щебень фракционного состава 4.0-70 мм, цемент и воду. Толщина стены 3 из него определяется теплотехническим и аэродинамическим расчетами гелиосистемы, исходя из 2-5- дневного запаса аккумулированной теплоты, и может быть равна 0,3- 0,6 м. Более длительное аккумулирование экономически нецелесообразно.

Теплоизоляция 15 выполняется из Ьенополистирола или минеральной ваты, пластины 14 - из алюминия, ста-, ли, покрытых снаружи черной краской с матовой поверхностью, а изнутри снабженных алюминиевой фольгой или фольгоизолом.

Высота щелевых каналов 21 обеспечивает равномерное распределение расхода воздушного потока по высоте зазора 2. Количество вентиляторов 11 определяется длиной стены 3, причем один вентилятор устанавливается на каждые 1-2 м. В качестве датчиков 10, 13 температуры могут быть использованы биметаллические или дилатометрические электроконтактные устройства.

Гелиосистема воздушного отопления здания работает следующим образом.

Прямой нагрев помещения 6 (фиг.1) имеет место при температзфе воздуха в нем ниже заданной (t tg) и при наличии достаточного солнечного излучения, когда температура нижней из пластин 14 поглотителя 9 выше контрольного значения (). Обяза- |тельным является соблюдение условия t Bi этом случае включается вентилятор 11 и открывается шибер 12 Циркуляция воздуха осуществляется по контуру помещение 6 - нижний канал 8 - вертикальный канал 18 - вентилятор 11 - полость 22 - щелевые каналы 21 между пластинами 14 поглотителя 19 - полость 23 - верхний канал 7 - помещение 6.

Солнечное излучение нагревает пластины 14, которые отдают тепло воздуху за счет конвективного механизма теплопередачи в щелевых каналах 21, причем турбулизация воздушного потока происходит на входе и выходе последних из-за двукратного изменения направления движения потока практически на обратное. При аккумулировании тепла (tg tg и tn Гп.к.) шибер 12 закрывается, вентилятор 11 включен и циркуляция воздуха осуществляется по контуру нижний канал 8 - вертикальный канал 18 - вентилятор 11 - полость 22 - щелевые каналы 21 - полость 23 - верхний канал 7 - воз|духопроницаемый объем стены 3. Проходящий воздух нагревает материал стены 3.

Нагрев помещения 6 при помощи накопленного тепла происходит ночью или при пасмурной погоде (t вч п ) При этом шибер 12 открывается (открыт), а вентилятор 11 выключается. Происходит естественная циркуляция воздуха за счет гравитационного давления по контуру помещение б - нижний канал 8 - объем стены 3 - верхний канал 7 - помещение 6.

Вертикальный канал 18 предотвращает обратную циркуляцию воздуха в периоды отопления аккумулированным теплом.

Б ночное время и при пасмурной

погоде пластины 14 (фиг.2) выполняют роль теплозащитных экранов, отражая излучение своими внyтpeнни ш поверхностями 19. Предложенная гелиосистема снижает

температуру поглотителя 9 за счет ин-тенсификации теплообмена, что повы

шает количество поступающего излучения, а также за счет устранения температурного градиента нагреваемого

воздуха, что снижает потери тепла излучением.

Размещение вентилятора 11 в зазоре 2 ниже канала 8 устраняет шум в помещении 6, что повышает комфортность

и улучшает расходные характеристики. Кроме того, снижаются потери тепла, связанные с подсосом в зазор 2 наружного воздуха, устраняется обратная циркуляция. Снижается количесвто регулирующртх органов (клапанов) и упрощается управление автоматической работой гелиосистемы, что упрощает ее конструкцию и повышает эксплуатационную надежность.

Форм ула изобретения

1 .Гелиосистема воздушного отопления здания, содержащая оптически прозрачное ограждение, расположенную относительно него с зазором воздухопроницаемую теплоаккумулирующую стену, имеющую теплоизолированную и воздухоизолиро - ванную теплопередающую поверхности, обращенные соответственно к зазору и отапливаемому помещению, а также верхний и нижний каналы, сообщающие помещение с зазором, размещенный в последнем поглотитель солнечного излучения управляемый первым датчиком температуры вентилятор, расположенный у одного из каналов, и шибер, управляемый вторым датчиком температуры, отличающаяся тем, что с целью снижения потерь тепла и повышения комфортности помещения, поглотитель выполнен в виде перекрывающих зазор по диагонахги наклонных парал- лелышх пластин, расположенных с перекрышей друг относительно друга, тепло- и воздухоизоляция стены расположена до уровня каналов, последняя снабжена козырьком, образующим с ней

вертикальный канал, сообщенный, с нижним каналом, причем вентилятор установлен с выхода вертикального канала, первьш датчик температуры закреплен на нижней из пластин, а шибер и второй датчик температуры расположены на выходе верхнего канала со стороны помещения.

2, Гелиосистема по п.1, отличающаяся тем, что теплоизо- лированная поверхность теплоаккуму- лирующей стены и обращенные к ней поверхности пластин выполнены отражающими излучение.

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет снизить потери тепла и повысить комфортность поме- , щения. Поглотитель 9 солнечного излучения, размещенный в зазоре 2, выполнен в виде наклонных параллельных пластин 14, перекрывающих зазор.по диагонали и расположенных с перекрыСО р со САЭ 01

2J

Фиг.2

х едактор М.Циткииа

Составитель П.Шендерович Техред В.Кадар

Заказ 3950/38Тираж 659Подписное

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,4

Корректор Г.Решетник