Здание с солнечным коллектором Советский патент 1989 года по МПК E04B1/346 

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в одно- и многоэтажных зданиях различного назначения, расположенных преимущественно в средних и южных районах.

Цель изобретения - повышение энергетической и эксплуатационной эффективности при одновременном упрощении конструкции покрытия и водоотвода.

На фиг.1 показано здание с солнечным коллектором, аксонометрия; на фиг.2 - одноэтажное здание с солнечным коллектором, разрез (верхний конец гелиоприемника консольно продлен за верхнюю по скату радиальную опору); на фиг.З - здание с солнечным коллектором, ступенчато размещенное на южном склоне рельефного образования.

Здание с солнечным коллектором включает несущие и ограждающие конструкции 1, в том числе скатное покрытие 2, объединенное с отражателем, выполненным в виде цилиндрического ската 3 кровли, а также коллектор солнечной энергии, например, в виде поворотной панели 4 гелиоприемника с радиальными опорами 5, подвижно размещенный в фокусе отраженных от кровли солнечных лучей 6, при этом цилиндрический скат кровли с отражателем ориентированы продольной осью к югу и наклонены по образующей цилиндра 3, а гелиоприемник, параллельный оси цилиндра ската кровли, также наклонен к югу.

Верхний конец гелиоприемника консольно продлен за северную опору коллектора солнечной энергии.

0

5

0

5

0

5

0

Кроме того, здание установлено ступенчато, например, на южном склоне 7 рельефного образования, а кровля покрытия выполнена в виде единого цилиндрического ската 3, протяженного не менее чем от наружной поверхности южной стены 8 до северной стены верхней ступени здания.

Гелиоприемник сообщен каналами известной конструкции, по которым циркулирует теплоноситель, с системой отопления, горячего водоснабжения и охлаждения здания, а поворотная скоба 4 соединена с приводом и системой слежения за солнцем известной конструкции (не показаны).

Конструкция здания с солнечным коллектором выполнена из материалов, применяемых в строительстве: несущие и ограждающие конструкции, например, из сборного или монолитного железобетона, кирпича, легкого бетона, легких металлоконструкций, эффективных теплоизоляционных материалов; скатное покрытие - из железобетона, металла; отражатель - из полированного алюминия, алюминизированной пленки, стеклянных плиток с амальгамным или алюминиевым подслоем; коллектор солнечной энергии - из алюминия, стали, защитного остекления, эффективной теплоизоляции.

Монтируют предлагаемое здание укрупненными блоками или из отдельных элементов.

Предлагаемое здание с солнечным коллектором работает следующим образом.

. В утренние часы с началом облучения здания солнечной радиацией система слежения за солнцем дает команду

приводу, поворачивающему скобу 4, так, чтобы гелиоприемник на полке 5 г занял положение в фокусе отраженных от цилиндрического ската кровли 3 солнечных лучей 6. По достижении теплоносителем в коллекторе солнечной энергии соответствующей температуры теплоноситель начинает поступать в систему теплоохлаждения здания. Система слежения за солнцем обеспечивает нахождение гелиоприемника в фокусе отраженных солнечных лучей в течение всего дня.

При низком положении солнца лучи, отраженные от верхней (северной) части отражателя, принимаются консольно продленным за северную опору 4 концом гелиоприемника (фиг.2).

В местности с сильно выраженным рельефом здания устанавливают ступенчато. При этом кровля 3 покрытия 2, выполненная в виде единого ската, увеличивает энергоактивность системы за счет более полного использования поглощающей площади гелиоприемника. Резко уменьшается доля концевых участков гелиоприемника в полуденные часы, особенно при низком положении солнца (зимой, поздней осенью), не облучаемых отраженными лучами).

Формула изобретения

1. Здание с солнечным коллектором, включающее несущие и ограждающие конструкции в виде стен и скатного покрытия, объединенного с осекон- центрирующим отражателем, и размещенный над ним с возможностью угловых смещений на радиально подвижных опорах коллектор солнечной энергии с гелиоприемником, отличающе0

5

0

5

0

5

0

е с я тем, что, с целью повышения энергетической и эксплуатационной эффективности при одновременном упрощении конструкции покрытия и водоотвода, скатное покрытие с осекон- центрирующим отражателем выполнено в виде цилиндрического вогнутого к середине здания ската, ориентированного продольной осью и наклоненного в южный сектор в северной полушарии земли и в северный сектор в южном полушарии, причем коллектор солнечной энергии в крайнем верхнем полуденном положении симметричен относительно вертикальной продольной плоскости симметрии здания или цилиндрического ската покрытия с осе- концентрирующим отражателем и продлен по крайней мере за верхний торец покрытия не менее чем до пересечения с вертикальной плоскостью, совпадающей с внешней поверхностью торцовой стены у верхней границы ската, а радиальные опоры коллектора отклонены от нормали к срединной образующей ската покрытия в сторону подъема ската на угол не менее угла наклона цилиндрической образующей ската к горизонту.

2.Здание споп.1отличаю- щ е е с я тем, что верхний конец гелиоприемника консольно продлен за северную опору коллектора солнечной энергии.

3.Здание спопп.1 и2, о т л и - чающееся тем, что здание установлено ступенчато, а цилиндрический скат выполнен протяженным не менее чем до северной стены верхней ступени здания от наружной поверхности южной стены нижней ступени здания.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для применения в одно- и многоэтажных зданиях различного назначения, расположенных в средних и южных районах. Цель изобретения - повышение энергетической и эксплуатационной эффективности при одновременном упрощении конструкции покрытия и водоотвода. Для этого здание с солнечным коллектором включает несущие и ограждающие конструкции 1, скатное покрытие 2, объединенное с отражателем, выполненным в виде цилиндрического ската кровли 3, коллектор 4 солнечной энергии, гелиоприемник с радиальными опорами 5, при этом скатное покрытие с осеконцентрирующим отражателем выполнено в виде единого цилиндрического вогнутого к середине здания ската, ориентированного продольной осью и наклоненного в южный сектор в северном полушарии земли и в северный сектор в южном полушарии. Коллектор солнечной энергии в крайнем верхнем полуденном положении симметричен относительно вертикальной продольной плоскости симметрии здания или цилиндрического ската покрытия с осеконцентрирующим отражателем и продлен за верхний торец покрытия до пересечения с вертикальной плоскостью, совпадающей с внешней поверхностью торцовой стены и верхней границей ската, а радиальные опоры коллектора отклонены в сторону подъема ската на угол наклона цилиндрической образующей ската к горизонту. Кроме того, верхний конец гелиоприемника консольно продлен за северную опору коллектора солнечной энергии. Кроме того, здание может быть установлено ступенчато, а кровля покрытия может бытьвыполнена в виде единого цилиндрического ската, протяженного от наружной поверхности южной стены нижней ступени здания до северной стены верхней ступени здания. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.