Теплоаккумулирующая панель ограждения Советский патент 1991 года по МПК E04B1/76 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано как элемент системы кондиционирования микроклимата помещений, аккумулирующий теплоту, например, энергии солнца.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств и снижение материалоемкости панели.

На фиг. 1 показана предлагаемая панель в режиме аккумулирования теплоты; на фиг. 2 - то же, в режиме сохранения аккумулированной теплоты и передачи ее помещению; на фиг. 3 - система подачи газа с резервуаром для его хранения.

Теплоаккумулирующая панель ограждения включает теплоаккумулирующий слой 1, выполненный, например, из бетона или вещества, претерпевающего фазовый переход из твердого в жидкое состояние в процессе накопления теплоты, остекление 2, теплоизолирующие слои - оболочки 3 и 4, расположенные на обеих поверхностях слоя 1 и состоящие из двух и более эластичных полотен 5, попарно соединенных между собой эластичными перегородками 6 с отверстиями для пропуска теплоизолирующей среды,воздушную прослойку 7, расположенную между остеклением 2 и оболочкой 3 и соединенную через отверстия 8 и 9 каналами 10 и 11 с помещением, образуя контур естественной циркуляции воздуха, систему подачи теплоизолирующей среды (газа), включающую нагнетатель, например вакуум-насос 12, краны 13-16 и обратные клапаны 17 и 18, установленные на трубопроводах 19, объединяющих оболочки 3 и 4 в одну замкнутую систему.

Система подачи газа обеспечения независимости наполнения теплоизолирующей средой каждого пространства между двумя соседними полотнами может включать резервуар 20 газа, а также краны 21-25 установленные на трубопроводах 19. Штуцеры 26-29 на трубопроводах 19 подсоединены к ответным штуцерам оболочек 3 и 4,

Теплоаккумулирующая панель работает следующим образом.

В холодный период года при попадании на панель солнечных лучей (см. фиг. 1) одновременно открываются краны 13 и 14, закрываются краны 15 и 16, включается нагнетатель 12 и газ, например воздух, перекачивается через штуцеры 26-29 из отсеков оболочки 3 в оболочку 4. Движение газа изображено тонкими стрелками. При этом оболочка 3 трансформируется в тонкий слой из слипшихся полотен 5, а оболочка 4 превращается в теплоизолирующий слой чередующихся полотен 5 и прослоек газа между ними, каждая из которых при использовании в качестве газа воздуха имеет толщину 10 мм. Низкая теплопроводность воздуха, . малая толщина прослойки, при которой конвективные потоки практически равны нулю,

и наличие отражающих излучение поверхностей обусловливают существенное сопротивление передаче теплоты, составляющее для каждой воздушной прослойки толщиной в 10 мм около 0,39 м2°С/Вт.

0 После полного опорожнения оболочки 3 и наполнения газом оболочки 4 нагнетатель 12 останавливается. Выравниванию давлений газа в оболочках препятствует обратный клапан 17. При уменьшении толщины

5 оболочки 3 открываются закрытые до этого момента внешним полотном 5 оболочки 3 отверстия 8 и 9 каналов 10 и 11. При этом возникает естественная циркуляция воздуха помещения через панель ограждения,

0 Одна часть теплоты солнечного излучения, поглощенная внешней поверхностью оболочки 3, расходуется на нагрев циркулирующего воздуха, другая, беспрепятственно проходя через сомкнутые полотна 5, накап5 ливается в слое 1. Оболочка 4, наполненная газом, предохраняет помещение от возможного перегрева.

В ночные или пасмурные периоды происходит обратный процесс перекачки газа

0 из оболочки 4 в оболочку 3 (см. фиг. 2), При

этом краны 13 и 14 закрыты, а краны 15 и 16

открыты. Выравниванию давления в этом

случае препятствует.обратный клапан 18.

В этом режиме на наружной поверхно5 сти теплоаккумулирующего слоя 1 появляется теплоизолирующий слой из наполненной газом оболочки 3, препятствующий потерям теплоты. Своим внешним полотном 5 оболочка 3 закрывает отверстия 8 и 9, предотв0 ращая опрокидывание циркуляции воздуха. Смыкание полотен 5 оболочки 4 создает условия для передачи теплоты,накопленной в слое 1 в помещение.

Летом работа панели ограждения отли5 чается только тем, что дневные часы поступления солнечной радиации оболочка 3 заполняется газом, препятствуя прогреву панели и перегреву помещения, а ночью полотна 5 оболочки 3 сомкнуты, позволяя за

0 счет обратной радиации вызвать охлаждение слоя 1.

Система подачи газа с резервуаром 20 работает следующим образом.

При необходимости в заполнении газом

5 какого-либо ряда отсеков между двумя смежными полотнами 5 любой из оболочек 3 и 4 (см. фиг, 1 и 2) открывается кран 21 и соответствующий каждому ряду отсеков кран 22, 23, 24 или 25. Наполнение газом отсеков самопроизвольно за счет давления

в резервуаре 20. Возможное движение газа Изображено на фиг. 3 стрелками. По окончании наполнения краны 21, 22, 23, 24 или 25 закрываются. До опорожнения какого-либо ряда отсеков при закрытом кране 21 откры- вается соответствующий этому ряду кран 22, 23, 24 или 25, включается нагнетатель 12 и газ возвращается в резервуар 20. После полного опорожнения отсеков соответствующий кран закрывается,

Таким образом, степенью наполненности газом оболочки 4 регулируется потребность помещения в теплоте, степенью наполненности оболочки 3 - соотношение теплоты на нагрев воздуха и теп лоты, накап- ливаемой в слое 1, что повышает маневренность работы всей панели ограждения, а следовательно, и ее теплотехнические и эксплуатационные качества.

При использовании в качестве газа воз- духа потребность в резервуаре 20 отпадает, а воздух нагнетается в оболочке 3 и 4 прямо из окружающей атмосферы. Конструктивно обвязка трубопроводами и расстановка кранов системы подачи газа в этом случае не имеет принципиальных отличий от приведенных систем.

Применение изобретения увеличит долю полезного использования приходящей теплоты, что повысит тем самым коэффици- ент замещения традиционных видов топлива. Панель может работать круглый год, накапливая зимой теплоту, летом естественный ночной или иной холод, а также имеет меньшую массу и размеры, особенно при использовании в теплоаккумулирующем слое вещества с фазовым переходом, технологична и проста в изготовлении, монтажа и эксплуатации, обладает маневренностью в работе,

Предлагаемая панель может быть применена как на вновь строящихся объектах, так и при реконструкции эксплуатируемых зданий без внесения существенных изменений в конструкцию самого ограждения.

Формула изобретения

1. Теплоаккумулирующая панель ограждения, включающая теплоаккумулирующий слой, остекление и расположенную между ними воздушную прослойку, которая сообщена при помощи каналов с отверстиями с помещением, а также подачи теплоизолирующей среды, состоящую из нагнетателя, резервуара для хранения теплоизолирующей среды и трубопроводов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств и снижения материалоемкости панели, теплоаккумулирующий слой снабжен по крайней мере с одной его стороны эластичными полотнами и поперечными перегородками между ними, причем полотна свободно наложены друг на друга, перегородки выполнены с отверстиями для пропуска теплоизолирующей среды, отверстия каналов, соединяющие прослойку с помещением, размещены таким образом, что при полном заполнении пространства между двумя соседними эластичными полотнами теплоизолирующей средой они перекрываются, а трубопроводы снабжены залорно-регулирующей арматурой, обеспечивающей независимое заполнение теплоизолирующей средой каждого пространства между двумя соседними полотнами:

2. Панель по п. 1,отличающаяся тем, что поверхность полотен, обращенная в сторону теплоаккумулирующего слоя,- снабжена лучеотражающим покрытием.

L

Изобретение относится к строительству и может быть использовано как элемент системы кондиционирования микроклимата помещений, аккумулирующий теплоту, например, энергии солнца Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств и снижение материалоемкости панели Теплоаккумулирующая панель ограждения включает теплоаккумулирующий слой 1, остекление 2, оболочки 3 и 4, состоящие из двух и более эластичных полотен 5, соединенных между собой эластичными перегородками б с отверстиями для пропуска теплоизолирующей среды, воздушную прослойку 7, соединенную через отверстия 8 и 9 каналами 10 и 11 с помещением, систему подачи теплоизолирующей среды, включающую нагнетатель 12, краны 13-16 и обратные клапаны 17 и 18, установленные на трубопроводах 19 1 з п ф-лы, 3 ил со С 10 о NO N 00 о о

22

Фиг. I

VjPK

19

PK

19