Энергоактивное здание

(21) (22) (46) (71) голо инсти гии с (72) Е.Г. .и Д.С троительстваВ.С.ВиниченкПлужников, В..Селиванов 5 Энергоактив Сер.: "Стро М.: Знание с. 19. ые сол ств 198 ЭНЕРГО Изобре ству и ниях, ию для бжения матер КТИВНОЕ ЭДА ние относи ожет быть именяющих топления и Цель изобр(57) ител ся к стро спользовано олнечную горячего во ения - объема досн жени ни- заалоемкости ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07 НРЫТИПРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4312670/23-3314. 10.8707.08.89, Бюл. Р 29Всесоюзный государственныйной проектно-технологическийтут по организации и техноло нимаемого гелиотехническими элементами здания при увеличении электропроизводительности коллектора в большепролетных зданиях с повышенной площадью экспонирования отражателя всолнечных лучах. Для этого энергоактивное здание включает многогранноепокрытие 1 с разнонаклонными скатаминесущей основой 5 и кровлей, направлено осеконцентрированно отражающейсолнечную энергию, а также подвижный, протяженный вдоль оси концентрации энергии гелиоприемник Й.,Несущая основа выполнена плоской, неповторяющей пространственное положение осеконцентрированно отражающей кровли, а кровля выполненаскладчатой из чередующихся черезодну направленно отражающих полос 6,имеющих общую фокальную зону, перемещающуюся при изменении угла падения солнечных лучей. 4 з.п. ф-лы,3 ил.Изобретение относится к строительству, и может быть применено в зданиях, использующих солнечную энер.- гию для отопления и горячего водоснабжения.Цель изобретения - снижение материалоемкости и объема, занимаемого гелиотехническими элементами здания при увеличении энергопроизводительности коллектора в большепролетных зданиях с повышенной площадью экспонирования отражателя в солнечных лучах.На фиг.1 изображено предлагаемое энергоактивное здание, поперечный разрез,по коллектору солнечной энергии (крайнее правое положение гелиоприемника при косых солнечных лучах слева, например, в утренние часы); на фиг.2 - то же, в полдень, вариант меридиональной ориентации здания, разрез в широтном направлении; на фиг,З - то же, в вечерние часы.Энергоактивиое здание содержит покрытие 1 и стены 2 с парапетными 3 и фронтонными 4 участками. Покрытие 1 включает несущую основу 5.из сборных панелей или в виде монолитной плиты. Несущая основа 5 выполнена обычно плоской и может иметь общий монотонный уклон для организации, главным образом, водостока с кровли,Кровля выполнена из чередующихся направленно отражающих разнонаклонных полос 6, между которыми расположены пластины 7, соединяющие смежные продольные кромки отражающих полос 6, Пластины 7 обычно не имеют направленных отражателей. Совокупность полос 6 образует осесимметрично относительно условной оси, параллельной длинной стороне полос, отражающий нежестко сфокусированный концентратор. Ширина пучка направленно отраженных солнечных лучей в зоне гелиоприемника 8 не превышает ширину проекции поперечного сечения гелиоприемной поверхности на площадку, перпендикулярную отраженным от расчетной кровельной полосы-отражателя, т.е. ширины площади экспонирования гелиоприемника.Таким образом, ширина гелиоприемника 8 при плоских отражающих полосчатых элементах б кровли должна быть соизмерима с шириной этих полос. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Угол наклона каждой из соединяющих пластин 7 складчатой кровли, обычно не имеющих направленного отражателя, принимают таким, чтобы выступающий но высоте угол кажцой впереди лежащей по ходу отраженного луча полосы-отражателя 6 создавал меньше потерь от преград (затенения) для отраженных лучей 9 на пути к гелиоприемнику 8 в период наиболее актуальной работы коллектора солнечной энергии. Для этого по полуденному максимуму при меридиональной ориентации продольной оси отражателей угол наклона каждой из пластин 7 может соответствовать направлениюЪна среднюю линию (ось симметрии) гелиоприемника 8 в его срединном положении над кровлей-отражателем или, что то же самое, над продоль" ной вертикальной плоскостью симметрии коллектора солнечной энергии.Точно также угол наклона каждой из полос-отражателей 6 принят нормальным к биссектрисе угла, образованного падающим солнечным лучом на середину (в среднюю точку поперечного сечения) отражателя 6 и отраженным лучом 9, приходящим в середину (к оси симметрии) гелиоприемника 8.Такое построение может быть выполнено графически. И выполняют его для наиболеехарактерной ситуации, например для полуденного солнца. Затем проверяют работоспособность (эффективность работы) гелиоприемника 8 для промежуточных и крайних (экстремальных) ситуаций облучения коллектора.Энергоактивное здание может быть ориентировано продольной осью кровлиоколлектора солнечной энергии под различными азимутальными углами по отношению к странам света. Предпочти - тельна меридиональная ориентация.Для органиэации водостока и отвода дождевых вод линия наибольшего ската складок отражателей, а также пластин 7 и продольные оси этих элементов кровли должны быть под углом друг к другу, преимущественно перпендикулярны, что соответствует созданию водо- отводящего уклона вдоль складок кровли, который может быть обеспечен, например, наклоном плит перекрытия или слоя подготовки под кровлю - коллектор. Этой же цели может служить выполнение кровли разнонаклонной подлине складок, т.е. с отводом дождевых вод на два торца или к серединекровли. Для этого кровля может иметьконструктивный излом по длине.Здание допускает также пологуюизогнутость складок по длине.Гибкость конструктивной схемы относительно изменяющихся угловых ситуаций поступления солнечных лучейобеспечивается адекватным перемещением гелиоприемника 8 по направляющим 10, которые условно показаныпрямыми - вариант для коллектора малой ширины, а для зданий с более широким пролетом и соответственно сбольшей шириной коллектора для повышения эффективности работы гелиоприемника 8 в перемещающейся вслед заизменением положения светила в фо-кальной зоне направляющие 10 могутбыть выпукло-криволинейными.Гвлиоприемник 8 выполнен в видеодной или более вытянутых по длинекровли-коллектора панелей, в том чис.ле с селективно прозрачной защитой,кроме того, гелиоприемник 8 можетбыть вакуумирован.Гелиоприемник 8 установлен нанаправляющих 10 с возможностью перемещения -в режиме слежения за отражен-.ным пучком солнечных лучей, для Чегоснабжен известным следящим приводом.Отражатели могут быть сплошнымиили выполнены из отдельных фацет плоских или полого изогнутых.Работа коллектора солнечной энергии предлагаемого здания ясна из сопоставления ситуаций, приведенных нафиг.1-3, при разных положениях коллектора 8,ф о р м у л а изобретения 1. Энергоактивное здание, включающее многогранное покрытие с разно 14989006наклонными скатами с несущей основойи кровлей, направлено осеконцентрированно отражающей солнечную энергию,5подвижный протяженный вдоль оси концентрации энергии гелиоприемник,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью снижения материалоемкости иобъема, занимаемого гелиотехническими элементами здания при увеличении энергопроизводительности коллектора в большепролетных зданиях с повышенной площадью экспонирования отражателя в солнечных лучах, кровля15 выполнена из чередующихся через однунаправленно отражающих полос и соединяющих их смежные продольные кромки пластин, причем отражающие полосыразмещены наклонно с образованием20 общей фокальной зоны с шириной пучканаправленно отражающих солнечныхлучей в зоне гелиоприемника, непревышающей ширину его площади экспонирования гелиоприемника.25 2. Здание по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что каждая соединяющая пластина установлена под угломпараллельно оси симметрии гелиоприемника в его срединном положении над30 кровлей при меридиональной ориентации продольной оси отражателей.3. Здание по п.1,о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью организации водостока, линии наибольшегоската отражающих полос и соединяющихпластин перпендикулярны к продольнойоси полос4. Здание по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что продольные оси40 отражающих полос по крайней мерена части кровли выполнены не менеечем с одним изломом, обращенным вершиной вверх или вниз.5. Здание по п.1, о т л и ч а ю 45 щ е е с я тем, что по крайней мере часть покрытия снабжена внешнейселективно прозрачной защитой,1498900 Р 0 3оставитель И.Калмыкова Корректор Т, Кол едактор, О,Головач хред инык оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 Заказ 4528/25 Т ВНИИПИ Государственного коми113035, Мос ираж 644 тета по и ва, Ж,Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д, 4/5