Гелиосистема

19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 2/42 ТЕНИЯ ОБ П ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Белорусский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1333995, кл. Р 243 2/24, 1986.(57) Изобретение относится к гепиотехнике и позволяет повысить тепловой комфорт помещения. Гелиосистема содержитполую аккумулирующую стену с воздухоИзобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиосистемам отопления и горячего водоснабжения зданий.Целью изобретения является повышение теплового комфорта отапливаемых зданий.На фиг. 1 показана гелиосистема, разрез, и схема подключения труб водонагревателя к системам горячего водоснабжения помещения; на фиг, 2 - участок стены в аксонометрии и схема подключения труб водонагревателя к системе горячего водоснабжения; на фиг, 3 - . схема движения воздушных потоков в канале воэдухонагревателя.Гелиосистема содержит встроенную в ограждение здания (не показано) аккумулирующую стену 1 с воздухопроницаемым наполнителем 2, полость 3 которой сообщена в верхней и нижней зонах с расположенным на ее лицевой поверхности 4 гелиовоздухонагревателем 5 с поглотителем в виде плапроницаемым наполнителем, полость которой сообщена в верхней и нижней зонах с расположенным на ее лицевой поверхности гелиовоздухонагревателем с пластинчатым поглотителем и с помещением здания, В верхней зоны стены по ее длине размещен с тепловым контактом с наполнителем водо- нагреватель в виде горизонтально расположенных труб, Каждая пластина поглотителя гелиовоэдухонагревателя ориентирована поглощающей поверхностью встречно набегающему воздушному потоку, 1 э,п ф-лы, 3 ил стины 6 и помещением 7 здания, В верхней зоны стены 1 по ее длине размещен с тепловым контактом с наполнителем 2 водонагреватель в виде горизонтально расположенных труб 8, Каждая пластина 6 поглотителя воздухонагревателя ориентирована поглощающей поверхностью 9 встречно набегающему воздушному потоку,Гелиовоэдухонагреватель содержит оптически прозрачное ограждение 10, расположенное относительно стены 1 с зазором 11. Стена 1 имеет верхний и нижний каналы 12 и 13 и соединенный с последним вертикальный канал 14, сообщающие помещение 7 с зазором 11. Размещенные в последнем пластины б поглотителя солнечного излучения перекрывают зазор 11 по диагонали и параллельны друг другу, У верхнего канала размещен управляемый датчик 15 температуры шибер 16. Аккумулирующей средой наполнителя может быть крупнопористый бетон на крупном тяжелом гравии или за 1663343сыпка из крупного гравия, В последнем случае поверхности стены 1 могут бьг.ь сформированы кирпичной кладкой, Наполнитель 2 поддерживается снизу решеткой 17, под которой расположен воздушный коллектор 18, Другой воздушный коллектор 19 расположен под поверхностью наполнителя 2.Пластины 6 выполнены из неметаллических материалов, например из асбоцементных листов, поверхность 9 которых покрывается матовой черной краской или селективным покрытием,Трубы 8 водонагревателя, установленного в верхней зоне стены 1, имеют штуцеры 20 и 21 для подвода холодной и отвода горячей воды соответственно, Штуцер 21 соединяется с дополнительным водоподогревателем 22, на выходе из которого устанавливается водоразборная арматура 23, Бодопооводная вода подается с помощью крана 24,Гелиосистема теплоснабжения здания работает в двух основных режимах - зимнем и летнем.Б зимнем режиме кран 24 закрыт и гелиосистема работает только для отопления помещений. При этом возможны в зависимости от соотношения задаваемой и существующей температур, в помещении и от йаличия солнечной энергии режимы прямого нагрева помещения, аккумулирования теплоты или использования аккумулированной теплоты. При всех режимах циркуляция воздуха происходит естественным путем вследствие разности плотнослгей нагретого и охлажденного воздушных пооков в гравитационном поле.Прямой нагрев помещения 7 имеет место при темпеоатуре воздуха в нем ниже задаваемой и при наличии достаточного солнечного излучения, В этом случае с помощью датчика 15 открывается шибер 16 и циркуляция воздуха осуществляется по контуру; помещение 7 - нижний канал 13 - коллектор 18 - канал 14 - зазор 11 - щели между пластинами 6 - канал 12 - помещение 7, Воздух нагревается от поверхности 4, навгреваемой солнечным излучением, и поднимается за счет естественной конвекции, Ориентация пластин 6 встречно воздушному потоку способствует разрушению пограничного слоя у поверхности, что интенсифицирует теплообмен,В режиме аккумулирования теплоты при температуре воздуха выше задаваемой шибер 16 закрывается и циркуляция воздуха осуществляется по контуру: полость 3 аккумулирующей стены 1 - коллектор 18 - канал 14 - зазор 11 - коллектор 19 - полость 3. Нагреваемый в зазоре 11 воздух повыша 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ет температуру теплоаккумулирующего наполнителя стены 1.Использование аккумулированной теплоты в ночное время или при пасмурной погоде имеет место при температуре воздуха ниже задаваемой, При этом шибер 16 открывается и возникает естественная циркуляция воздуха по контуру: помещение 7 - канал 13 - коллектор 18 - полость 3 стены 1 - коллектор 19- канал 12 - помещение 7, При этом воздух, забираемый из помещения 7, нагревается, проходя сквозь аккумулирующую полость 3, и опять поступает в отапливаемое помещение 7,В летнем режиме гелиосистема служит для нагревания воды. Кран 24 открыт, шибер 16 закрыт, Воздух будет циркулировать по контуру таким же образом, как при режиме аккумулирования энергии, Нагретый наполнитель стены 1 обладает запасом теплоты, котсрая используется для нагревания воды при открывании водозаборной арматуры 23. Вода через штуцер 20 поступает в трубы, где нагревается за счет естественной циркуляции воздуха внутри полости стены 1 между поверхностями нагретых частиц наполнителя 2 и холодными поверхностями труб 8, Нагретая вода под давлением водопровода поступает к потребителю через дополнительный водоподогреватель 22, который включается при недостаточной температуре нагрева воды,Установка водонагревателя в виде труб 8 в верхней зоне стены 11 позволяет расширить функциональные возможности гелиосистемы и повысить тепловой комфорт помещения 7, предотвратить его перегрев в летнее время путем организации охлаждения стены 1 за счет естественной циркуляции воздуха в ее полости,Предлагаемая гелиосистема является неметаллоемкой эа счет использования не- металлов для пластин 6 поглотителя, При этом для обеспечения эффективности теплообмена пластины 6 ориентированы к набегающему воздушному потоку поглощающей поверхностью 9, Кроме того, снижены потери теплоты через прозрачное ограждение 1 за счет того, что при данной ориентации пластин 6 поглотителя нагретый воздух не контактирует с внутренней поверхностью ограждения 10 и отсутствуют потери тепла из-за негерметичности торцов пластин 6,Формула изобретения1, Гелиосистема, содержащая встроенную в ограждение здания полую аккумулирующую,стену с воздухопроницаемым наполнителем, полость которой сообщена вверхней и нижней зонах с расположенным на ее лицевой поверхности гелиовоздухонагревателем с пластинчатым поглотителем и с помещением здания, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения теплового комфорта помещения, в верхней зоне стены по ее длине размещен с тепловым контактом с наполнителем водонагреватель в виде горизонтально расположенных труб,2, Гелиосистема по и. 1, о т л и ч а ющ а я. с я тем, что каждая пластина поглоти теля гелиовоздухонагревателя ориентирована поглощающей поверхностью встречно набегающему воздушному потоку.1663343 аказ 2253 Тираж 394 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго Гагарина,.101 Составитель К.ЗаграничнаяРедактор М.Циткина Техред М.Моргентал Корректор С,Черни