Солнечная установка для отопления здания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Р 2. 72/4 СВИДЕТ ВТОР Бюл. У 5нический инстит ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ(54) СОЛНЕЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ(57) Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использованодля отопления зданий в зимнее время и охлаждения в летний период. Цлью изобретения является эффективное использование солнечной энергипутем обеспечения нагрузок теплохлдоснабжения. Устр-во содержит теплвые коллекторы южного и северного скатов крыши здания. С коллектором,образующим южный скат крыпи, связантепловой коллектор с теплообменникомдля нагрева воды. Вытяжной воздухоВод и циркуляционный контур связаныс тепловыми ксллекторами. Циркуляционный контур охватывает часть здания. На северной стене здания расположена полость, отделенная. от полостциркуляционного контура вертикальной перегородкой из теплопроводногоматериала с оросителем на ее верхнейкромке В роли интенсификатораконвективного движения выступаеттепловой коллектор, установленныйна выходе открытого контура, Зтотколлектор в режиме отопления выполняет функцию интенсификатора, а в режиме охлаждения - генератора. 1 э,п.ф-лы, 4 ил,1288459 Изобретение предназначено дляотопления зданий в зимнее время иохлаждения в летний период.Целью изобретения является эффективное использование солнечной знергии путем обеспечения нагрузок теплохладоснабжения.На фиг. 1 представлена установка,общий вид; на фиг, 2 - то же, нериод отопления здания, на фиг, 3 - то- Оже, период охлаждения; на фиг. 4распределительное устройство,Установка содержит тепловые коллекторы 1 и 2 на южном скате и северном скате крьппи здания, сообщенные с вытяжным воздуховодом 3, воэ -душный циркуляционный контур, образованный аккумулятором 4 теплоты,полостями 5-7 расположенными соотнет)ственно н южном, северном и потолоч Оном перекрытии здания, заслонку 8,установленную в циркуляционном контуре для сообщения его с атмосферойи заслонки 9 и 10 для изменения направления потока воздуха.1В тепловом коллекторе 1 установлена перегородка 11, разделяющая полость коллектора на внешний 12 и вннутренний 13 параллельные каналы,а наружная сторона 14 внешнего кана- ЗОла 12 выполнена прозрачной, Дополнительный коллектор 15 с теплообменником 16 для нагрева воды связан сканалом 12 коллектора 1 через заслонку 10. Дополнительный коллектор15 посредством распределительногоустройства 17 с заслонками 9 и 10сообщен с воздушным циркуляционнымконтуром и внутренним каналом 13теплового коллектора 1. На северной 4 Остене здания расположена дополнительная полость 18, отделенная отполости 6 циркуляционного контура,вертикальной перегородкой 19 из теплопроводного материала с оросителем 20 на ее верхней кромке, сообщенная с атмосферой через заслонки8, а с тепловым коллектором 2 череззаслонку 21. Циркуляционный контури дополнительная полость 18 сообщены с атмосферой посредством какала22 и заслонки 8. Распределительноеустройство 17 выполнено и виде короба 23 с установленными в нем пе. -регородками 24, образующими вертикальные 25 и горизонтальные 26 проходы.Установка работает следующим образом. 2В режиме отопления (фиг. 2) заслонка 9 находится в нижнем положении, закрывая доступ воздуха из потолочной полости 7 под распределительное устройство 17, заслонка 10 находится в верхнем положении, закрывая доступ ноздуха иэ дополнительного коллектора 15 во внешний канал 12 теплового коллектора 1, заслонки 8 и 21 находятся н нижнем положении, препятствуя поступлению холодного воздуха в северную полость 6 контура. Тогда нагреваемыЮ в коллекторе 16 воздух, становясь менее плотным, поднимается вверх, обтекая трубы теплообменника 16 и проникая через перфорацию в его оребрении. Одновременно в тепловом коллекторе 1 происходит тот же процесс подъема воздуха, который выходит через вытяжной воэдуховод 3 в атмосферу.За счет различной плотности воздух начинает движение по контуру от дополнительного коллектора 15, затем через горизонтальные проходы 26 распределительного устройства 17 поступает н полости 7 и 6, где отдает теплоту нагреваемому помещению, далее воздух нагревает гальку в аккумуляторе 4 и через полость 5, нертикальные проходы 25 распределительного устройства 17 и внутренний канал 13 теплового коллектора 1 выбрасывается через воэдуховод 3 в атмосферу.В режиме охлаждения 1 фиг. 3) заслонка 10 находится в нижнем положении, заслонки - 8,9 и 21 - в верхнем. Тогда на коллекторе 5 нагреваемый воздух поднимается в канал 12 и далее через вытяжнрй воздуховод 3 выбрасывается в атмосферу. При этом нагрев бытовой воды в теплообменнике 16 не прекращается. Воздух, предназначенный для охлаждения, поступает через канал 22 двумя потоками, один иэ которых способствует испаре - нию тонкой пленки воды, образованнойна ннешней поверхности вертикальной перегородки 19 с оросителя 20, в который вода поступает с минимальным дебетом. Испаряющаяся влага выносится через полость 18 в тепловой коллектор 2 за счет подогрева потока воздуха в процессе его обтекания снизу плоскости крьппи, нагреваемой солнечными лучами, и далее через вытяжной воэдуховод 3 в атмосферу, Перегородка 19, охлаждаясь благодаряиспаряющейся влаге, отбирает теплоту у обтекающего ее в полости 6 потока воздуха, который также обменивается теплом со стенкой и потолком помещения. Генератором конвективнога процесса второго потока является тепловой коллектор 1, в котором в канале 13 происходит интенсивный подогрев выходящего из контура воздухаФактором, способствующим охлаждению внутренних помещений здания, являтеся то, что весь поток солнечного излучения, приходящего на поверхность здания, воспринимает установка и его энергия тратится на ее функционирование, т.е. на обогрев или охлаждение здания. Если пространство, .примыкающее к каналам 22, покрыто зелеными насаждениями, поливаемыми в летнее время (например, плющ), то в полости 18 и 6 поступает воздух с пониженной температурой. Если пол помещения сделать перфорированным и выполнить верхнюю кромку южной стены также с перфорацией, то полученная система мажет быть использована для сушки строительного леса или продуктов сельскохозяйственного производства. Во избежании тепловых потерь из аккумулятора в ночное время заслонка 9 может быть использована для перекрытия вертикальных проходов 25 распределительного устройства 17.Формула и з о б р е т е н и я1. Солнечная установка дпя отопления здания, содержащая тепловые коллекторы, образующие часть южного и северного скатов крыши и здания и сообщенные с вытяжным воэдуховодам, связанный с тепловым коллектором воздушный циркуляционный контур, охватывающий по крайней мере часть здания и образованный аккумулятором теплоты и полостями, расположенными в южной северной стенах и потолочном перекрытии здания, заслонки, установленные в циркуляцианном контуре для сообщения ега сатмосферой и для изменения направления потока воздуха, причем в тепловом коллекторе, образующем южныйскат крыши здания, установленаперегородка, разделяющая полостьколлектора на внешний и внутренний 10 параллельные каналы, а наружная сторона внешнего канала коллектора выполнена прозрачной, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью эф-фективного использования солнечной 15 энергии путем обеспечения нагрузоктеплохладоснабжения здания, она содержит дополнительный коллектор степлообменникам для нагрева воды,связанный с внешним каналом, тепло ваго коллектора, образующего южныйскат крыши, причем дополнительныйколлектор посредством распределительного устройства сообщен с воздушнымциркуляцианным контуром и внутренним 25 каналом теплового коллектора, образующего южный скат крыши здания, ана северной стене здания расположена дополнительная полость, отделенная от полости циркуляционного кон тура вертикальной перегородкой изтеплопроводнога материала с оросителем на ее верхней кромке и сообщенная с атмосферой и через дополнительную заслонку с тепловым коллек торам, образующим северный скат кры-.ши здания, при этом циркуляционныйконтур сообщен с атмосферой со стороны полости, расположенной на северной стене здания.402. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что распределительное устройство выполнено ввиде короба с установленными в нем 45перегородками, образующими вертикальные и горизонтальные проходы, в которых установлены заслонки для изменения направления потока воздуха.128 Ц 459 Составитель М.ВаловРедактор Г.Волкова Техред Л.Олейник Корректор В,сутяга Заказ 7792/35 Тираж 659 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4