Низкотемпературная воздушная конвективная отопительная гелиосистема

Номер патента: U 8283

Опубликовано: 30.06.2012

Автор: Зарецкий Александр Константинович

Есть еще 10 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ВОЗДУШНАЯ КОНВЕКТИВНАЯ ОТОПИТЕЛЬНАЯ ГЕЛИОСИСТЕМА(71) Заявитель Зарецкий Александр Константинович(72) Автор Зарецкий Александр Константинович(73) Патентообладатель Зарецкий Александр Константинович(57) 1. Низкотемпературная воздушная конвективная отопительная гелиосистема, состоящая как минимум из одного солнечного теплового коллектора, сообщенного с как минимум одним тепловым аккумулятором в воздушный циркуляционный контур, отличающаяся тем, что воздушный циркуляционный контур упомянутой отопительной гелиосистемы имеет в своем составе как минимум одно устройство, препятствующее изменению направления потока воздушного теплоносителя, выполненное, например, в виде клапана или задвижки, или вентиля, или заслонки. 82832012.06.30 2. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что солнечные тепловые коллекторы предпочтительно располагают в вертикальном положении на наружных поверхностях фасадов и (или) кровель зданий. 3. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что воздушный циркуляционный контур выполнен замкнутым. 4. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что воздушный циркуляционный контур выполнен сообщенным с атмосферой посредством как минимум двух защитных устройств,выполненных, например, в виде клапана или задвижки, или вентиля, или заслонки,5. Гелиосистема по п. 4, отличающаяся тем, что привод движения упомянутых защитных устройств выполнен, например, в виде электропривода или ручного привода, или механического привода, или автоматического термочувствительного привода, например, в виде как минимум одной биметаллической пластины. 6. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что воздушный циркуляционный контур выполнен сообщенным с атмосферой посредством как минимум одного устройства выравнивания внутреннего давления с атмосферным, например сапуна или трубы, или клапана, или капилляра, или воздуховода, или фильтра. 7. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена с принудительной циркуляцией воздушного теплоносителя по воздушному циркуляционному контуру посредством, например, воздушного вентилятора или компрессора, или насоса. 8. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена с регулированием потока солнечного света, поступающего на солнечный тепловой коллектор, посредством, например, шторы или ставни, или жалюзи, или роллета. 9. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена со средствами контроля температуры внутри солнечного теплового коллектора и теплового аккумулятора, выполненными, например, в виде электронного термометра или пирометра, или болометра, или термопары, или терморезистора. 10. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что воздушный циркуляционный контур содержит как минимум один тепловой аккумулятор, предпочтительно выполненный в виде теплого пола. 11. Гелиосистема по п. 1, отличающаяся тем, что воздушный циркуляционный контур содержит как минимум один тепловой аккумулятор, предпочтительно выполненный в виде теплой стены.(56) 1. А.с. СССР 1383060, МПК 24 2/42, 1988. 2. А.с. СССР 1288459, МПК 24 2/42, 1987. 3. А.с. СССР 1150447, МПК 24 2/34, 1985. 4. А.с. СССР 1195148, МПК 24 2/42, 1985. 5. А.с. СССР 1206573, МПК 24 2/42, 1983. 6. Патент РБ 1162, МПК 24 2/00, 2003. 7. Патент РБ 4823, МПК 24 2/00, 2008. 8. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. - М. ГУП ЦПП,2003. 9. Строительная климатология / НИИ строит. физики Справочное пособие к СНиП. М. Стройиздат, 1990. 10. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные.- Ч. 1-6. - СПб. Гидрометеоиздат, 1989-1998. - Вып. 1-34. 11. Малявина Е.Г. Теплопотери здания Справочное пособие. - М. АВОК-ПРЕСС,2007. 12. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий. Госстрой России. - М. ФГУП ЦПП, 2004. 2 82832012.06.30 Заявляемая полезная модель низкотемпературной воздушной конвективной отопительной гелиосистемы, далее по тексту отопительная гелиосистема, относится к области отопления производственных и жилых зданий и сооружений, в частности к обустройству отопительных и климатических систем с использованием солнечной тепловой энергии. Существующий уровень техники характеризуется наличием различных разработок вариантов отопительных гелиосистем с воздушным теплоносителем. Известна, например, солнечная установка для отопления здания 1 Физико-технического института им. С.У.Умарова. Солнечная установка имеет солнечный тепловой коллектор воздушного проточного типа, представляющий собой южный скат крыши здания,систему воздуховодов, тепловой подпольный аккумулятор из твердого теплоаккумулирующего материала. Наружный воздух поступает в солнечный коллектор, там разогревается, по системе воздуховодов проходит в тепловой аккумулятор, проходит через аккумулятор, поступает в отапливаемое помещение и через систему вентиляции выходит наружу в атмосферу. Данная установка может быть использована как для систем отопления, так и для сушильных комплексов. Общий признак установки для отопления здания 1 и заявляемой полезной модели отопительной гелиосистемы - это солнечный тепловой коллектор проточного типа, сообщенный посредством воздуховодов с твердотельным тепловым аккумулятором в контур циркуляции воздушного теплоносителя. Недостатки установки для отопления здания 1 наклонное расположение коллектора (в зимний период коллектор требует постоянной очистки от снега), постоянный подогрев холодного приточного воздуха, поступающего из-вне в солнечный коллектор (резко снижается тепловая эффективность работы системы),циркуляция воздушного теплоносителя через отапливаемое помещение (повышенное пылеобразование в отапливаемом помещении). Данная установка для отопления здания 1 обладает наибольшим сходством с заявляемой полезной моделью отопительной гелиосистемы и может быть выбрана в качестве прототипа. Известна также солнечная установка для отопления здания 2. Солнечная установка имеет ороситель, солнечные воздушные проточные тепловые коллекторы, представляющие собой южный и северный скаты крыши здания, систему воздуховодов, тепловой подпольный аккумулятор из твердого теплоаккумулирующего материала. Наружный воздух при работе системы в режиме нагрева поступает из атмосферы в солнечный коллектор,расположенный на южном скате крыши здания, там разогревается, по системе воздуховодов проходит в тепловой аккумулятор, проходит через тепловой аккумулятор и через систему вентиляции выходит наружу в атмосферу. В режиме охлаждения наружный воздух поступает в ороситель, там за счет охлаждения от испарения воды охлаждается, проходит через тепловой аккумулятор, охлаждает помещение и выходит через систему вентиляции наружу. Общие признаки установки 2 с заявляемой полезной моделью - солнечный коллектор, твердотельный тепловой аккумулятор, воздушный контур циркуляции теплоносителя. Недостатки установки 2 - наклонное расположение коллектора и постоянный подогрев холодного приточного воздуха. Известна также солнечная панель стены здания 3. Панель представляет собой наружную стену здания и имеет в составе циркуляционный вентилятор для циркуляции воздуха в системе, прозрачную и теплоизолирующую перегородки, установленные с образованием наружного канала между ними, причем в последней выполнен, по меньшей мере, один вертикальный внутренний канал с теплоаккумулирующим наполнителем. Воздух из отапливаемого помещения в режиме отопления при помощи вентилятора нагнетается в коллектор, там нагревается и поступает частично в отапливаемое помещение, а частично в тепловой аккумулятор. Вся система управляется воздушными заслонками и воздушным вентилятором. Общие признаки панели 3 с заявляемой полезной моделью солнечный коллектор, твердотельный тепловой аккумулятор, воздушный контур циркуляции теплоносителя. Недостаток панели 3 - общий контур циркуляции воздушного теп 3 82832012.06.30 лоносителя и воздуха отапливаемого помещения, как следствие, повышенное пылеобразование в отапливаемом помещении. Известна система солнечного отопления здания, в частности, многоэтажного 4. Система 4 представляет собой наружную стену здания и имеет в составе прозрачное и лучепоглощающее ограждение, пространство между ними является проточной частью воздушного теплового коллектора и сообщено с системой воздуховодов. Воздух в режиме нагрева из отапливаемого помещения поступает по воздуховодам в проточную часть солнечного коллектора, затем, с помощью вентилятора, нагнетается в подпольный тепловой аккумулятор, находящийся в подвальном помещении, проходит через него и поступает в отапливаемое помещение. Общие признаки системы 4 с заявляемой полезной моделью солнечный коллектор, твердотельный тепловой аккумулятор, воздушный контур циркуляции теплоносителя. Недостаток системы 4 - общий контур циркуляции воздушного теплоносителя и воздуха отапливаемых помещений многоэтажного здания (повышенное пылеобразование в отапливаемых помещениях). Известна стеновая панель гелиосистемы воздушного отопления 5. Панель имеет два слоя прозрачного ограждения с двумя воздушными каналами наружным и внутренним,тыльную перегородку с верхней приточной щелью, поглощающую перегородку с верхним и нижним воздушными отверстиями, нагнетающий вентилятор. При работе системы наружный воздух поступает в солнечный коллектор во внутренний воздушный канал, там нагревается и с помощью вентилятора нагнетается в отапливаемое помещение. Выходящий из помещения воздух через верхнюю приточную щель поступает по воздуховодам в наружный воздушный канал панели, через светопрозрачное ограждение отдает часть своего тепла нагреваемому во внутреннем канале приточному воздуху и выбрасывается наружу. Общие признаки панели 5 с заявляемой полезной моделью - солнечный коллектор, твердотельный тепловой аккумулятор, воздушный контур циркуляции теплоносителя. Недостаток панели 5 - общий контур циркуляции воздушного теплоносителя и воздуха отапливаемого помещения, как следствие, повышенное пылеобразование в отапливаемом помещении. Известна полезная модель универсального солнечного коллектора для нагрева воды и воздуха 6. Коллектор представляет собой нагнетающий вентилятор, воздуховоды, надувной полиэтиленовый коаксиальный трубчатый гелиоприемник, воздушно-водяной теплообменник для нагрева воды проходящим воздухом и емкость для воды. Надувной гелиоприемник при простой конструкции и малой стоимости обладает значительной площадью и эффективностью. Проходящий через гелиоприемник воздух разогревается от солнечного тепла и затем по воздуховодам поступает в теплообменник, где нагревает воду. Полезная модель может использоваться как для нагрева воздуха, так и для нагрева воды. Общие признаки коллектора 6 с заявляемой полезной моделью - солнечный коллектор,воздушный контур циркуляции теплоносителя. Недостаток коллектора 6 - постоянный подогрев холодного приточного воздуха. Полезная модель солнечного коллектора для подогрева приточного воздуха 7. Солнечный коллектор представляет собой стену здания, пассивный утеплитель, термодинамическую и защитную светопроницаемую панели, вентилятор и воздушные промежутки. Наружный воздух поступает в коллектор, подогревается и воздушным вентилятором нагнетается в систему вентиляции здания. Задача полезной модели - подогрев приточного воздуха с помощью солнечной энергии в системах вентиляции зданий. Общие признаки коллектора 7 с заявляемой полезной моделью - солнечный коллектор, воздушный контур циркуляции теплоносителя. Недостатки коллектора 7 - постоянный подогрев холодного приточного воздуха и общий контур циркуляции подогреваемого воздуха и воздуха отапливаемого помещения, как следствие, повышенное пылеобразование в отапливаемом помещении. Задачей настоящей полезной модели является создание работоспособных и высокоэффективных, простых и безопасных, надежных и долговечных отопительных гелиосистем,работающих круглосуточно и круглогодично, требующих для своей работы минимального 4 82832012.06.30 обслуживания и затрат энергии, подходящих как для использования при строительстве новых объектов промышленного и гражданского строительства, так и для модернизации уже построенных и эксплуатирующихся зданий и сооружений. Технический результат, который обеспечивает заявляемая полезная модель, - это создание полностью энергонезависимых по тепловой энергии зданий и сооружений различного назначения, использующих для своего отопления и теплового снабжения только солнечную световую и тепловую энергию. Проведенный анализ известных разработок отопительных гелиосистем воздушного типа показал, что в основном все известные разработки отопительных и нагревательных гелиосистем с использованием в качестве теплоносителя воздуха отличает то, что нагреваемый воздух в системе является проточным, поступает в гелиосистему извне, нагревается в солнечном коллекторе, поступает в отапливаемое помещение, а затем выбрасывается через систему вентиляции наружу. При этом чрезвычайно неэффективно расходуется солнечная тепловая энергия, которая тратится на постоянный подогрев холодного наружного воздуха, что значительно снижает эффективность работы таких гелиосистем. Кроме того,как показала практика применения таких воздушных отопительных гелиосистем с общим воздушным контуром, включающим воздух внутри помещения, при их работе происходит повышенное пылеобразование в отапливаемом помещении, что ухудшает гигиенические условия в отапливаемых помещениях. Многие известные разработки отопительных гелиосистем имеют солнечные тепловые коллекторы, расположенные горизонтально либо наклонно, например, на южном скате кровли, и в зимний период постоянно нуждаются в очистке от снега и льда, что значительно снижает эффективность работы таких отопительных гелиосистем и сокращает срок службы солнечных тепловых коллекторов. Настоящая заявляемая полезная модель отопительной гелиосистемы в значительной мере свободна от вышеуказанных недостатков и представляет собой солнечные тепловые коллекторы проточного типа, предпочтительно расположенные вертикально на фасадах и кровлях зданий, сообщенные посредством воздуховодов с твердотельными тепловыми аккумуляторами проточного типа в замкнутую систему циркуляции воздушного теплоносителя,переносящего тепловую энергию от солнечного коллектора к тепловому аккумулятору. Заявляемая отопительная гелиосистема состоит как минимум из одного солнечного теплового коллектора, сообщенного с как минимум одним тепловым аккумулятором в воздушный циркуляционный контур, воздушный циркуляционный контур выполнен замкнутым и имеет в своем составе как минимум одно устройство, препятствующее изменению направления потока воздушного теплоносителя, выполненное, например, в виде клапана, задвижки, вентиля, заслонки. С целью уменьшения загрязнения наружных поверхностей светопрозрачных конструкций солнечных тепловых коллекторов снегом и льдом солнечные тепловые коллекторы заявляемой отопительной гелиосистемы предпочтительно расположены в вертикальном положении на наружных поверхностях фасадов и (или) кровель зданий. С целью исключения перегрева теплоносителя заявляемой отопительной гелиосистемы воздушный циркуляционный контур имеет в своем составе как минимум два защитных устройства, сообщающих упомянутый воздушный циркуляционный контур с атмосферой,при открытии которых последний проветривается. Данные устройства могут быть выполнены, например, в виде клапана, задвижки, вентиля, заслонки. С целью исключения колебаний внутреннего давления теплоносителя в воздушном циркуляционном контуре последний сообщен с атмосферой через как минимум одно устройство выравнивания внутреннего давления с атмосферным, выполненное, например, в виде сапуна, трубы, клапана, капилляра, воздуховода, фильтра. Заявляемая отопительная гелиосистема может выполняться в составе со средствами,приводящими воздушный теплоноситель в принудительное движение по замкнутому воз 5 82832012.06.30 душному циркуляционному контуру, выполненными, например, в виде воздушного вентилятора, компрессора, насоса. С целью регулирования тепловой мощности заявляемая отопительная гелиосистема предпочтительно имеет в своем составе средства, перекрывающие падающий на солнечный тепловой коллектор поток солнечного излучения, выполненные, например, в виде шторы, ставни, жалюзи, роллета. Заявляемая отопительная гелиосистема в одном из вариантов исполнения может выполняться в составе со средствами контроля температуры внутри солнечного теплового коллектора и теплового аккумулятора, выполненными, например, в виде электронного термометра, пирометра, болометра, термопары, терморезистора, полупроводникового термочувствительного элемента. С целью повышения эффективности теплопередачи в отапливаемое помещение как минимум один тепловой аккумулятор заявляемой отопительной гелиосистемы предпочтительно выполняется в виде теплого пола или теплой стены. В одном из вариантов заявляемая отопительная гелиосистема оснащена как минимум одним солнечным тепловым воздушным коллектором проточного типа, как минимум однимтепловым твердотельным воздушным аккумулятором проточного типа, воздуховодами,обеспечивающими замкнутую систему циркуляции воздушного теплоносителя в системе,электронным блоком управления, солнечной электрической батареей, как минимум одним воздушным вентилятором принудительной циркуляции воздушного теплоносителя, электрически или механически управляемыми воздушными клапанами в системе циркуляции воздушного теплоносителя, электрически или механически управляемыми предохранительными воздушными клапанами в системе проветривания солнечного теплового коллектора, электрически или механически управляемыми системами перекрытия потока солнечного света на коллектор. Во втором из вариантов заявляемая отопительная гелиосистема оснащена как минимум одним солнечным тепловым воздушным коллектором проточного типа, как минимум одним тепловым твердотельным воздушным аккумулятором проточного типа, воздуховодами, обеспечивающими замкнутую систему циркуляции воздушного теплоносителя в системе, электрически или механически управляемыми воздушными клапанами в системе циркуляции воздушного теплоносителя, электрически или механически управляемыми предохранительными воздушными клапанами в системе проветривания солнечного теплового коллектора. В первом и втором вариантах исполнения тепловой твердотельный воздушный аккумулятор проточного типа в целях более эффективной теплопередачи в отапливаемое помещение предпочтительно выполняется в виде теплого пола и (или) в виде теплой стены. На фиг. 1, 2, 3 показан состав и различные режимы работы одного из вариантов заявляемой отопительной гелиосистемы с активным электронным управлением. На фиг. 4, 5, 6 показан состав и различные режимы работы второго, упрощенного, варианта исполнения заявляемой отопительной гелиосистемы с пассивным управлением и естественными конвективными потоками циркуляции воздушного теплоносителя. Как показано на фиг. 1, заявляемая отопительная гелиосистема, в общем случае (варианте с активным управлением) состоит из основных и вспомогательных элементов. К основным элементам системы относятся как минимум один солнечный коллектор 1, расположенный с наружной стороны ограждающей тепловой контур здания конструкции (в частности, фасадной стены 2), как минимум один тепловой аккумулятор 3, расположенный внутри теплового контура здания, и элементы транспортировки воздушного теплоносителя (воздуховоды) 4, 5. К вспомогательным элементам относятся элементы управления системой электронный блок 6 управления системой, температурные датчики 7, 8, расположенные соответственно в солнечном коллекторе 1 и в тепловом аккумуляторе 3, и исполнительные устройства средства, приводящие воздушный теплоноситель в принудительное движение по замкну 6 82832012.06.30 тому воздушному циркуляционному контуру, выполненные, например, в виде воздушного вентилятора, компрессора, насоса принудительной циркуляции теплоносителя 9, клапаны(задвижки) 10, предохранительные воздушные клапаны (задвижки) 11, 12, защитный экран 13, солнечная электрическая батарея 14, внутренний источник электропитания 15. Электропитание электронного блока управления отопительной гелиосистемой 6 можно выполнить от внешней электрической сети, но предпочтительно выполнять электропитание двойным от внутренней аккумуляторной батареи 15 и от солнечной электрической батареи 14, расположенной в солнечном коллекторе. Заряд внутренней аккумуляторной батареи 15 также предпочтительно выполнить от солнечной электрической батареи 14,при такой конструкции электропитания внутренний аккумулятор 15 заряжается в светлое время суток, вся система не требует подключения к внешней электрической сети и, соответственно, не потребляет вообще никакой побочной энергии, кроме солнечного излучения. Солнечный коллектор 1 служит для преобразования теплового солнечного излучения преимущественно инфракрасного светового диапазона в тепловую энергию воздушного теплоносителя. Тепловой аккумулятор 3 служит для накапливания тепловой энергии, получаемой системой в светлое время суток, и постепенного расходования ее для обогрева помещения в течение всех суток. Вспомогательный воздушный вентилятор 9 служит для принудительной циркуляции теплоносителя между коллектором 1 и тепловым аккумулятором 2. Отопительная гелиосистема (фиг. 1-3) работает следующим образом. Теплоносителем в заявляемой системе является атмосферный воздух, который при работе системы в режиме нагрева циркулирует по замкнутому контуру. Как показано на фиг. 1, в отопительный сезон днем, когда на солнечный тепловой коллектор 1 поступает солнечное тепловое излучение, адсорбер солнечного коллектора 1 разогревается и разогревает воздушный теплоноситель внутри коллектора. Воздушный теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру солнечный коллектор 1, воздушный клапан 10, верхний воздуховод 4, тепловой аккумулятор 3, нижний воздуховод 5, воздушный вентилятор принудительной циркуляции 9, солнечный коллектор 1. Направление конвективных воздушных потоков указано стрелками. При этом циркулирующий по замкнутому контуру воздушный теплоноситель переносит тепловую энергию от солнечного коллектора к тепловому аккумулятору и вся система под действием солнечной тепловой энергии разогревается до равновесной температуры. Равновесная температура - это температура в системе (температура адсорбера солнечного коллектора, температура теплоносителя, температура разогрева теплового аккумулятора), при которой суммарные тепловые потери в отопительной гелиосистеме, состоящие из полезных (на нагрев отапливаемого помещения) и паразитных (утечка тепловой энергии через солнечный коллектор, воздуховоды и тепловой аккумулятор) не станут равны поступающей через солнечный коллектор солнечной тепловой энергии. При достижении равновесной температуры дальнейший разогрев системы в силу возрастающих тепловых потерь невозможен. Иными словами, равновесная температура - это максимально возможная температура разогрева отопительной гелиосистемы. Как показано на фиг. 1, отопительная гелиосистема имеет средства контроля температуры в тепловом аккумуляторе и солнечном коллекторе - температурные датчики 7, 8,расположенные соответственно внутри коллектора 1 (датчик 7) и внутри теплового аккумулятора 3 (датчик 8). Датчики 7, 8 постоянно контролируют температуру воздуха внутри коллектора 1 и теплового аккумулятора 3. Датчики по конструкции могут быть любого типа, например в виде электронного термометра, пирометра, болометра, термопары, терморезистора, на основе полупроводниковых или интегральных элементов либо другой известной конструкции. 7 82832012.06.30 Электронный блок управления 6 при достижении температуры воздуха внутри коллектора 1 выше температуры воздуха внутри теплового аккумулятора 3 открывает воздушный клапан 10 и включает воздушный вентилятор 9, в результате формируется принудительный воздушный поток, переносящий тепло от коллектора 1 к тепловому аккумулятору 3 (на фиг. 1 направление воздушного потока показано стрелками), вся система под действием солнечного тепла разогревается. При снижении температуры воздуха внутри коллектора 1 ниже температуры внутри теплового аккумулятора 3 (в пасмурную погоду или в темное время суток) электронный блок управления 6 выключает вентилятор 9 и закрывает воздушный клапан 10, при этом исключается воздухообмен между коллектором и аккумулятором и исключаются тепловые потери через коллектор 1. Отопительная гелиосистема оборудована также предохранительными устройствами защитным экраном 13, перекрывающим частично или полностью поток солнечного излучения, и предохранительными воздушными клапанами 11, 12, которые, при превышении температуры внутри отопительной гелиосистемы выше установленного уровня, автоматически открываются и проветривают отопительную гелиосистему, снижая тем самым температуру внутри системы и исключая ее перегрев. При разогреве воздушного теплоносителя в замкнутом воздушном циркуляционном контуре соответственно увеличивается объем воздушного теплоносителя, и если воздушный циркуляционный контур выполнить полностью изолированным (герметичным), то при нагреве системы будет возрастать внутреннее давление воздушного теплоносителя в системе. Для устранения колебаний внутреннего давления воздушного теплоносителя в упомянутом воздушном циркуляционном контуре последний должен оснащаться как минимум одним устройством выравнивания внутреннего давления воздушного теплоносителя с атмосферным, выполненным, например, в виде сапуна, трубы, клапана, капилляра,воздуховода, фильтра или других устройств, сообщающих воздушный циркуляционный контур с атмосферой и исключающих потери тепловой энергии из воздушного циркуляционного контура. Как показано на фиг. 2, при повышенной инсоляции, например в летнее время днем,когда температура в отопительной гелиосистеме превышает допустимый уровень, электронный блок 6 полностью или частично закрывает защитный экран 13 перед коллектором 1 и тем самым перекрывает поток солнечного излучения, снижая тепловую мощность системы. При превышении температуры воздушного теплоносителя электронный блок закрывает клапан 10 и открывает предохранительные клапаны 11,12, при этом солнечный коллектор проветривается наружным воздухом. Направление воздушного потока указано стрелками. Отопительная гелиосистема (фиг. 1, 2) также может использоваться для охлаждения здания в летнее время. Как показано на фиг. 3, летом, когда наружная температура снижается, например в ночное время, электронный блок 6 открывает защитные клапаны 11, 12, клапан 10 и включает вентилятор 9, при этом тепловой аккумулятор проветривается наружным охлажденным воздухом, направление воздушных потоков показано стрелками. За счет пониженной температуры проходящего через тепловой аккумулятор наружного воздуха тепловой аккумулятор охлаждается и, соответственно, охлаждает помещение. При наступлении светлого времени суток, когда температура наружного воздуха повышается, электронный блок 6 закрывает клапан 10 и защитные клапаны 11, 12, выключает вентилятор 9 и закрывает защитный экран. Тепловой аккумулятор 3 при этом остается охлажденным и охлаждает собой помещение в течение всех суток. Таким образом, используя заявляемую отопительную гелиосистему, очень простым способом и с малыми энергозатратами можно значительно снизить затраты электрической энергии на кондиционирование воздуха в помещениях в летнее время и улучшить микроклимат пребывания людей в помещениях летом. Заявляемую отопительную гелиосистему можно выполнять также во втором, упрощенном, варианте - с пассивным управлением. 8 82832012.06.30 На фиг. 4-6, представлен упрощенный вариант заявляемой отопительной гелиосистемы с так называемым пассивным управлением, который состоит из как минимум одного солнечного коллектора 16, как минимум одного теплового аккумулятора 17, воздуховодов 18, 19, воздушных клапанов 20, 21 и предохранительных воздушных клапанов 22, 23. Отопительная гелиосистема с пассивным управлением (фиг. 4) работает следующим образом. Как показано на фиг. 4, в отопительный сезон в светлое время суток адсорбер солнечного коллектора 16 под действием солнечного света разогревается и разогревает воздух, находящийся внутри коллектора. Когда температура воздуха внутри коллектора 16 превысит температуру воздуха внутри теплового аккумулятора 17, возникнет естественный конвективный воздушный поток по замкнутому контуру коллектор 16, воздушный клапан 20, верхний воздуховод 18, тепловой аккумулятор 17, нижний воздуховод 19,воздушный клапан 21, солнечный коллектор 16. Конвективный поток откроет воздушные клапаны 20, 21, расположенные в воздуховодах 18, 19, между коллектором 16 и тепловым аккумулятором 17. Конвективный воздушный поток будет переносить тепловую энергию от солнечного коллектора 16 к тепловому аккумулятору 17. Конвективная циркуляция воздушного теплоносителя по замкнутому контуру будет продолжаться до тех пор, пока температуры в коллекторе 16 и аккумуляторе 17 не станут равны (система будет разогреваться под действием тепловой солнечной энергии до равновесной температуры). В темное время суток (фиг. 5) температура внутри солнечного коллектора 16 постепенно снижается. При одинаковых температурах внутри коллектора 16 и теплового аккумулятора 17 конвективный воздушный поток прекращается, воздушные клапаны 20, 21 самопроизвольно закрываются, исключая образование встречного конвективного воздушного потока, переносящего тепло от нагретого теплового аккумулятора 17 в охлажденный солнечный коллектор 16. При этом тепловой аккумулятор 17 в темное время суток остается нагретым и запасенная им теплота расходуется на обогрев помещения внутри теплового контура здания. С наступлением светлого времени суток температура воздуха внутри коллектора 16 под действием поступающей тепловой энергии солнечного света постепенно повышается и, когда температура воздуха внутри коллектора 16 превысит температуру воздуха внутри теплового аккумулятора 17, снова возникает естественный конвективный воздушный поток, открывающий воздушные клапаны. Цикл нагрева системы повторится. Летом, когда работа отопительной системы не требуется, воздушные клапаны 20, 21 принудительно закрываются и воздухообмен между коллектором и тепловым аккумулятором не происходит. Отопительная гелиосистема (фиг. 4, 5) имеет защитные воздушные клапаны 22, 23,открытие которых обеспечивает проветривание солнечного коллектора. Как изображено на фиг. 6, при повышенной инсоляции, например в летнее время в светлое время суток, когда температура в коллекторе гелиосистемы превышает допустимый уровень температур воздушного теплоносителя, защитные клапаны 22, 23 открываются и наружный воздух проникает в солнечный коллектор, при этом солнечный коллектор проветривается и снижается его температура. Направление воздушного потока указано стрелками. Защитные клапаны 22, 23 могут быть выполнены с ручным или автоматическим управлением, например с управляющими элементами из биметаллических пластин или современных термочувствительных материалов с памятью формы. Отопительная гелиосистема (фиг. 4, 5, 6) так же как и вариант отопительной гелиосистемы (фиг. 1, 2, 3) может быть оборудована защитным экраном, полностью или частично перекрывающим поток солнечного излучения, поступающего на адсорбер солнечного коллектора. Защитный экран может быть выполнен, например, в виде жалюзи, шторы,рольшторы, роллета, ставни, рольставни или другим известным способом с ручным,механическим или автоматическим электрическим приводом. 9 82832012.06.30 Отопительная гелиосистема (фиг. 4, 5, 6) для устранения колебаний внутреннего давления воздушного теплоносителя в замкнутом воздушном циркуляционном контуре, так же как и гелиосистема (фиг. 1, 2, 3), в обязательном порядке должна оснащаться как минимум одним устройством выравнивания внутреннего давления воздушного теплоносителя с атмосферным, выполненным, например, в виде сапуна, трубы, клапана, капилляра,воздуховода, фильтра или других устройств, сообщающих воздушный циркуляционный контур с атмосферой и исключающих тепловые потери воздушного теплоносителя. Вышеописанная отопительная гелиосистема с пассивным управлением (фиг. 4, 5, 6) обладает очень простой конструкцией, высокой эффективностью и низкой стоимостью. Система может применяться как при строительстве новых зданий, так и при реконструкции старых зданий и сооружений. Солнечный тепловой коллектор предпочтительно расположен на фасаде или на кровле здания в предпочтительно вертикальном положении и не требует обслуживания, снег на вертикальных поверхностях прозрачных ограждающих конструкций солнечного коллектора не задерживается, и их очистка от снега и льда практически не требуется. При эксплуатации отопительной гелиосистемы работы по обслуживанию сводятся к периодическому (раз в год перед началом отопительного сезона) очищению наружных остекленных поверхностей коллекторов от пыли и периодическому контролю за работой воздушных клапанов. Отопительные гелиосистемы с активным управлением целесообразно применять в том случае, когда конструкция здания не позволяет выполнить систему с естественным конвективным воздушным потоком, например при расположении коллектора по уровню выше теплового аккумулятора, в частности при выполнении теплового аккумулятора в виде теплого пола. При этом, когда естественный конвективный воздушный поток сформировать невозможно, требуется принудительная циркуляция воздушного теплоносителя. Несколько слов стоит сказать о конструкциях солнечных тепловых коллекторов. В настоящее время известно очень большое количество конструкций солнечных тепловых коллекторов. В общем случае солнечный коллектор состоит из корпуса, в котором размещен тепловой солнечный адсорбер. Адсорбер представляет собой поверхность из теплопроводного материала, например металлов (медь, сплавы алюминия, сталь), композитного материала, ткани и т.д., на которую предпочтительно нанесено светопоглощающее покрытие, имеющее темный цвет. Современные известные низкоэмиссионные светопоглощающие покрытия (например, композиты из меди, нитрита алюминия и металлокерамики) имеют параметры светопоглощения до 95-97 попадающего на адсорбер солнечного излучения и эффективно работают при температурах до 350-400 градусов по Цельсию. Для предотвращения тепловых потерь адсорбер теплоизолирован от корпуса с помощью теплоизолирующего материала (пенополистирол, пенополиуретан, вспененный полиэтилен, минераловатные маты и др.). Современные теплоизолирующие материалы имеют очень низкую теплопроводность (до 0,022 Вт/мК) и тем самым значительно снижают тепловые потери вырабатываемой в коллекторе тепловой энергии. Коллектор закрыт светопрозрачной ограждающей конструкцией, предпочтительно стеклопакетом. К конструкции стеклопакета предъявляются особые требования, так как основные тепловые потери в коллекторе происходят именно через стеклопакет. Лучше всего для этих целей подходят вакуумные стеклопакеты, в которых коэффициент тепловых потерь наиболее низкий, вторые по эффективности - это стеклопакеты, заполненные углекислым газом (коэффициент теплопроводности - 0,0140 Вт/мК) или аргоном (коэффициент теплопроводности - 0,0187 Вт/мК). В крайнем случае можно использовать и обычные стеклопакеты, заполненные воздухом под атмосферным давлением (коэффициент теплопроводности - 0,0244 Вт/мК), но в этом случае при работе системы в зимний период при температурах ниже минус 15 градусов по Цельсию эффективность коллектора значительно снижается. Для улучшения теплоизоляционных свойств стеклопакета пред 10 82832012.06.30 почтительно использовать двухкамерные стеклопакеты с внутренним энергосберегающим низкоэмиссионным (-или ) стеклом. Коэффициент светопропускания такого двухкамерного энергосберегающего стеклопакета составляет 0,7-0,8. При использовании в качестве утеплителя вспененного полиуретана и вакуумированного энергосберегающего стеклопакета КПД солнечного коллектора достигает 70-90 во всем диапазоне наружных температур (-40 - 50 градусов по Цельсию) и достигаются равновесные температуры внутри системы до 4080 градусов по Цельсию. При использовании обычных энергосберегающих стеклопакетов КПД солнечного коллектора достигает значений 40-60 в диапазоне наружных температур -1550 градусов по Цельсию и в коллекторе достигаются равновесные температуры в 3040 градусов по Цельсию при наружных температурах в -10-15 градусов по Цельсию. Как сказано выше, заявляемая отопительная гелиосистема обладает сравнительно низкой равновесной температурой от 30 до 60 градусов по Цельсию. Достигаемые температуры разогрева теплового аккумулятора в зимний период при использовании в солнечных коллекторах обычных энергосберегающих двухкамерных стеклопакетов составляют порядка 30-35 градусов по Цельсию. При разработке солнечных коллекторов с использованием вакуумных стеклопакетов равновесные температуры составят порядка от 50 до 80 градусов по Цельсию, а достигаемые температуры разогрева теплового аккумулятора составляют порядка от 40 до 60 градусов по Цельсию. Так как температура разогрева теплового аккумулятора в заявляемой отопительной гелиосистеме сравнительно низкая и практически равна температуре воздуха в отапливаемом помещении, заявляемую гелиосистему при таких низких равновесных температурах предпочтительно выполнять с тепловым аккумулятором, обладающим большой поверхностью теплопередачи в отапливаемое помещение, например, в виде теплого пола или в виде теплой стены. Проектирование и изготовление теплового аккумулятора выполняются индивидуально, исходя из мощности системы, размера и внутренней планировки отапливаемого помещения и общих проектных решений. В заключение стоит сказать о стоимости обустройства и эффективности работы заявляемой отопительной гелиосистемы в целом. Как видно из описания, заявляемая отопительная гелиосистема обладает высокой эффективностью, очень простой и безопасной конструкцией, высокой надежностью и долговечностью, а также относительно низкой стоимостью. Отопительная гелиосистема не содержит жидкостей, влаги, паров, вредных и опасных химических соединений, сложных движущихся деталей, что обеспечивает ей надежность и долговечность эксплуатации,сравнимую со сроком эксплуатации строительной конструкции. Система может быть полностью выполнена из отечественных комплектующих и материалов. При строительстве новых зданий с использованием заявляемой отопительной гелиосистемы, за счет снижения мощности подводимых тепловых сетей, а также экономии материалов и стоимости работ при реализации новых проектных решений, увеличение стоимости квадратного метра будет незначительным. Тепловые солнечные коллекторы можно выполнять как в виде отдельного элемента,размещенного на фасаде или кровле здания, так и интегрированными в стену здания и создавать современные высокоэстетичные фасады типа наружное структурное остекление, при этом слой теплоизоляции задней стенки солнечного адсорбера одновременно будет являться наружной теплоизоляцией стены здания (по принципу термошубы). При таком проектном решении конструкции солнечного теплового коллектора будет значительная экономия материалов, снижение себестоимости строительства и снижение тепловых потерь в здании при его эксплуатации. Заявляемая отопительная гелиосистема использует для своей работы только солнечную световую и тепловую энергию, поступающую на наружные фасады и кровли про 11 82832012.06.30 мышленных, административных и жилых зданий и сооружений, обладает простой конструкцией, длительным ресурсом работы, простым и понятным управлением, обладает высокой эффективностью, высокими гигиеническими показателями, требует для своей работы минимального ухода и обслуживания. Так как достигаемый технический результат - создание полностью энергонезависимых по тепловой энергии зданий и сооружений при использовании заявляемой отопительной гелиосистемы - не следует очевидным образом из сущности заявляемой полезной модели,а именно достигаемый технический результат напрямую связан с уровнем теплового энергопотребления отапливаемого здания и уровнем солнечной активности в отопительный период, необходимо привести сведения, подтверждающие возможность достижения технического результата и эффективного применения заявляемой отопительной гелиосистемы это достигнутые в отечественном и зарубежном строительстве современные показатели теплового энергопотребления при отоплении зданий и сооружений в зимний период, а также параметры источника солнечной тепловой энергии. В настоящее время лучшие показатели энергосбережения при строительстве достигнуты в Западной Европе. Так, в Германии удельный показатель теплового энергопотребления при отоплении зданий и сооружений в среднем составляет 10-30 кВтч на 1 м 2 отапливаемой площади за отопительный сезон. Этот высокий показатель энергосбережения при отоплении зданий и сооружений связан, в первую очередь, с более мягкими климатическими условиями в европейских странах (по сравнению с нашими), а также с более высоким уровнем развития строительных технологий. В Республике Беларусь в настоящее время также достигнуты высокие показатели по энергосбережению в строительстве, так, например, многоэтажный жилой фонд, производственные и административные здания и сооружения по параметрам энергопотребления на отопление условно можно разделить на три группы со средними параметрами суммарного удельного теплового энергопотребления на отопление в отопительный сезон. Первая группа - 180-220 кВтч/м 2. Это в основном здания и сооружения старой постройки, и они в настоящее время нуждаются в реконструкции теплового контура до показателей теплового энергопотребления в 90-110 кВтч/м 2. Вторая группа - 90-110 кВтч/м 2. Это основной объем современного строящегося жилого фонда многоэтажных КПД жилых домов. Третья группа - 30-40 кВтч/м 2. Это перспективные проекты современных энергосберегающих зданий с рекуперацией тепла в вентиляционных системах, модернизированным тепловым контуром, индивидуальными и регулируемыми системами теплоснабжения. Доля энергосберегающих зданий третьей группы в общих объемах строительства постоянно расширяется. Как показала практика, дальнейшее снижение тепловых потерь и уровня энергопотребления (ниже уровня 30-40 кВтч/м 2 в сезон) при сегодняшнем уровне развития отечественных строительных технологий и при наших климатических условиях в настоящее время является технологически сложным и экономически нецелесообразным. В то же время есть ещеочень большой резерв снижения теплового энергопотребления при отоплении зданий и сооружений и, как следствие, экономии топлива, расходуемого на цели отопления и теплоснабжения. Этот резерв заключается в рациональном и эффективном использовании постоянно поступающей на поверхность земли природной солнечной тепловой энергии. Солнечная тепловая энергия в современном строительстве используется крайне нерационально и непроизводительно, в основном расходуется на нагрев наружных поверхностей ограждающих конструкций зданий и сооружений, расположенных вне теплового контура, и только частично учитывается при расчете систем отопления и вентиляции в основном как поступающая через светопрозрачные ограждающие конструкции (окна, фонари, витражи, и т.д.). 12 82832012.06.30 Однако, как показал анализ климатических наблюдений за длительный период времени, поток солнечной тепловой энергии, поступающей на поверхность земли, в отопительный сезон обладает весьма внушительной мощностью и вполне может эффективно и рационально использоваться для целей отопления и теплового снабжения практически любых современных зданий и сооружений. Согласно СНиП 23-01-99 Строительная климатология 8 и другим источникам, по наблюдениям за длительный период времени на территории стран бывшего СССР 9, 10,11, 12 средний поток суммарной солнечной радиации в виде постоянно поступающей в светлое время суток солнечной тепловой энергии, приходящийся на отопительный сезон,для вертикально ориентированных поверхностей составляет ориентация юго-запад/ юго-восток от 200 до 650 кВтч/м 2 ориентация юг от 260 до 750 кВтч/м 2. Например, для европейского региона России (по географической широте 53-57 градусов), Москва, Калуга, Смоленск, Брянск, суммарные (за весь отопительный сезон) показатели мощности теплового солнечного излучения для вертикально ориентированных поверхностей в среднем составляют ориентация юго-запад/ юго-восток 260 кВтч/м 2 ориентация юг 300 кВтч/м 2. Для территории Беларуси (по географической широте 52-56 градусов), Минск, Могилев, Гомель, Брест, Гродно, Витебск, показатели мощности суммарного потока солнечной радиации в виде теплового излучения для вертикально ориентированных поверхностей в среднем составляют ориентация юго-запад/ юго-восток 290 кВтч/м 2 ориентация юг 330 кВтч/м 2. Для территории Украины (по географической широте 48-51 градус), Киев, Днепропетровск, Харьков, Житомир, Львов, показатели мощности потока солнечной радиации в виде теплового солнечного излучения для вертикально ориентированных поверхностей в среднем составляют ориентация юго-запад/ юго-восток 325 кВтч/м 2 ориентация юг 380 кВтч/м 2. Для центральных и северных территорий Казахстана (по географической широте 44-53 градуса), показатели мощности суммарного потока солнечной радиации в виде теплового излучения для вертикально расположенных поверхностей в среднем составляют ориентация юго-запад/ юго-восток 350 кВтч/м 2 ориентация юг 410 кВтч/м 2. Для южных территорий Казахстана, государств Средней Азии и Кавказа показатели мощности суммарного потока солнечной радиации в виде теплового излучения значительно выше. Распределение мощности потока солнечного теплового излучения по месяцам отопительного периода выглядит следующим образом. Почти две трети мощности потока солнечного теплового излучения приходится на три последних отопительных месяца февраль, март, апрель, а на месяцы с низкой солнечной активностью вторая половина ноября, декабрь, первая половина января, приходится около десяти процентов мощности потока солнечного теплового излучения. В эти месяцы с низкой солнечной активностью эффективность отопительных гелиосистем невысока и в некоторых случаях требуется включение в качестве резервных систем традиционных систем отопления, использующих сжигаемые виды топлива. Для территории Беларуси (по географической широте 53-54 градуса, г. Могилев,г. Бобруйск, г. Минск, г. Барановичи, г. Гродно) усредненные за 25 лет, с учетом пасмурных и дождливых дней (суммарные за месяц), значения поступающего потока солнечной радиации в виде солнечной тепловой энергии для южной, юго-западной и юго-восточной 13 82832012.06.30 ориентации вертикальных поверхностей фасадов зданий по месяцам отопительного периода с октября по апрель приведены в таблице. Суммарные усредненные Суммарные усредненные удельные удельные показатели поступоказатели потребления тепловой энергии пления солнечной тепловой Месяц отопина отопление производственных и жилых энергии на вертикальные потельного пезданий и сооружений верхности фасадов риода Ориентация Здания Здания Современные Ориентация юго/запад старой современной энергоэффекюг юго/восток постройки постройки тивные здания кВтч/м 2 кВтч/м 2 кВтч/м 2 кВтч/м 2 кВтч/м 2 Октябрь 45,0 39,0 19,0 10,0 4,0(15-26 дней) Итого 320,0 280,0 200,0 100,0 40,0 Также в таблице приведены суммарные за месяц усредненные удельные показатели потребления тепловой энергии на отопление для различных групп производственных,административных и жилых зданий, строящихся и эксплуатирующихся в Республике Беларусь. Данные теплового энергопотребления косвенно рассчитаны по месяцам отопительного периода, исходя из гистограмм годового хода температур наружного воздуха 8. Данные, приведенные в таблице являются приблизительными и носят информационный характер. Для более точного теплотехнического расчета следует обратиться к источникам 8, 9, 10, 11, 12, а также другой специализированной литературе и научным исследованиям по данной тематике. Как известно, на мощность потока тепловой солнечной энергии, поступающей на поверхность земли, влияют очень много факторов положение Солнца в течение дня и в течение года, угол падения лучей на адсорбер солнечного коллектора, длительность светового дня, облачность. Но даже с учетом всех этих факторов, как видно из данных,приведенных в таблице, средний, суммарный за отопительный сезон, поток тепловой энергии, поступающей на один квадратный метр поверхности земли, значительно больше(в среднем практически в десять раз), чем требуемый для отопления одного квадратного метра в современных энергоэффективных зданиях. Как видно из данных, приведенных в таблице, мощность потока солнечной тепловой энергии, поступающей на вертикальные ограждающие конструкции зданий (фасады), в отопительный период при рациональном и эффективном ее использовании вполне достаточна, чтобы использовать ее для целей отопления и теплового снабжения современных зданий и сооружений. Поток солнечной тепловой энергии в период отопительного сезона характеризуется сравнительно малой интенсивностью, и для увеличения тепловой мощности отопительных гелиосистем разработчики поступают двумя способами либо увеличивают площади адсорберов тепловой солнечной энергии, либо применяют отражающие концентраторы солнечного излучения. При использовании отражающих концентраторов солнечного излучения необходимо использовать устройства слежения за положением солнца в течение суток и в течение года - гелиостаты. Но наиболее простой и довольно эффективный путь 14 82832012.06.30 увеличения мощности гелиосистем - это простое увеличение площади адсорберов тепловой солнечной энергии, или, иными словами, увеличение площади солнечных тепловых коллекторов. При этом удельная площадь адсорберов тепловых солнечных коллекторов для заявляемой конструкции отопительной гелиосистемы в зависимости от конструкции здания, конструкции и КПД солнечных тепловых коллекторов для географических широт и климатических условий Республики Беларусь в среднем составляет от 0,2 до 0,5 м 2 адсорбера на 1 м 2 отапливаемой площади. Это значит, что для отопления, например, коттеджа общей площадью в 200 м 2, заявляемая отопительная гелиосистема должна иметь солнечные тепловые коллекторы, расположенные на западном, юго-западном, южном и юго-восточном, восточном фасадах здания, общей площадью от 40 до 100 м 2, при обустройстве отопления, например, квартиры общей площадью в 60 м 2 достаточная площадь солнечных коллекторов заявляемой отопительной гелиосистемы составляет в среднем от 15 до 30 м 2, при этом строительный объект, обустроенный заявляемой отопительной гелиосистемой, перестает нуждаться в традиционных отопительных системах, использующих сжигаемые виды топлива, и становится по тепловому энергопотреблению фактически энергонезависимым. Таким образом, для географических широт Республики Беларусь (5256) при внедрении заявляемой отопительной гелиосистемы с удельными площадями адсорберов солнечной тепловой энергии в среднем 0,20,5 м 2 адсорбера на 1 м 2 отапливаемой площади мощность поступающего потока тепловой солнечной энергии вполне достаточна для обустройства отопления любых современных и модернизированных старых зданий и сооружений и фактически отопительный сезон с использованием традиционных систем отопления на основе сжигаемых углеводородных или альтернативных энергоносителей в крайнем случае сводится к одному-двум месяцам с низкой солнечной активностью. В первый месяц низкой солнечной активности (вторая половина ноября - первая половина декабря), согласно наблюдениям климата 8, 9, 10, наружные температуры не являются самыми холодными (поверхность земли и воздушные массы еще не успевают остыть) и энергозатраты на отопление в этот месяц сравнительно невелики. Во второй месяц низкой солнечной активности (вторая половина декабря - первая половина января) в некоторых случаях требуется использование в качестве резервной системы традиционного отопления и теплоснабжения с использованием сжигаемых видов топлива. В остальные месяцы отопительного периода (октябрь, ноябрь, февраль, март, апрель) мощность заявляемой отопительной гелиосистемы вполне достаточна для поддержания нормальных температур в отапливаемых помещениях. Это значит, что в климатических условиях и географических широтах Республики Беларусь обустройство строящихся и уже построенных производственных, административных и жилых зданий с параметрами энергопотребления в 90-110 кВтч/м 2 заявляемой отопительной гелиосистемой позволит сэкономить в среднем около 70 традиционных сжигаемых углеводородных или альтернативных энергоносителей, используемых для централизованного или местного отопления и теплоснабжения. Оснащение заявляемой отопительной гелиосистемой современных энергосберегающих производственных, административных и жилых зданий с параметрами энергопотребления в 30-40 кВтч/м 2 позволит сэкономить в разных вариантах применения отопительной гелиосистемы от 80 до 100 традиционных углеводородных или альтернативных сжигаемых энергоносителей, используемых для централизованного или местного отопления и теплоснабжения и сделать эти здания по параметрам теплового энергопотребления фактически энергонезависимыми. Жилой фонд, а также административные и производственные здания и сооружения старой постройки с параметрами энергопотребления в 180-220 кВтч/м 2 в отопительный сезон после соответствующей модернизации теплового контура и оснащения заявляемой отопительной гелиосистемой по параметрам теплового энергопотребления легко приводятся к показателям теплового энергопотребления 20-30 кВтч/м 2 в отопительный сезон,что соответствует современным западноевропейским показателям. 15 82832012.06.30 Жилой фонд, а также административные и производственные здания и сооружения новой постройки с параметрами энергопотребления в 90-110 кВтч/м 2 в отопительный сезон после оснащения заявляемой отопительной гелиосистемой по параметрам теплового энергопотребления легко приводятся к показателям теплового энергопотребления 10-20 кВтч/м 2 в отопительный сезон, что соответствует лучшим современным западноевропейским показателям. Использование заявляемой отопительной гелиосистемы в современных энергосберегающих зданиях с параметрами удельного теплового энергопотребления 30-40 кВтч/м 2, при накоплении соответствующего опыта проектирования и эксплуатации, позволит отказаться вовсе от традиционного централизованного или местного теплоснабжения с использованием в качестве топлива углеводородов или других сжигаемых видов топлива и создать энергонезависимые жилые, производственные и административные здания и сооружения с нулевым внешним тепловым энергопотреблением в отопительный период и выработкой дополнительной энергии (в частности, электрической) в летний период. Соответственно, для географических широт и климатических условий Украины, Казахстана, южных территорий России и западно-европейских стран, за счет более мощного потока солнечной тепловой энергии, поступающей на поверхность земли, тепловые энергетические показатели работы заявляемой отопительной гелиосистемы выглядят значительно лучше. Заявляемая отопительная гелиосистема при желании может также использоваться и в летний период для прогрева и отопления зданий, а также в некоторых вариантах исполнения для охлаждения и кондиционирования зданий. Заявляемая полезная модель низкотемпературной воздушной конвективной отопительной гелиосистемы является очень перспективной для проектирования и применения в современном промышленном и гражданском строительстве. Фиг. 6 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 18

МПК / Метки

МПК: F24J 2/42

Метки: отопительная, воздушная, гелиосистема, низкотемпературная, конвективная

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/18-u8283-nizkotemperaturnaya-vozdushnaya-konvektivnaya-otopitelnaya-geliosistema.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Низкотемпературная воздушная конвективная отопительная гелиосистема</a>

Похожие патенты