Zařízení pro aktivní využití solární energie ve stavebních objektech

Číslo patentu: 246609

Dátum: 16.11.1987

Autor: Janeš Karel

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Vynález se týká zařízení pro aktivní využití solární energie ve stavebních objektech,zejména rekreačních chatách nebo chalupách, které je však použitelné též u jiných objektů.Jsou známy různé aktivní i pasivní energetické solární systémy pro vyhřívání objektů 1 pro jiné energetické účely. Aktivní solární systémy využívají tepelných panelů, v nichž je ohříváno sluncem médium, např. vzduch nebo voda, které při ohřátí cirkuluje a předává své teplo tepelnému zásobníku, který je pak využit pro vytápění, ohřev vody nebo pro jiné energetické účely.Tyto systémy jsou jednak náročné z hlediska pořizovacích nákladů, jednak není jejich energetická účinnost na žádoucím stupni vzhledem k poměrně značným ztrátám. Náklady na jejich pořízení zahrnují nejen tepelné kolektory samé, ale 1 rozvody, zásobníky, výměníky,čerpadla a další součásti. Vzhledem ke složitosti těchto systémů a délce jejich rozvodů jsou pak tepelné ztráty často takové, že značně snižují rentabilitu těchto zařízení,zejména na územích s menší dobou slunečního svitu.Pasivní solární systémy, využívající přímo stěn nebo jiných stavebních součástí objektu pro ohřev média, nejčastěji vzduchu, jsou pak výhodné pouze tam, kde je značné dlouhá doba přímého slunečního svitu, protože v důsledku využití zdiva nebo stěn pro ohřívání mají poměrně značnou tepelnou setrvačnost.Ta je sice výhodná např. v noci, kdy ohřátá stěna dodává teplo do stěnového kolektoru i přímo do objektu, avšak je značné nevýhodná v oblastech s nižší nebo velmi proměnnou denní dobou sluněčního svitu. Stěnový kolektor totiž právě v důsledku své tepelné setrvačnosti přivodí cirkulaci vzduchu až za poměrně značnou dobu po svém ohřátí.Dojde-li v důsledku přerušení přímáho slunečního svitu, např. oblačností, ke snížení nebo úplnému přerušení ohřevu kolektoru. dojde též velmi snadno při nízké venkovní teplotě k poměrně rychlěmu ochlazení vzduchu v kolektoru, takže vzduch v místnosti je oproti vzduchu v kolektoru teplejší. Dochází pak k obrácení cirkulace a do místnosti tak z kolektoru proudí chladný vzduch a naopak z místnosti se do kolektoru dostává teplý vzduch.To je přirozeně naprosto nežádoucí a pokud se tato cirkulace zásahem obyvatele nepřeruší, dochází k ochlazování prostoru, který by měl být vytápěn. U některých dočasné neobývaných objektů, např. rekreačních nebo ještě nevyschlých novostaveb, pak účinnost solárního topení takto rapidně klesá.Zařízení pro aktivní využití solární energie ve stavebních objektech podle vynálezu tyto nevýhody a nedostatky odstraňuje. Jeho podstata spočíva v tom, že vzduchový vyhřívací kanál je opatřen zpětným vzduchovým uzávěrem, který je upraven na vyústění vzduchového vyhřívacího kanálu do vnitřního prostoru objektu.Zařízení pro aktivní využití solární energie ve stavebních objektech podle vynálezu je při nízkých pořizovacích nákladech schopna dosáhnout i při krátké nebo relativně často přerušované době slunečního svitu dostatečného tepelného proudění a účinného chřevu objektu za učelem jeho vytápění nebo vysušování, protože zabraňuje samočinně ochlazování objektu při přerušení slunečního svitu.Toto přerušení je zařízením podle vynálezu využíváno při snížení teploty vzduchu V kolektoru k přerušení cirkulace a zamezení nežádoucí cbrácené cirkulace. Zpětný vzduchový uzávěr zabraňuje tomuto nežádoucímu pochodu jednak velmi účinně sám o sobě přisátím na vyůstění vzduchového vyhřívacího kanálu okamžitě při obrácení cirkulace, kterou takto ihned přeruší, a je držen uzavřený horizontálním vzduchovým sloupcem ve vyhřívacím kanálu, který v důsledku nízké teploty v ochlazeném vnějším solárním panelu, resp. kolektcru, má tendenci pohybu směrem do kolektoru, takže drží uzávěr zavřený.Tak se velmi účinné zabraňuje zbytečným tepelným ztrćtám a udržuje se tak daná vnitřní teplota objektu. Rovněž velmi efektivně přispívá ke snížení doby vyhžátí objektu po delší době jeho neobývání a ke zpříjemnění pobytu v něm, nehledě na prodloužení doby životnosti zařízení objektu a tam poneohaných věcí přes zimní období, protože tolik netrpí vlhkosti. Zařízení je též využitelné 1 pro jinéxúčely, např. k urychlení vysoušení nově postavených objektů a lze je využít do určité míry 1 ke klimatizaci objektu chlazením pomocí etudenějšího vzduchu ze severní nebo stinné strany v letním období.Příklad provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresoch, kde obr. 1 představuje svislý řez objektem a obr. 2 znázorňuje v perspektivě detail zpětného vzduchového uzávěru.Vně objektu ł, nejlépe na jeho směrem k jlhu obrácené vnější stěně g,je umístěn solární termický panel Q vhodného provedení, např. zasklený alespoň dvojitým sklem 1 a opatřený shsorpční tmavou deskou Ž, nejlépe kovovou. Může být použit jakýkoliv vhodný známý termický panelový kolektor, ten sám o sobě není předmětem tohoto vynálezu. solární termický panel g může být pomocí nosných úchytů É upevněn k vnější stěně 3 objektu l I s výhodou je od ní oddělen tepelně-izolační vrstvou 1, napr. vzduohovou mezerou, může však být opatřen z druhé strany absorpční tmavé desky § i jinou tepelně-izolační vrstvou 1 z vhodného materiálu /neznázorněno/ pro zvýšení tepelné-izolační schopnosti a tím tepelné účinnosti při snížení pŕestupu tepla mimo solární termický panel 3, např. na vnější stěnu 3 objektu l.Ohřívaný prostor g solárního termického panelu 1 je ve své horní části propojen prostřed nistvím alespoň jednoho vzduchového vyhřívacího kanálu 2, např. potrubí, s vnitřním prostorem ł 9 objektu l. vzduchový vyhřívací kanál g je, nejlépe na svém vyustění ll do vnitŕního prostoru lg objektu ł, opatřen zpětným vzduchovým uzávěrem lg, který však může být umístěni jinde, např. uvnitř vzduohového vyhřívacího kanálu 2 /neznázorněno/.Zpětný vzduchový uzávěr lg je opatřen závěsem lg, např. vláknovým, není to však podmínkou. Zpětný vzduchový uzávěr lg je e výhodou tvořen lehkou destičkou, např. s balsovou kostrou a papírovým potahem, opět to však není podmínkou, může být použite 1 napr. destička z pěnového pdłystyrenu. Důležité je, aby zpětný vzduchový uzávěr lg byl lehký anebo vyvážený na lehký přítlak a aby jeho závěs lg byl proveden s minimálním odporem proti pohybu zpětného vzduchového uzávěru lg. S výhodou je zpětný vzduchový uzávěr łg oddělen od solárního termického panelu 5 horizontélním vzduchovým soupcem 35 ve vzducho~ vám vyhřívacím kanála 2. Z vnitřního prostoru lg objektu A je proveden výstup lg do alespoň jednoho vzduchového odváděcího kanálu lg, zaústěného do spodní části ohřívaného prostoru § solárního termického panelu 3.Důležité je, aby vyústění ll Vzduchového vyhřívacího kanálu 2 bylo provedeno nahoře,nejlépe u stropu vnitřního prostoru lg objektu L, v každém případě pak výše než výstup lg z vnitřního prostoru lg do vzduchového odváděcího kanálu lg, což je však známé a samo 0 sobě není předmětem vynálezu.Výhodné pro účinnost vytápění vnitřního prostoru lg objektu l je, aby výstup lg do vzduchového odváděcího kanálu lg byl ve vnitřním prostoru lg objektu l proveden co nejdále od vyústění ll vzduchového vyhřívacího kanálu g do vnitřního prostoru lg, konkrétně aby vyüstění ll vzduchového vyhřívacího kanálu g bylo provedeno blíže k solárnímu termickému panelu g než výstup lg z vnitřního prostoru lg do vzduchového odváděcího kanálu lg.solární termický panel 1 může být opatřen ve své horní části výstupním uzávěrem ll do ovzduší pro případné ochlazení vnitřního prostoru lg objektu l. Za tím účelem může být vnitřní prostor lg opatřen ve své zadní části, tj. co možno nejdále od solärního termického panelu Q, např. v zadní stěně lg objektu ł obrácené na sever, vstupom lg chladnějšího vzduchu, který je uzavíratelný vstupním uzávěrem 39. To však není podmínkou,vstup lg chladnějšího vzduchu může nahradit přirozená dehermetizace objektu ł. Zařízení podle vynálezu funguje taktoK vyhř ívání vnitřního prostoru Q objektu ł dochází automaticky ihned, jakmile se solární energií zahřeje ohřívaný prostor g solárního termického panelu g. Teplý ohřátý vzduch stoupá nahoru a přechází vzduchovým vyhřívacím kanálem 9 pod otevřeným zpětným vzduchovým uzávěrem 1 g. oddáleným vzduchovým prouděním od vstupu, resp. od vyústění ll vzduchového vyhřívacího kanálu 2, do vnitřního prostoru lg objektu ł.Postupne jej tak vyplňuje, protože vzadu dole odchází z vnitřního prostoru 10 výstupem 1.. do vzduchověho odváděcího kanálu g chladný vzduch, který proudí do spodní části ohřívaného prostoru Q solárního termického panelu 3, kde se sluneční energií ohřívá a tak dochází k pracovnímu topnámu koloběhu vzduchu.zpětný vzduchový uzávěr 1 g zabraňuje při obrácení kcloběhu vzduchu, je-ii solárnítermický panel ł nedostatečným nebo nulovým slunečním osvitem a chladným ovzduším ochlazován, úniku teplého vzduchu zâvnitřního protoru Q objektu l, protože uzavře vzduchový vyhřívací kanál g, kudy by v tomto případě jinak teplý vzduch odcházel ven do solárního termického panelu g. kde by se dále ochlazoval a vnikal by pak vzduchovým odváděcím kanálem 16 dole do vnitřního prostoru 1 g objektu 1.K omezení obrácení vzduchového proudění přispívá též horizontální vzduchový sloupec g ve vzduchovém vyhřívacím kanála g, který tvoří určitou tepelnou izolaci. Naopak při teplám slunečném pačaeí, kdy je účelne alespoň částečně ochlazení vnitřního prostoru g.o objektu l, může se toto ochlązování zajistit tak, že se otevře výstupní uzávěr ł 7 do ovzduší nahoře na solárním termickém panelu 3 a ohřátý vzduch z jeho ohřívaného prostoru g vystupuje ven, přičemž se tímto prouděním odsává i teplý vzduch z vnitřního prostoru Q objektu i, kam vniká otevřeným vstupním uzávěrem Q a vstupem Q, případně netěsnostmi dehermetizovaného objektu l, chladnější vzduch, např. z jeho severní strany.l. Zařízení pro aktivní využití solární energie ve stavebních objektech, opatřené alespoň jedním soiárním termickým panelom vně objektu, propojeným s vnitřním prostorem objektu alespoň jedním vzduchovým vyhřívacím kanálem nahoře a alespoň jedním vzduchovým odváděcím kanálem dole, do nějž je ve vnitřním prostoru objektu proveden výstup, uspořádaný dále od olárního termického panelu než vstup ze vzduchového vyhřívacího kanálu do vnitřního prostoru objektu, vyznačené tím, že vzduchový vyhřívací kanál /9/ je opatřen zpětným vzduchovým uzávěrem /12/, který je upraven na vyústění /ll/ vzduchového vyhřívacího kanálu /9/ do vnitřního prostoru /10/ objektu /1/ ze solárního termického panelum, 2. zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že spätný vzduchový uzáver /12/ je pomocí závěsu /13/ zavěšen ve vnitřním prostoru /10/ objektu /l/.3. zařízení podle bodu 1. vyznačené tím, že zpětný vzduchový uzávěr /12/ je od solárního termického panelu /3/ oddělen horizontálním vzduchovým sloupcem /14/ ve vzduchovém vyhřívacím kanále /9/.4. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že solární termický panel /3/ je nahołe opatřen výstupním uzávěrem /17/ z jeho ohřívaného prostoru /8/ do ovzduší a vnitřní prostor /10/ objektu /1/ je opatřen vstupem /19/ chladnějšího vzduchu z ovzduší, uznvíratelným pomocí vstupního uzávěru /2 o/.

MPK / Značky

MPK: F24J 2/42

Značky: solární, aktivní, stavebních, objektech, energie, zařízení, využití

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-246609-zarizeni-pro-aktivni-vyuziti-solarni-energie-ve-stavebnich-objektech.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zařízení pro aktivní využití solární energie ve stavebních objektech</a>

Podobne patenty