Геліоколектор–енергоактивне огородження як елемент системи кліматизації споруд

Abstract

UK: Метою роботи є означення особливостей конструкції геліопристрою, призначеного не тільки ефективно перетворювати енергію відновлюваних джерел, а також перерозподіляти її для ефективного функціонування системи кліматизації (енергозабезпечення) споруди. Методичний підхід, покладений в основу конструктивного рішення базується на зменшенні теплових втрат завдяки наявності енергоактивного огородження при одночасному збільшенні технологічності та простоти монтажу. Результати. У системах енергозабезпечення пропонується використовувати конструкцію для перетворювання відновлюваних джерел енергії – новий тип енергоактивного огородження. Основними конструктивними елементами енергоактивного огородження є несуча стіна, теплоізоляційний прошарок, зовнішній повітряний прошарок (у якому розташовані ламелі-абсорбери), а також зовнішній захисний прозорий теплоізоляційний прошарок. У запропонованій новій конструкції ламелі-абсорбери являють собою виконані з теплопровідного матеріалу труби, якими циркулює теплоносій. До них методами зварювання, паяння або механічним шляхом приєднані профільовані ребра. Такі профільовані ребра виконані з теплопровідного матеріалу і вкриті теплопоглинальним покриттям. Вони також приєднані (завдяки зварюванню або паянню, або механічним шляхом) до вертикальних або таких, що мають особливий профіль колекторів (залежно від вимог монтажу). Колектори являють собою труби, якими циркулює теплоносій. Особливістю таких колекторів є те, що мінімум один з них є подаючим, і мінімум один є зворотнім. Наукова новизна полягає в тому, що система енергозабезпечення з розробленим енергоактивним огородженням залежно від температури навколишнього середовища та рівня надходження сонячної радіації може функціонувати в трьох режимах. Режим холодного періоду має місце при незначному рівні або повній відсутності надходження сонячної радіації (ніч або хмарний день), коли температура в сезонному акумуляторі тепла вища за зовнішню температуру. Режим перехідного періоду року має місце при незначному рівні або повній відсутності надходження сонячної радіації (ніч або хмарний день), коли температура навколишнього середовища вища за температуру в сезонному акумуляторі тепла. Режим теплого періоду року має місце при достатньому рівні сонячної радіації, коли температура навколишнього середовища вища за температуру в сезонному акумуляторі тепла. Практична значимість впровадження запропонованого геліопристрою (енергоактивне огородження) сприяє економії традиційних енергоресурсів за рахунок раціонального використання сонячної енергії і може бути використано в новому будівництві і при реконструкції наявного житлового фонду.

RU: Целью работы является определение особенностей конструкции гелиоприбора, назначенного не только эффективно преобразовывать энергию возобновляемых источников, а также перераспределять ее для эффективного функционирования системы климатизации (энергообеспечения) сооружения. Методический поход, что лежит в основе конструктивного решения, базируется на уменьшении тепловых потерь благодаря наличию энергоактивного ограждения при одновременном увеличении технологичности и простоты монтажа. Результаты. В системах энергообеспечения предлагается использовать конструкцию для преобразования возобновляемых источников энергии – новый тип энергоактивного ограждения. Основными конструктивными элементами энергоактивного ограждения является несущая стена, теплоизоляционный слой, внешний воздушный слой (в которым расположены ламели-абсорберы), а также внешний защитный прозрачный теплоизоляционный слой. В предложенной новой конструкции ламели-абсорберы являются сделанными из теплопроводного материала трубами, по которым циркулирует теплоноситель. К ним методами сварки, пайки или механическим путем присоединены профилированные ребра. Такие профилированные ребра сделаны из теплопроводного материала и покрыты теплопоглощающим покрытием. Они также присоединены (посредством сварки, пайки или механическим способом) к вертикальным или специфическим коллекторам (а зависимости от требований монтажа) Коллекторы являются трубами, по которым циркулирует теплоноситель. Особенностью таких коллекторов есть то, что минимум один из них является подающим, и минимум один – возвратным. Научная новизна состоит в том, что система энергообеспечения с разработанным энергоактивным ограждением в зависимости от температуры окружающей среды и уровня поступления солнечной радиации может функционировать в трех режимах. Режим холодного периода имеет место при незначительном уровне или полном отсутствии поступлений солнечной радиации (ночь или облачный день), когда температура в сезонном аккумуляторе тепла выше внешней температуры. Режим переходного периода года имеет место при незначительном уровне или полном отсутствии поступлений солнечной радиации (ночь или облачный день), когда температура окружающей среды выше температуры в сезонном аккумуляторе тепла. Режим теплого периода годы имеет место при достаточном количестве солнечной радиации, когда температура окружающей среды выше температуры в сезонном аккумуляторе тепла. Практическая значимость внедрения предложенного гелиоприбора (энергоактивного ограждения) способствует экономии традиционных энергоресурсов за счет рационального использования солнечной энергии и может быть использовано в новом строительстве и при реконструкции существующего жилищного фонда.

EN: The aim is to define design features of geliocollector, that is intended not only to convert efficiently renewable energy and to redistribute it for the effective functioning of the air-conditioning (power) structures. A methodical approach that is the basis of constructive solution is founded on reducing heat loss due to the energy active fence while increasing adaptability and ease of installation. Results. It is proposed to use a new type of energy active fences for the conversion of renewable energy in the power supply systems. The main structural elements of energy active fences are bearing wall, insulation layer, the outer layer of air (where are lamella-absorbers) and a transparent outer protective insulation layer. In proposed new construction lamella-absorbers are made of heat-conductive material of pipes, in which coolant circulates. To them profiled edges are attached by methods of welding, soldering or mechanically. Such profiled edges are made of heat-conductive material and covered by heat absorption covering. They are also connected (through welding or brazing, or mechanical means) to vertical or special profile collectors (depending on installation requirements). Collectors are the pipes, in which coolant circulates. The peculiarity of these collectors is that at least one of them is the pressure, and at least one is reversible. Scientific novelty is that the power supply system with the developed energy active fences can operate in three modes depending on the ambient temperature and the level of incoming solar radiation. Cold period mode occurs at insignificant levels or complete absence of incoming solar radiation (night or cloudy day), when the temperature in the seasonal heat accumulator is higher than the outside temperature. The transition mode occurs at insignificant levels or complete absence of incoming solar radiation (night or cloudy day), when the ambient temperature is higher than the temperature in the seasonal heat accumulator. Warm period mode occurs when sufficient solar radiation when the ambient temperature is higher than the temperature in the seasonal heat accumulator. The practical significance of the proposed geliocollector (energy active fence) contributes to saving of traditional energy resources through rational consumption of solar energy and can be used in new construction and the renovation of existing housing stock.