гелиовытяжное устройство системы естественной вентиляции

Формула изобретения

Гелиовытяжное устройство системы естественной вентиляции, содержащее воздуховод, выполненный из теплоизоляционных стенок, экран со светопоглощающим слоем, отличающееся тем, что в середине воздуховод выполнен из прозрачного материала в виде - шар в шаре, пространство между стенками которых заполнено теплоаккумулирующей жидкостью, а экран выполнен в виде полусферы, внутри которой установлен наружный шар, и наружный слой экрана изготовлен из теплоизолирующего материала, при этом над верхним обрезом воздуховода установлен зонт в виде прозрачной линзы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано для удаления загрязненного воздуха из животноводческого или промышленного здания.

Известна вентиляционная шахта (пат. РФ №2031320, F24F 7/02) прямоугольного поперечного сечения, содержащая теплоизоляционные стенки и расположенную с южной стороны прозрачную для солнечного излучения панель, теплопроводный экран со светопоглащающим слоем, установленный в середине шахты параллельно прозрачной панели, зонт, выполненный в виде двухскатной крыши, установленной на стойках, прикрепленных к стенкам шахты. Шахта дополнительно оборудована V-образным рассекателем воздушного потока, а южный скат крыши выполнен прозрачным для солнечного излучения, при этом рассекатель выполнен из теплопроводного материала, установлен под крышей острием вниз и прикреплен к последней, а его поверхность, обращенная к скатам крыши, покрыта светопоглащающим слоем.

Недостатком данного устройства являются:

1. Использование солнечной радиации ограниченное время из-за установки окон строго на юг.

2. Количество солнечной радиации ограничено площадью окна, что снижает количество теплоты, поступающей в полость шахты.

Известна вытяжная шахта (а.с. №877248, F232 17/00), содержащая установленные с образованием кольцевого зазора наружную и внутреннюю трубы. Кольцевой зазор снабжен в верхних и нижних торцовых участках заглушками, а наружная труба выполнена из прозрачного для инфракрасных лучей материала.

Недостатками данного устройства являются:

1. Сложность конструкции, требует специального изготовления двух труб с заглушками.

2. Внутренняя труба крепится к стенке стационарной вытяжной шахты. Нагрев будет происходить не воздуха, находящегося внутри шахты, а наружной поверхности стенки стационарной шахты, что приведет к значительному уменьшению нагрева воздуха и значительному уменьшению прироста тяги в теплое время.

Наиболее близким аналогом к заявленному устройству является вытяжная шахта (патент РФ №2031321, F24F 7/02), содержащая воздуховод прямоугольного поперечного сечения, выполненный из теплоизоляционных стенок и расположенной с южной стороны прозрачной для солнечного излучения панели с воздушной прослойкой, установленный в середине воздуховода параллельно прозрачной панели экран из теплопроводного материала, поверхность которого, обращенная в сторону панели, покрыта светопоглащающим слоем, в экране выполнена полость при этом последняя заполнена теплоаккумулирующим материалом.

Недостатками данного устройства являются:

1. Использование солнечной радиации ограниченное время из-за установки окон строго на юг.

2. Количество солнечной радиации ограничено площадью окна, что снижает количество теплоты, поступающей в полость шахты.

3. Наличие экрана внутри шахты усложняет конструкцию и препятствует свободному прохождению удаляемого загрязненного воздуха.

Задача изобретения - повышение эффективности вентиляции за счет полного использования солнечного излучения.

Поставленная задача решается за счет того, что гелиовытяжное устройство системы естественной вентиляции, содержащее воздуховод, выполненный из термоизоляционных стенок, экран со светопоглощающим слоем, при этом в середине воздуховод выполнен из прозрачного материала в виде шар в шаре, пространство между стенками которых заполнено теплоаккумулирующей жидкостью, а экран выполнен в виде полусферы, внутри которой установлен наружный шар, и наружный слой экрана изготовлен из теплоизолирующего материала, при этом над верхним обрезом воздуховода установлен зонт в виде прозрачной линзы.

Новые существенные признаки:

- В середине воздуховод выполнен из прозрачного материала в виде шар в шаре.

- Пространство между стенками шар в шаре заполнено теплоаккумулирующей жидкостью.

- Экран выполнен в виде полусферы, внутри которой установлен наружный шар, и наружный слой экрана изготовлен из теплоизолирующего материала.

- Над верхним обрезом воздуховода установлен зонт в виде прозрачной линзы.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат

1. В середине воздуховод выполнен из прозрачного материала в виде шар в шаре, выполнение, таким образом, середины воздуховода позволяет нагревать удаляемый из помещения воздух через прозрачные стенки, тем самым повышая скорость движения воздушного потока.

2. Пространство между стенками шар в шаре заполнено теплоаккумулирующей жидкостью, что позволяет аккумулировать тепло в течение всего светового дня, а нагретая за день теплоаккумулирующая жидкость отдает тепло во внутреннюю шарообразную полость, чем обеспечивается поддержание естественной вентиляции и после захода солнца.

3. Экран выполнен в виде полусферы, внутри которой установлен наружный шар, и наружный слой изготовлен из теплоизолирующего материала, выполнение экрана предложенной формы с покрытием его внутренней поверхности светопоглощающим слоем, а наружной - теплоизолирующим, будет способствовать более полному использованию солнечной радиации и сохранению накопленного тепла и, как следствие, повышению температуры удаляемого воздуха, что приведет к увеличению скорости воздушного потока.

4. Над верхним обрезом воздуховода установлен зонт в виде прозрачной линзы, концентрирующей солнечное излучение - зонт в этом случае будет выполнять двойную функцию: препятствовать попаданию атмосферных осадков во внутрь воздуховода и дополнительно нагревать удаляемый загрязненный воздух во внутренней полости воздуховода, тем самым увеличивая скорость воздушного потока.

На чертеже схематично изображено гелиовытяжное устройство системы естественной вентиляции.

Устройство содержит воздуховод 1, выполненный из теплоизоляционных стенок. В середине воздуховод 1 выполнен из двух шарообразных поверхностей: шар 2 в шаре 3, которые изготовлены из прозрачного материала. Пространство между шаровыми поверхностями 2-3 заполнено теплоаккумулирующей жидкостью 4. Экран 5 выполнен в виде полусферы, которая установлена на воздуховоде 1, при этом центральная ось воздуховода 1 совпадает с центральной осью экрана 5. Внутренняя поверхность экрана 5 покрыта светопоглощающим слоем, а наружная поверхность - теплоизолирующим материалом. Шар 3 расположен внутри экрана 5. Над верхним обрезом воздуховода 1 установлен зонт 6, выполненный в виде прозрачной линзы. Зонт 6 крепится на наружной поверхности шара 3 кронштейном 7. В верхней части шара 3 выполнена заливная горловина с компенсационным клапаном 8, а в его нижней части - сливная пробка 9. Воздуховод 1 проходит через крышу 10.

Устройство работает следующим образом: солнечная радиация проходит через наружный шар 3, теплоаккумулирующую жидкость 4, через внутренний шар 2, внутренний объем шара 2, внутренний шар 2, теплоаккумулирующую жидкость 4, наружный шар 1, светопоглощающий слой экрана 5, нагревая их, а наружный теплоизолирующий маетриал экрана 5 сохраняет поступившее тепло.

Холодный поток воздуха, поступающий из нижней части трубы 1, проходя через внутренний объем шара 2, замедляется, что увеличивает время его нагрева как непосредственно солнечной радиацией, так и аккумулированным теплом.

Дополнительному нагреву воздуха, находящемуся в верхней части трубы 1, способствует зонт 6 из прозрачного материала в форме линзы.

Нагретый воздух выходит между линзой зонта 6 и верхним срезом трубы 1. благодаря чему загрязненный воздух удаляется из помещения в течение всего светового дня, а нагретая за день аккумулирующая жидкость и стенки внутреннего шара 2 отдают тепло внутрь полости внутреннего объема шара 2, чем обеспечивают поддержание естественной вентиляции и после захода солнца.