Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

FI64005C - ENERGIUPPSAMLARE - Google Patents

ENERGIUPPSAMLARE Download PDF

Info

Publication number
FI64005C
FI64005C FI812018A FI812018A FI64005C FI 64005 C FI64005 C FI 64005C FI 812018 A FI812018 A FI 812018A FI 812018 A FI812018 A FI 812018A FI 64005 C FI64005 C FI 64005C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
collector
plate
heat
ducts
cover
Prior art date
Application number
FI812018A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI812018L (en
FI64005B (en
Inventor
Heikki Onnela
Original Assignee
Heikki Onnela
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heikki Onnela filed Critical Heikki Onnela
Priority to FI812018A priority Critical patent/FI64005C/en
Publication of FI812018L publication Critical patent/FI812018L/en
Publication of FI64005B publication Critical patent/FI64005B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI64005C publication Critical patent/FI64005C/en

Links

Landscapes

  • Building Environments (AREA)

Description

6 4 CCS6 4 CCS

ENERGIAN KERÄINENERGY COLLECTOR

Keksinnön kohteena on energian keräin, joka käsittää säteilyä läpäisevän levymäisen osan, säteilyä absorboivan osan, joka edullisimmin muodostuu tummapintaisesta aaltomaisesta tai vastaavasta profiililevyrakenteesta,ja lämpöä eristä-5 vän osan.The invention relates to an energy collector comprising a radiation-transmitting plate-like part, a radiation-absorbing part, which most preferably consists of a dark-surfaced corrugated or similar profile plate structure, and a heat-insulating part.

Auringosta saatavaa suoraa tai hajasäteilyenergiaa voidaan hyödyntää monin tavoin. Auringon säteilyenergian keräämiseksi on kehitetty suuri joukko toimintavoiltaan toisistaan poikkeavia laitteita. Auringon säteilyenergian keräili) met ovat usein tasomaisia laitteita. Keräimen kautta kierrätetään ilmaa tai nestettä, joka sitoo auringon lämpöä itseensä. Tätä lämpöenergiaa käytetään hyväksi joko suoraan tai lämpövaraajan kautta esim. asuin- ym. tilojen ja/tai käyttöveden lämmitykseen.Direct or diffuse radiation energy from the sun can be utilized in many ways. A large number of devices with different operating modes have been developed to collect solar radiation energy. Solar radiation collectors are often planar devices. Air or liquid is recirculated through the collector, which absorbs the heat of the sun. This thermal energy is utilized either directly or through a heat accumulator, e.g. for heating residential and other premises and / or domestic water.

15 Yksinkertaisia keräimiä, joissa ilma toimii energiaa siir tävänä väliaineena, tunnetaan ainakin neljää tyyppiä, joissa 1) ilmaa kierrätetään mustan absorptiopinnan alapuolella olevassa kanavistossa, 20 2) ilmaa imetään mustassa absorptiopinnassa olevan rei'i- tyksen läpi, 3) ilmaa kierrätetään läpinäkyvän katteen ja mustan absorptiopinnan välisessä kanavistossa ja 4) ilmaa kierrätetään mustan absorptiopinnan alapuolella 25 olevassa kanavistossa ja läpinäkyvän katteen ja .absorp tiopinnan välisessä kanavistossa.15 Simple collectors in which air acts as an energy transfer medium are known in at least four types, in which 1) air is circulated in the ductwork below the black absorption surface, 2) air is sucked through a hole in the black absorption surface, 3) air is circulated through a transparent cover and in the ductwork between the black absorption surface and 4) air is circulated in the ductwork below the black absorption surface and in the ductwork between the transparent cover and the absorption surface.

Näissä tunnetuissa keräintyypeissä läpinäkyvän säteilyä läpäisevän osan eli katteen muodostaa yleensä lasilevy tai muovilevy. Kanavat on rakennettu puukoolausten, profiloi-30 tujen katto- tai seinäverhoukseen tarkoitettujen levyjen tai muiden listojen varaan. Keräimen pohja tai absorptio-pinta on tehty puukuitu- tai muista vastaavista levyistä.In these known types of collectors, the transparent radiation-transmitting part, i.e. the cover, is usually formed by a glass plate or a plastic plate. The ducts are built on wooden joints, profiled boards for roof or wall cladding or other moldings. The bottom or absorption surface of the collector is made of wood fiber or other similar boards.

2 6-:0052 6-: 005

Profiililevyä on myös käytetty yhdistettynä pohjana ja absorptiopintana. Kanavistojen lämmöneristykseen käytetään yleensä mineraalivillaa, joka tarvitsee omat tuki- ja kiinnitysrakenteensa.The profile plate has also been used as a combined base and absorption surface. Mineral wool is usually used for thermal insulation of ductwork, which needs its own support and fastening structures.

5 Keräimiä suunniteltaessa ja rakennettaessa pyritään yleensä hyvään hyötysuhteeseen ts. mahdollisimman suuri osa auringon säteilyenergiasta pyritään käyttämään hyödyksi. Edellä esitetyille keräintyypeille on ominaista lähes poikkeuksetta hyötysuhteen ja kustannusten välinen risti-10 riita. Kohtien 1 ja 2 keräimien kustannukset ovat kohtuulliset, mutta hyötysuhteet jäävät hyvin vaatimattomiksi.5 Collectors are usually designed and built with good efficiency, ie as much of the sun's radiant energy as possible is used. The collector types presented above are almost invariably characterized by a cross-10 dispute between efficiency and cost. The cost of the collectors in items 1 and 2 is reasonable, but the efficiencies remain very modest.

Näin on usein laita varsinkin pienillä ilmanvirtausnopeuk-silla. Kohdan 3 ratkaisulla päästään edellisiä parempaan hyötysuhteeseen, mutta kustannukset ovat suuremmat, koska 15 absorptiopinnan alla tarvitaan runsaasti lämpöeristettä.This is often the case, especially at low airflow rates. The solution in point 3 achieves better efficiency than the previous ones, but the costs are higher because a lot of thermal insulation is needed under the 15 absorption surfaces.

Kohdan 4 ratkaisulla päästään parhaimpaan hyötysuhteeseen myös pienillä virtausnopeuksilla, mutta ratkaisu on myös kallein monikerroksisen koolauksen ja kanavistorakenteen tähden.The solution in section 4 achieves the best efficiency even at low flow rates, but the solution is also the most expensive due to the multi-layer collar and duct structure.

20 Nykyisten keräinrakenteiden haittapuolista voidaan todeta lyhyesti seuraavaa. Keräinten käyttö rajoittuu ajallisesti tilanteisiin, jolloin auringon säteilyenergiaa on riittävästi saatavilla; siis lähinnä kevät- ja kesäpäiviin. Muulloin keräintä ei käytetä. Keräin muodostuu monimutkai-25 seksi ja kalliiksi pyrittäessä hyvään hyötysuhteeseen.20 The disadvantages of the current collector structures can be summarized as follows. The use of collectors is limited in time to situations where sufficient solar radiant energy is available; thus mainly for spring and summer days. Otherwise, the collector is not used. The collector becomes complex and expensive in pursuit of good efficiency.

Tunnetut keräimet ovat pääosin rakennukseen liitettäviä erillisiä rakenteita, jotka eivät muodosta olennaista osaa itse rakennuksesta.Known collectors are mainly separate structures connected to the building, which do not form an integral part of the building itself.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada rakenteeltaan yksin-30 kertainen uuden tyyppinen aurinkoenergian keräin, jolla voidaan välttää mm. edellä esitetyt epäkohdat. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle aurinkoenergian keräi-melle tunnusomaista patenttivaatimuksessa 1 esitetyt seikat.The object of the invention is to provide a new type of solar energy collector with a simple structure, which can avoid e.g. the above drawbacks. To achieve this, the solar collector according to the invention is characterized by the elements set out in claim 1.

6400 5 36400 5 3

Keksinnön suurimpina etuina voidaan todeta seuraavaa. Hyötysuhde on suhteellisen korkea; keräin vastaa edellä mainituista tyypeistä viimeistä. Keräimen rakenne on erittäin yksinkertainen ja se on helppo kiinnittää alustaansa.The main advantages of the invention are the following. The efficiency is relatively high; the collector corresponds to the last of the above types. The structure of the collector is very simple and it is easy to attach to its base.

5 Keräin muodostaa rakennuksen rakenteellisen osan. Keräimen kanavistoa voidaan muunnella tarpeen mukaan. Normaali aurinkoenergian keräin voidaan helposti muuttaa lämmön-vaihtimeksi ja taas takaisin. Erityisen hyvin keräin soveltuu seinään asennettavaksi, jolloin se toimii samalla sei-10 nän ulkoverhouksena. Seinäkeräimen yhteyteen voidaan asentaa myös ikkunoita.5 The collector forms a structural part of the building. The collector ductwork can be modified as required. A normal solar collector can easily be converted into a heat exchanger and back again. The collector is particularly well suited for wall mounting, at the same time acting as an external cladding for the wall. Windows can also be installed in connection with the wall collector.

Seuraavassa keksintöä ja sillä saavutettavia muita etuja selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin .In the following, the invention and other advantages obtained by it will be explained in detail with reference to the accompanying drawings.

15 Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaisen seinäkeräimen poikkileikkausta, jossa lämpöeristeenä ja kantavana rakenteena on käytetty kevytbetonia Kuvio 2 esittää erästä keksinnön mukaisen ikkunalla varustetun seinäkeräimen poikkileikkausta, jossa lämpö-20 eristeenä on mineraalivilla ja kantavana rakenteena puukoolausFigure 1 shows a cross-section of a wall collector according to the invention, in which lightweight concrete is used as thermal insulation and load-bearing structure. Figure 2 shows a cross-section of a window collector with a window according to the invention, in which thermal wool is insulated with mineral wool and load-bearing structure.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen seinäkeräimen erästä sovellutusesimerkkiä edestä katsottuna kanaviston pään kansiluukku poistettuna 25 Kuvio 4 esittää leikkausta kuvion 3 mukaisesta seinäkeräi-mestä kansi luukun kohdaltaFig. 3 shows a front view of an application example of a wall collector according to the invention with the cover hatch of the duct system removed. Fig. 4 shows a section of the wall collector according to Fig. 3 at the cover hatch

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen absorboivan profiili-levyn erästä profilointimallia Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen absorboivan profiili-30 levyn erästä toista profilointimallia.Figure 5 shows another profiling model of an absorbent profile plate according to the invention. Figure 6 shows another profiling model of an absorbent profile plate 30 according to the invention.

Kuvion 1 mukaisesta kaaviollisesta esityksestä selviää keräimen sijainti seinäkokonaisuudessaan sekä läpinäkyvän katteen 1 ja profiililevyn 2 kiinnitystäpä sekä eräs keräimen pohjarakenteen 7 toteutustapa. Pohjarakenne 7 35 muodostuu keräimen poikkileikkauksen levyisestä kevytsora-harkkomuurista, joka on kiinnitetty muuraamalla ja 4 64005 tartunnoilla perusmuuriin tai sokkelipalkkiin. Rakenteella saavutetaan yhtenäinen näkö ulospäin sekä lämpöeristysvai-kutus. Rakennemateriaali voi olla myös muuta, kunhan keräi-men alimman kanavan tiiviys tältä osin varmistetaan.The schematic representation according to Fig. 1 shows the position of the collector in its wall as well as the fastening end of the transparent cover 1 and the profile plate 2, as well as one embodiment of the collector base structure 7. The base structure 7 35 consists of a lightweight gravel block wall with a cross-sectional width of the collector, which is fixed to the foundation wall or plinth beam by masonry and 4 64005 adhesions. The structure achieves a uniform view to the outside as well as a thermal insulation effect. The construction material can also be different, as long as the tightness of the lowest channel of the collector is ensured in this respect.

5 Profiililevy 2 kiinnitetään seinän 10 puoleisista harjoistaan nauloilla tai ruuveilla 4 kevytbetoniharkkoseinään 10. Kiinnityskohdan väliin asennetaan koko profiililevyn 2 pituudelle lämpöeriste-/tiivistysnauha 5, joka estää lämmön suoran johtumisen seinään 10 sekä estää ilman vuotamisen 10 kanavasta toiseen. Auringon säteilyä läpäisevä, läpinäkyvä kate kiinnitetään peltiruuvein 3 profiililevyyn 2 ja tiivistetään kuten edellä. Keräimen yläreunaan asennetaan verholevy 6, jonka alareuna kiinnittyy läpinäkyvän katteen 1 yläreunan päälle.5 The profile plate 2 is fastened to the aerated concrete block wall 10 with nails or screws 4 from its side ridges on the side of the wall 10. The transparent radiation covering the solar radiation is fixed to the profile plate 2 with sheet metal screws 3 and sealed as above. A curtain plate 6 is mounted on the upper edge of the collector, the lower edge of which is attached to the upper edge of the transparent cover 1.

15 Läpinäkyvän katteen 1 ja seinäosan 10 väliin jää tila, joka muodostuu korkeusuunnassa sisä- 8 ja ulkopuolisten 9 kanavien riviksi, jotka kanavat ovat poikkileikkaukseltaan kolmionmuotoisia. Absorptiopinta eli profiililevy jakaa näin ollen keräimen kahteen kanavistoon, joissa ilmaa on 20 mahdollista kierrättää ja näin päästä mahdollisimman hyvään hyötysuhteeseen lämpöenergian talteenotossa. Profiililevyn 2 taitteiden eli harjojen profiilikulmia on merkitty a:11a ja ne ovat kuviossa mielivaltaisesti valittu. Tähän palataan tarkemmin kuvioiden 5 ja 6 yhteydessä. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Between the transparent cover 1 and the wall part 10 there is a space formed in the height direction by a row of inner 8 and outer 9 channels, which channels have a triangular cross-section. The absorption surface, i.e. the profile plate, thus divides the collector into two duct systems, in which it is possible to circulate the air 20 and thus to achieve the best possible efficiency in the recovery of thermal energy. The profile angles of the folds or ridges of the profile plate 2 are denoted by a: 11a and are arbitrarily selected in the figure. This will be returned to in more detail in connection with Figures 5 and 6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Kuvion 2 mukainen kaaviollinen esitys poikkeaa kuviosta 1 2 vain kantavan seinärakenteen osalta. Kuvion 1 kevytbetoni- 3 seinän 10 tilalla kuviossa 2 on puukoolaus 11 kantavana 4 rakenteena, sisäverhous ja kosteussulku 12, mineraalivilla- 5 lämpöeristys 13 sekä tuulensuojalevy 14. Kuviosta käy 6 selville, ettei ko. seinärakenteessa normaalisti käytettä 7 viä tuuletusvälikoolausta ja ulkoverhousta tarvita, vaan ne 8 on korvattu keräinrakenteella, jossa absorboiva profiilile 9 vy 2 muodostaa tuuletusvälin ja läpinäkyvä kate 1 ulko 10 verhouksen. Profiililevyn 2 kiinnitys seinän puolelta 11 vaatii puukiinnitykseen sopivat naulat tai ruuvit 15, jotka 5 6 4 O C 5 kiinnitetään koolauksen 11 kuvassa näkymättömiin pystysuoriin juoksuihin tuulisuojan 14 lävitse. Mikäli lämpö-eriste/ tiiviste 5 ei puristu koolausten väliltä tiiviiksi niin kiinnitys tapahtuu myös tuulisuojaan 14.The schematic representation according to Fig. 2 differs from Fig. 1 2 only with respect to the load-bearing wall structure. In place of the lightweight concrete wall 3 of Fig. 1, Fig. 2 shows a wood collar 11 as a load-bearing structure 4, an interior cladding and a moisture barrier 12, a mineral wool thermal insulation 13 and a wind protection plate 14. It can be seen from Fig. 6 that in the wall structure, the ventilation gap and outer cladding normally used 7 are required, but they 8 are replaced by a collector structure in which the absorbent profile 9 vy 2 forms a ventilation gap and the transparent cover 1 the outer cladding 10. The fastening of the profile plate 2 from the wall side 11 requires nails or screws 15 suitable for fastening the wood, which 5 6 4 O C 5 are fastened to the vertical runs through the windshield 14 not shown in the figure of the collar 11. If the thermal insulation / seal 5 is not compressed tightly between the collars, the attachment also takes place to the wind shield 14.

5 Kuvion 2 mukainen seinäkeräin on myös varustettu ikkunalla 16, jossa ei ole vesisuojausta eikä muita normaalisti tarvittavia listoituksia. Valon saamiseksi ikkunaan profiili-levyyn 2 tehdään ikkunan 16 kokoinen aukko. Aukko katkaisee kanaviston, jolloin, jos käytetään vain seinän sisäpuolisia 10 kanavia, voidaan ulkopuolisiin asentaa aukon sivuihin päätylevyt 17 ilman sekoittumisen estämiseksi uiko- ja sisäpuolisten kanavaryhmien välillä. Tällöin kuitenkin myös ilman virtaus suljetuissa kanavissa estetään, mikä pienentää tehollista konvektiopinta-alaa esim. keräintä käytettä-15 essä lämmönvaihtimena. Pelkästään aurinkoenergian keräyksessä ja käytettäessä sisäpuolisia kanavia virtausteinä ei ulkopuolisten kanavien sulkemisella ole negatiivisiä vaikutuksia. Ikkunan kokoinen lasi voidaan asentaa ja listoittaa myös ikkuna-aukon kohdalle läpinäkyvään katteeseen 1 tehtä-20 vään aukkoon, jolloin ulkoapäin katsoen ikkuna näyttää tavanomaiselta ja myös valo pääsee normaalisti ikkunan läpi.The wall collector according to Figure 2 is also provided with a window 16 which does not have water protection or other normally required moldings. In order to receive light into the window, an opening the size of a window 16 is made in the profile plate 2. The opening cuts off the ductwork, so that if only the ducts inside the wall 10 are used, end plates 17 can be mounted on the sides of the opening to prevent air mixing between the outer and inner duct groups. In this case, however, the flow of air in the closed ducts is also blocked, which reduces the effective convection area, e.g. when using a collector as a heat exchanger. In the collection of solar energy alone and the use of internal channels as flow paths, the closure of external channels has no negative effects. The window-sized glass can also be installed and glued at the window opening in the opening made in the transparent cover 1, so that from the outside the window looks normal and light also passes through the window normally.

Kuviot 3 ja 4 esittävät erästä keksinnön mukaista seinä-keräintä. Kuvion 3 esittäessä keräintä edestäpäin katsottuna yläreunasta saranoitu seinän korkuinen ja läpinäkyvän kat-25 teen 1 päätyreunan ja kanaviston päätylevyn 20 välisen tilan levyinen kansiluukku 23 poistettuna sekä kuvion 4 esittäessä keräimen poikkileikkausta aukkojen 21 ja 22 kohdalta. Tasainen, jäykkyytensä säilyttävä esim. vesivane-rista valmistettu kate 23 on saranoitu tai vastaavasti 30 kiinnitetty yläreunastaan keräimen yläreunaan tai rakennuksen kattorakenteisiin. Kuviossa 3 nähdään seinän 10 lävitse johtavat kanavat 21 ja 22. Keräimen sisempi ilmankierrätys-kanavisto muodostuu kahden kanavan ryhmistä, joita päistään rajoittavat päätylevyt 20, ulkopuolisen kanaviston katkai-35 seva väliseinä 19, ohjainlevyt 18 ja kate 23. Ohjainlevyt 6 64005 18 voivat olla erillisiä levyjä tai profiililevyn 2 päähän leikkaamalla aikaansaatuja jatkeita.Figures 3 and 4 show a wall collector according to the invention. Fig. 3 shows a front view of the collector with a hinged wall cover 23 hinged from the top and wide of the space between the end edge of the transparent cover 1 and the end plate 20 of the ductwork, and Fig. 4 shows a cross-section of the collector at the openings 21 and 22. A flat cover 23 made of, for example, water plywood, which retains its rigidity, is hinged or, respectively, 30 attached at its upper edge to the upper edge of the collector or to the roof structures of the building. Figure 3 shows the ducts 21 and 22 leading through the wall 10. The inner air recirculation duct system of the collector consists of groups of two ducts bounded at their ends by end plates 20, a partition wall 19 breaking the outer duct system 19, guide plates 18 and cover 23. Guide plates 6 64005 18 may be separate plates or extensions obtained by cutting the end of the profile plate 2.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisesti kahden kanavan ryhmät toteutetaan kolmella ohjainlevyllä 18, joista kaksi on kuvioissa 5 näkyvissä ja kolmas kanavisto toisessa päässä korkeussuunnassa kanaviston keskellä. Väliseinä 19 muodostuu käytännössä sarjasta kolmionmuotoisia levyjä, jotka on asennettu jokaisen ulkopuolisen kanavan päähän.According to Figures 3 and 4, the groups of two channels are implemented with three guide plates 18, two of which are shown in Figures 5 and the third channel system at the other end in the height direction in the middle of the channel system. The partition 19 consists in practice of a series of triangular plates mounted at the end of each external duct.

Kuvattu seinäkeräin toimii ainakin kahdella tavalla. Kun 10 kate 23 on tiiviisti suljettu keräimen muun osan päälle, ilmaa kierrätetään auringon sätei]yenergiaa hyödyntävän rakennuksen ja keräimen sisäpuolisen kanaviston välisenä suljettuna kiertona. Kun kate 23 avataan kuvan 4 pistekat-koviivoin esittämällä tavalla, ilmaa johdatetaan koko kana-15 viston poikkileikkauksen pinta-alalle, josta se edelleen imetään kanaviston toisen pään avatun katteen sulkemasta aukosta rakennuksen sisään. Ko. toisen pään kate voi olla katteen 23 mukainen mikäli jatkuva seinä liittyy kohtisuoraan energiaseinään tai muunlainen, jos seinä jatkuu ener-20 giaseinän suuntaisena.The described wall collector works in at least two ways. When the cover 23 is tightly closed on the rest of the collector, the air is circulated as a closed circuit between the solar energy utilizing building and the ductwork inside the collector. When the cover 23 is opened as shown by the dotted lines in Figure 4, air is introduced into the entire cross-sectional area of the duct 15, from where it is further sucked in from the opening closed by the open cover at the other end of the duct. Ko. the cover of the other end may be in accordance with the cover 23 if the continuous wall joins a perpendicular energy wall or otherwise if the wall extends parallel to the energy wall.

Suljetun kierron tapauksessa kate 23 painuu tiiviisti päätylevyn 20 ulkoreunaa, väliseinän 19 ulkoreunaa, ohjainle-vyn 18 ulkoreunaa 18a vasten. Näin on aikaansaatu sisemmille kanaville pakko-ohjattu kiertosuunta ja ohjainlevyjen 18 25 lukumääriä ja paikkoja molemmissa päissä muuttelemalla saadaan ilma kiertämään suuntaan ja toiseen halutussa sisä-kanavalukumäärässä.In the case of a closed circulation, the cover 23 presses tightly against the outer edge of the end plate 20, the outer edge of the partition wall 19, the outer edge 18a of the guide plate 18. This provides a forced direction of rotation for the inner ducts, and by varying the numbers and positions of the guide plates 18 at both ends, the air is circulated in one direction and to the other in the desired number of inner ducts.

Ilman kierto tapahtuu seuraavasti. Kanavasta 21 virtaa puhaltimella aikaansaadun imun tai paineen avulla huone-30 tilassa jäähtynyt tai lämpövaraajan avulla jäähdytetty ilma tässä tapauksessa kahteen alimpaan sisempään kanavaan, joita myöten se se virtaa keräimen toiseen päähän, josta se palaa ohjainlevyjen 18, väliseinän 19 ja päätylevyn 20 ohjaamana takaisin kahta seuraavaa ylempää kanavaa pitkin 35 sitoen itseensä lämpöä profiililevyn 2 kuumista pinnoista.The air circulation takes place as follows. From the duct 21, air cooled in the room-30 by the fan-supplied suction or pressure or cooled by the heat accumulator flows in this case to the two lowest inner ducts, through which it flows to the other end of the collector, from where it returns under the control plates 18, the partition 19 and the end plate 20. along the upper channel 35, absorbing heat from the hot surfaces of the profile plate 2.

64005 764005 7

Ilma kiertää kahden kanavan ryhmissä keräimen päästä päähän edestakaisin, kunnes lämmenneenä poistuu kanavasta 22 rakennuksen sisäpuolelle hyödynnettäväksi aloittaen jäähtyneenä kanavan 21 kautta uuden kierroksen.The air circulates in groups of two ducts back and forth from end to end of the collector until, when heated, exits duct 22 to the interior of the building for utilization, starting a new cycle through duct 21 when cooled.

5 Kun seinäkeräintä käytetään kansiluukku 23 avattuna pääsee ilma virtaamaan kanaviston toisessa päässä esim. puhalti-mella aikaansaadun imun vaikutuksesta päätylevyn 20 ja väliseinärakenteen 19 välisestä tilasta koko sisäpuoliseen kanavistoon sekä väliseinärakenteen 19 ja läpinäkyvän kat-10 teen 1, reunan välisestä tilasta ulkopuoliseen kanavistoon sitoen lämpöenergiaa itseensä absorboivan pinnan 2 molemmin puolin. Ratkaisulla saadaan aikaan yksinkertaisesti suuri kanaviston poikkileikkauksen pinta-ala tilanteessa, jossa käytetään suuria ilmamääriä, mutta sen lämpötilassa tarvi-15 taan vain muutaman asteen nousu, kuten asian laita on esim. viljan kylmäilmakuivauksessa.5 When the wall collector is used with the deck hatch 23 open, air can flow at the other end of the duct system, e.g. by fan blowing, from on both sides of the absorbent surface 2. The solution simply provides a large cross-sectional area of the ductwork in a situation where large amounts of air are used, but its temperature requires only a few degrees rise, as is the case, for example, in cold air drying of grain.

Kuvioiden 3 ja 4 seinäkeräintä voidaan käyttää pienin muutoksin edellä esitetyn lisäksi kylmällä ilmalla lämmönvaih-timena. Kun rakennuksen ilmanvaihdon yhteydessä lämmin 20 sisäilma puhalletaan keräimen ulkopuolista kanavistoa pitkin ulos ja vastaavasti raitis ulkoilma otetaan sisäpuolista kanavistoa pitkin sisään, niin tällöin voidaan ottaa talteen melkoinen osa siitä lämpömäärästä, jonka sisäilma sisältää, samalla osa seinärakenteen läpi karanneesta lämmöstä saa-25 daan talteen. Auringosta saatava pienikin säteilyenergia tulee myös hyödynnettyä.The wall collector of Figures 3 and 4 can be used with minor modifications in addition to the above as a heat exchanger with cold air. When, in connection with the ventilation of a building, warm indoor air is blown out through the external ductwork and fresh outdoor air is drawn in along the internal ductwork, a considerable part of the heat contained in the indoor air can be recovered while recovering some of the heat escaped through the wall structure. Even the smallest amount of radiant energy from the sun must also be utilized.

Seinäkeräintä lämmönvaihtimena käytettäessä läpinäkyvän katteen 1 tulisi nyt edullisimmin olla kaksinkertainen ja ilmavälillä varustettu pyrittäessä mahdollisimman korkeaan 30 hyötysuhteeseen. Kansiluukku 23 voidaan rakentaa suorakaiteen muotoiseksi torveksi, jonka yhtenä sivuna toimii itse kate 23 (kuvio 3) ja jonka torven kapeat sivut nostavat ulommaisen sivun läpinäkyvään katteeseen 1 nähden ulospäin. Kun katteesta 23 (kuvio 3) väliseinän 19 ja läpinäkyvän 35 katteen 1 reunan väliseltä'osalta poistetaan suikale, avautuu virtaustie keräimen ulkopuoliseen kanavistoon. Vastaava 640C5 8 suikale poistetaan keräimen toisen reunan katteesta 23, jolloin virtaustie ulos avautuu. Torvimainen kansiluukku on edelleen avattavissa kuten normaalissa keräimessä.When using a wall collector as a heat exchanger, the transparent cover 1 should now most preferably be double and provided with an air gap in order to achieve the highest possible efficiency. The lid hatch 23 can be constructed as a rectangular horn, one side of which is the cover 23 itself (Fig. 3) and the narrow sides of the horn lift the outer side outwards relative to the transparent cover 1. When a strip is removed from the cover 23 (Fig. 3) from the part between the partition wall 19 and the edge of the transparent cover 1, a flow path opens into the ductwork outside the collector. The corresponding strip 640C5 8 is removed from the cover 23 of the other edge of the collector, whereby the flow path opens outwards. The horn-shaped lid hatch can still be opened as in a normal collector.

Poistoilmakanavaan 21 voidaan asentaa säätöluukku tai 5 vastaava, jonka avulla ilma voidaan ohjata suljettuun aurinkokeräintä käyttävään kiertoon tai lämmönvaihdin kiertoon tai molempia hyväksikäyttävään säädettävään sekakier-toon. Raitis ilma rakennukseen imetään keräimen sisemmän kanaviston kautta esim. sopivin reikä/luukkujärjestelyin.An exhaust hatch or the like can be installed in the exhaust air duct 21, by means of which the air can be directed to a closed circuit using a solar collector or a circuit of a heat exchanger or an adjustable mixed circuit utilizing both. Fresh air is sucked into the building through the collector's inner ductwork, eg with suitable hole / hatch arrangements.

10 On huomattava, että normaali aurinkokeräin voidaan edellä-kuvatuin lisävälinein vaivattomasti muuttaa lämmönvaihti-meksi.It should be noted that a normal solar collector can be easily converted into a heat exchanger by the additional means described above.

Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty eräitä edullisia absorboivan profiililevyn 2 harja- tai taitekulman a vaihtoehtoja.Figures 5 and 6 show some preferred alternatives for the brush or fold angle α of the absorbent profile plate 2.

15 Suuri harjakulma a (kuvio 5) soveltuu hyvin auringon ener-giankeräimeen. Periaatteessa se saa olla suuruudeltaan säteilyä läpäisevän katteen sallittu kiinnitysväli. Harja-kulmaan vaikuttaa luonnollisesti myös profiililevyn korkeus, joka kasvaessaan pienentää kulmaa, jos katteen kiinnitys-2Q väli on vakio.15 The large brush angle α (Fig. 5) is well suited for solar energy collection. In principle, it may be the permissible fastening distance of the radiation-transmitting cover. The brush angle is, of course, also affected by the height of the profile plate, which increases as the angle decreases if the distance between the attachment-2Q of the cover is constant.

Jos keräintä käytetään myös lämmönvaihtimena on edullista käyttää suhteellisen pieniä harjakulmia a (kuvio 6), jolloin konvektiopinta saadaan suureksi. Tällöin profiililevyn kiinnitystä ei tarvitse tehdä joka taitteesta alustaan eikä 25 myöskään katetta tarvitse kiinnittää joka taitteeseen.If the collector is also used as a heat exchanger, it is advantageous to use relatively small brush angles a (Fig. 6), whereby the convection surface is made large. In this case, it is not necessary to fasten the profile plate from every fold to the base, nor is it necessary to fasten the cover to every fold.

Auringon säteilyä läpäisevänä katteena 1 voidaan käyttää keksinnön mukaisissa keräimissä yksi- tai kaksikerroksista lasilevyä, lasikuituvahvisteista muoviprofiilia, akryyli-muovilevyä ja halvimpana vaihtoehtona tavallista tai kudos-30 vahvistettua muovikelmua, joka on helppo uusia tarvittaessa. On huomattava, että katteen rikkoutuminen ei aiheuta seu-raushaittoja; esim. kosteusvaurioita, koska absorboiva profiililevy voi toimia ulkoverhouksena normaalin seinä- 9 64GC 5 pinnan tai vastaavan tavoin. Profiililevy on myös helppo puhdistaa esim. katteen vaihdon yhteydessä.In the collectors according to the invention, a single- or double-layer glass sheet, a glass-fiber-reinforced plastic profile, an acrylic plastic sheet and, as an inexpensive alternative, a plain or fabric-reinforced plastic film, which is easy to renew if necessary, can be used as the solar radiation-permeable cover 1. It should be noted that breakage of the cover does not cause consequential disadvantages; e.g. moisture damage, because the absorbent profile plate can act as an exterior cladding in the manner of a normal wall surface or the like. The profile plate is also easy to clean, eg when changing the cover.

Säteilyä absorboiva osa muodostuu edullisimmin tummapintaisesta tai mustasta aaltomaisesta tai vastaavasta profiili-5 levyrakenteesta. Sen materiaaliksi soveltuu mikä tahansa metallinen (teräs, alumiini, kupari) ohutlevy.The radiation absorbing part is most preferably formed of a dark-surfaced or black corrugated or similar profile-5 plate structure. Any metal (steel, aluminum, copper) sheet metal is suitable for its material.

Edellä keksintöä on selitetty lähinnä vain yhteen sen edulliseen suoritusesimerkkiin viittaamalla. On tietysti selvää, ettei keksintöä ole tarkoitus millään tavoin rajoittaa vain 10 mainittua esimerkkiä koskevaksi.The invention has been described above essentially with reference to only one preferred embodiment thereof. It is, of course, to be understood that the invention is in no way limited to the 10 examples mentioned.

Keksinnön mukainen aurinkoenergian keräin voidaan sijoittaa myös esimerkiksi katolle. Tällöin katemateriaali on luonnollisesti valittava olosuhteet huomioiden sopivasti.The solar energy collector according to the invention can also be placed, for example, on a roof. In this case, the roofing material must, of course, be chosen appropriately taking into account the circumstances.

Keräin voidaan asentaa suoraan sellaisille kattopinnoille, 15 joissa lämpöeriste on tarkoitus asentaa suoraan vesikatteen alle.The collector can be installed directly on roof surfaces where the thermal insulation is to be installed directly under the water cover.

Claims (7)

640C 5640C 5 1. Energian keräin» erityisesti aurinkoenergiankeräin, joka käsittää säteilyä läpäisevän levymäisen osan (1), säteilyä absorboivan osan (2), joka edullisimmin muodostuu tummapintaisesta profiililevyrakenteesta ja lämpöä eristävän 5 osan (10)» jossa keräimessä profiililevy (2) on asennettu säteilyä läpäisevän levymäisen osan (1) ja lämpöä eristävän osan (10) väliin» tunnettu siitä» että profiililevy (2) on harjoiltaan hyvin kapea ja että profiililevyn harjat jakavat välitilan vuorottaisiin sisäpuolisiin eli lämpöä 10 eristävän osan (10) puoleisiin ja ulkopuolisiin eli levymäisen osan (1) puoleisiin kanaviin, joista kanavista ainakin sisäpuoliset (8) on yhdistettävissä yhden tai useamman kanavan ryhmiin sopivin levyin (18» 20) tai vastaavin, jolloin ilmaa voidaan kierrättää sisäpuolisten ja/tai ulkopuolisten 15 kanavaryhmien kautta ja että profiililevy (2) ainakin kana-varyhmien väliltä ön harjoistaan ilmatiiviisti eristetty lämpöerlste/tiivistenauhalla (5) sekä säteilyä läpäisevästä levymäisestä ösasta (1) että lämpöä eristävästä osasta (10). 20 2· Patenttivaatimuksen 1 mukainen keräin, tunnettu siitä, että lämpöä eristävänä osana toimii suoraan rakennuksen tai vastaavan tilan ulkopinta, jota el ole ulkoverhoiltu tai vastaavasti käsitelty.An energy collector »in particular a solar energy collector comprising a radiation-transmitting plate-like part (1), a radiation-absorbing part (2), most preferably consisting of a dark-surfaced profile plate structure and a heat-insulating part (10)» in which the radiation plate-shaped plate (2) is mounted between the part (1) and the heat-insulating part (10) »characterized in that the profile plate (2) is very narrow in its ridges and that the brushes of the profile plate divide the space into alternating inner and outer heat-insulating part (10) and outer, plate-like part (1) side ducts, of which at least the inner ones (8) can be connected to the groups of one or more ducts by suitable plates (18 »20) or the like, whereby air can be circulated through the inner and / or outer duct groups and that the profile plate (2) is at least between the duct groups hermetically sealed with heat-insulating / sealing tape (5) and a radiation-permeable plate the outer part (1) and the heat insulating part (10). Collector according to Claim 1, characterized in that the outer surface of the building or similar space, which is not externally clad or correspondingly treated, acts directly as a heat-insulating part. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen keräin, t u n -25 n e t t u siitä, että sisäpuoliset kanavat (8) on yhdistetty yhden tai useamman kanavan ryhmiin, joita rajoittavat päätylevyt (20), ulkopuolisen kanaviston katkaiseva väliseinä (19), ohjainlevyt (18) ja edellisten ulkoreunoja vasten tiiviisti asettuva kansilevy (23).Collector according to Claim 1 or 2, characterized in that the inner ducts (8) are connected to groups of one or more ducts delimited by end plates (20), an outer duct-breaking partition wall (19), guide plates (18) and the previous a cover plate (23) tightly against the outer edges. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen keräin, tun nettu siltä, että sisäpuoliset kanavat (8) on yhdistetty toisesta päästään kanavaan (22), jota kautta ilmaa li 6 4005 Imetään rakennukseen ja toisesta päästään ulkoilmaan ja ulkopuoliset kanavat (9) on yhdistetty toisesta päästään kanavaan (21), jota kautta ilmaa puhalletaan ulos rakennuksesta ja toisesta päästään myös ulkoilmaan, jolloin keräin 5 toimii myös lämmönvaihtimena.Collector according to Claim 1 or 2, characterized in that the inner ducts (8) are connected at one end to a duct (22) through which air is sucked into the building and at the other end to the outside air and the outer ducts (9) are connected at one end. to the duct (21), through which air is blown out of the building and to the other also to the outside air, whereby the collector 5 also acts as a heat exchanger. 5. Patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen keräin, tunnettu siitä, että lämpöä eristävänä osana toimii rakennuksen seinäpinta (10, 14), jota ei ole ulkoverhoiltu ja jonka seinäpinnan ulkoverhouksen kerääjä muodostaa.Collector according to Claim 2, 3 or 4, characterized in that the heat-insulating part is a wall surface (10, 14) of the building which is not clad and which is formed by the collector of the cladding of the wall surface. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen keräin, tunnettu siitä, että profiililevy (2) on asennettu rakennuksen seinäpinnalle niin, että sen harjat ovat likipitäen vaakasuunnassa.Collector according to Claim 5, characterized in that the profile plate (2) is mounted on the wall surface of the building so that its ridges are approximately horizontal. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen keräin, tunnettu 15 siitä, että kanaviston pään kansi ja aukon sadesuoja eli kate (23) on saranoitu tai vastaavasti kiinnitetty yläreunastaan keräimen yläreunaan tai vastaavaan. 1 2 3 4 5 Jokin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen keräin, 2 tunnettu siitä, että se koostuu keräimestä, jonka 3 20 profiililevyyn (2) on järjestetty ikkunaa (16) vastaava 4 aukko ja ulkopuolisiin kanaviin aukon kohdalle on asennettu 5 päätylevyt (17). 6 4 0 0 5Collector according to Claim 6, characterized in that the cover of the end of the ductwork and the rain cover or cover (23) of the opening are hinged or fastened at their upper edge to the upper edge of the collector or the like, respectively. Collector according to one of the preceding claims, characterized in that it consists of a collector in which a profile plate (2) has an opening 4 corresponding to the window (16) and end plates (17) mounted on the external channels at the opening. 6 4 0 0 5
FI812018A 1981-06-29 1981-06-29 ENERGIUPPSAMLARE FI64005C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI812018A FI64005C (en) 1981-06-29 1981-06-29 ENERGIUPPSAMLARE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI812018 1981-06-29
FI812018A FI64005C (en) 1981-06-29 1981-06-29 ENERGIUPPSAMLARE

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI812018L FI812018L (en) 1982-12-30
FI64005B FI64005B (en) 1983-05-31
FI64005C true FI64005C (en) 1983-09-12

Family

ID=8514533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI812018A FI64005C (en) 1981-06-29 1981-06-29 ENERGIUPPSAMLARE

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI64005C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI812018L (en) 1982-12-30
FI64005B (en) 1983-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7661422B2 (en) Solar air conditioning device
US4936063A (en) Frame flanges for mounting photovoltaic modules direct to roof structural framing
US4308858A (en) Solar energy collecting apparatus and methods
US4184476A (en) Solar energy collecting apparatus
US4296733A (en) Heating, lighting and ventilation systems
US4098262A (en) Heating apparatus using solar energy
US7810490B2 (en) Solar air conditioning device
US4098260A (en) Solar heat collector and radiator for building roof
US3960135A (en) Solar heater and thermal barrier
US8276580B2 (en) Modular transpired solar air collector
US4327708A (en) Solar siding for buildings
US4207868A (en) Solar energy system
US3971359A (en) Louvered selective solar energy collector
US20080289622A1 (en) Solar air conditioning device
US4237965A (en) Process and apparatus for modulating temperatures within enclosures
US4409960A (en) Louver solar panel
US4392483A (en) Solar collector means
US4557253A (en) Solar collector employing conventional siding, and air distribution system therefor
US4089916A (en) Process and apparatus for modulating temperatures within enclosures
US4467859A (en) Energy efficient building structure and panel therefor
FI64005C (en) ENERGIUPPSAMLARE
US4201188A (en) Solar collector and heat trap
Khedari et al. Expertmental study of a Roof Solar Collector towards the natural ventilation of new habitations
US4498458A (en) Solar heating panel
US20210302030A1 (en) Commercial building solar heating system

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: ONNELA, HEIKKI