Теплоакумуляційний елемент

Корисна модель відноситься до галузі будівництва і може бути використана для підвищення теплоакумуляційної здатності будівель, створення акумуляторів теплоти, опалення приміщень і таке інше. Відомі теплоакумуляційні елементи будівель, які виконують функції огородження приміщення і приладів його опалення. Вони представляють собою збірні залізобетонні панелі зовнішніх стін приміщення або плити підлоги з розміщеними в масиві бетону змійовиками, які нагріваються водою. Недоліком таких теплоакумуляційних елементів є значна матеріалоємність, низькі теплоакумуляційні якості і значна перевитрата теплової енергії на опалення приміщень [1]. Відомі також акумулятори теплової енергії у вигляді теплоакумуляційних елементів з бетону, каміння або інших матеріалів з підвищеною питомою теплоємністю [1]. Недоліком конструкцій теплових акумуляторів такого типу є значна матеріалоємність і низькі теплоакумуляційні якості. Найбільш близьким рішенням по технічній суті та досягаємому результату є теплоакумуляційний елемент у вигляді залізобетонної панелі з електричними нагрівачами для опалення приміщення [1]. Елемент включає залізобетонну панель і електричні трубчасті нагрівачі (ТЕНи), розміщені у масиві панелі і теплоакумуляційні елементи у вигляді відрізків металевої арматури. Недоліком найближчого аналогу є значна матеріалоємність, зумовлена низькими теплоакумуляційними якостями панелі. Задачею корисної моделі є зниження матеріалоємності теплоакумуляційного елемента шляхом підвищення його теплоакумуляційних якостей. Для досягнення поставленої задачі теплоакумуляційний елемент містить теплоакумуляційні включення у вигляді трубчасти х замкнутих елементів заповнених водою, розміщених у об'ємі залізобетону. На Фіг.1 приведена принципова конструктивна схема теплоакумуляційного елемента у вигляді залізобетонної панелі для опалення приміщення, а на Фіг.2 його вертикальний переріз. Теплоакумуляційний елемент містить залізобетонну плиту 1 з арматурою (на схемі не показана), повітряні канали 2 для приєднання повітропроводів нагрітого повітря (як варіант) і циркуляції повітря приміщення у разі неприєднання повітропроводів, трубчасті електричні нагрівачі (ТЕНи) 3, теплоакумуляційні включення 4 у вигляді трубчасти х замкнутих елементів, заповнених водою. Працює теплоакумуляційний елемент наступним чином. Трубчасті електричні нагрівачі 3, які доцільно включати в нічні години, коли електроенергія відпускається за зниженою вартістю, нагрівають залізобетонну плиту 1 і теплоакумуляційні включення 4, вода яких акумулює теплоти майже у 5 разів більше за бетон (питома теплоємність води 1,163Вт/кг×°С, важкого бетону » 0,3Вт/кг×°С). При досягненні температури на зовнішній поверхні залізобетонної плити 95°С, електричні нагрівачі 3 автоматично відключаються і теплоакумуляційний елемент працює в режимі тепловіддачі теплоти у приміщення шляхом конвекції, в т.ч. через канали 2 і випромінюванням від зовнішніх поверхонь залізобетонної плити 1. Коли температура зовнішньої поверхні залізобетонної плити 1 знизиться приблизно до 50°С, автоматично включаються електричні нагрівачі і цикл повторюється. Враховуючи високі теплоакумуляційні якості, теплоакумуляційний елемент може працювати в режимі тепловіддачі 8-10 годин. У разі необхідності акумулювання теплоти сонячної радіації, канали 2 повітропроводами з'єднуються з повітронагрівачем, який працює від сонячних колекторів і нагріте повітря циркулюючи по каналах, нагріває плиту 1 за аналогічним режимом. Теплоакумуляційний елемент може бути сумісним з будівельними конструкціями у вигляді окремого фрагменту, використовуватись як самостійна будівельна теплоакумуляційна конструкція, або бути розміщеним у об'ємі приміщення як прилад опалення. Введення в конструкцію теплоакумуляційного елемента будівельної конструкції додатково трубчасти х замкнути х теплоакумулюючих включень, заповнених водою, дає змогу за рахунок підвищення питомої теплоємності конструкції елемента підвищити його теплоакумуляційні якості. Таким чином, конструктивні ознаки, кожна окремо і їх нова сукупність дозволяють, за рахунок підвищення теплоакумуляційних якостей конструкції елемента, знизити його матеріалоємність. Джерела інформації 1. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: - М.: Стройиздат, 1991.-c.457.