Спосіб опалення будівель зі створенням буферної зони навколо них

1. Спосіб опалення будівель зі створенням буферної зони навколо них, що включає опалення будівель високотемпературним носієм та його збереження шляхом додаткового створення буфе 3 Відомий "Спосіб опалення будівель під час морозів з використанням холодної води" (Пат. України на корисну модель № 46112, МПК (2009) F24D 15/00, зареєстрований 10.12.2009 p., бюл. 23, автори Пуховий І.І. Приймак К.О). Цей патент прийнятий нами за найближчий аналог. У згаданому патенті описується спосіб опалення будівлі під час морозів з використанням холодної води, для опалення буферної зони теплотою кристалізації води при одночасному опаленні житлової зони високотемпературним теплоносієм, що включає створення огорожі буферної зони між фасадом будівлі і навколишнім середовищем. Огорожу буферної зони виготовляють у вигляді льодяної стінки, що зрошується водою. Льодяна стінка одночасно виконує роль огорожі буферної зони та охолоджувача і кристалізатора води, що подається на неї. Недоліком цього способу є те, що вода на льодяній стінці повністю не замерзає, тому перевитрачається вода і виникає проблема її збору. Крім того, виведення переохолодженої води за межі буферної зони вимагає періодичного очищення від льоду каналів, які сполучають буферну зону з атмосферою. До недоліків слід також віднести обмеженість площі теплообміну при кристалізації води лише габаритами льодяної стінки і плавлення стінки при подачі на неї води з позитивними температурами. В основу корисної моделі поставлена задача зменшення витрати води і економії традиційного палива у будівлі. Поставлена задача була вирішена тим, що у способі опалення будівель зі створенням буферної зони навколо них, що включає опалення будівель високотемпературним носієм та його збереження шляхом додаткового створення буферної зони, температуру якої регулюють зрошенням льодяної стінки водою, новим є те, що додатково збільшують поверхню на кристалізації горизонтальних, вертикальних або злегка нахилених поверхнях під підлогою буферної зони та за її межами. Новим в способі опалення будівлі є те, що перед подачею води на вертикальну поверхню льодяної стінки її попередньо охолоджують до температури кристалізації шляхом теплообміну з холодним повітрям плівки води, що рухається гравітаційно по додатковій поверхні. Суть корисної моделі реалізується кресленнями, на яких зображено: Фіг. 1 - загальний вигляд льодяної стіни, закріпленої в опори; Фіг. 2 - поперечний переріз буферної зони з льодяною стіною; ФІг. 3 - збільшений вигляд кріплення льодяної стіни на опорі. Спосіб реалізується наступним чином. З льоду або суміші льоду зі снігом паралельно фасадам будівлі в умовах холодної зони будується стінка 1 (Фіг. 1), наприклад, із льодяних блоків, виготовлених в опалубці з поліетиленовою плівкою. Бокові поверхні, що перпендикулярні фасаду, можуть виконуватися з льоду або інших матеріалів. При великій ширині буферної зони бокові стінки бажано виготовляти з льоду (снігу з льодом). Можливі і 65910 4 інші способи формування льодяної стіни. У випадку використання бурульок 2 для значного збільшення площі теплообміну при кристалізації води льодяну стінку 1 розташовують на опорі 3 (опорах) з традиційних матеріалів або льоду. При цьому опора 3 стінки 1 повинна давати можливість утворення контактуючих з повітрям бурульок на нижніх горизонтальних ребрах льодяної стінки, тобто повинна бути вужчою. Опори льодяної стіни 3 виготовлені з традиційних матеріалів, наприклад з дерева, так само як і фіксатори 4, що тримають льодяну стіну. Форсунки 5, що розташовані по обидва боки від льодяної стіни, зрошують останню водою з трубопроводу. Варіанти подачі води на внутрішню чи зовнішню поверхні залежать від температур атмосфери. Зверху з обох сторін льодяної стіни встановлений металевий лист 6, на якому вода з форсунок охолоджується повітрям перед тим, як вона потрапить на льодяну стіну. Таким чином, при збільшенні морозів теплові втрати через захищений стінкою фасад не будуть збільшуватись, а температура в буферній зоні 7 (Фіг. 2) буде біля 0 °C. Додаткова кристалізація води на прилеглих горизонтальних чи слабонахилених поверхнях та в бурульках наближує температуру в буферній зоні до 0 °C за рахунок зменшення різниці температур між повітрям і водою при збільшенні площі теплообміну (на площині під підлогою 8 та в бурульках 2). Для полегшення періодичного видалення льоду горизонтальні площини покривають плівкою з поліетилену або забезпечують (переважно у буферній зоні) можливість видалення льоду термічними методами, чи іншими механічними пристроями і методами. Бурульки легко відділяються від льодяної стіни методом механічного відбивання 1-2 рази на добу та відправляються в льодосховище, а утворений на горизонтальних площинах лід може зберігатися до весни або видалятися в льодосховище під час відлиг. Незамерзла вода 9 (Фіг. 3) направляється у зону 10 під підлогу 8 для поглинання холодного потоку повітря через отвір 11 та відведення теплого потоку через отвір 12. Теплий потік нагріває повітря, що знаходиться в зоні 7, обмеженої стінкою 13 житлової зони та стелею 14. Використання додаткової стінки з льоду зменшує теплові втрати фасаду, що дозволяє зменшити витрати палива і енергії на опалення екологічно чистим способом. В будинку тільки з одним фасадом, обладнаним льодяною стінкою, загальні теплові втрати можна зменшити на 10…25 %, а при обладнанні декількох фасадів - до 50 %. Мороз забезпечує виділення теплоти кристалізації, тому витрата води на один фасад котеджу буде не більше 100-350 кг на добу в залежності від вітру. Вироблений лід в умовах континентального клімату дозволить економити електроенергію в холодильних установках шляхом внесення льоду в холодильну камеру або використанням охолодження конденсатора холодильника охолодженою водою чи сумішшю води і льоду. Така стінка разом з наближеними до горизонталі площинами здатна виробити за сезон біля 15-25 тон льоду. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 65910 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601