Тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы

Номер патента: U 8526

Опубликовано: 30.08.2012

Автор: Зарецкий Александр Константинович

Есть еще 17 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТЕПЛОВОЙ АККУМУЛЯТОР ОТОПИТЕЛЬНОЙ ГЕЛИОСИСТЕМЫ(71) Заявитель Зарецкий Александр Константинович(72) Автор Зарецкий Александр Константинович(73) Патентообладатель Зарецкий Александр Константинович(57) 1. Тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы, состоящий из твердого теплоаккумулирующего вещества, выполненного проницаемым для воздушного потока теплоносителя, сообщенным посредством воздуховодов с контуром циркуляции воздушного теплоносителя отопительной гелиосистемы, имеющим тепловой контакт с упомянутым потоком воздушного теплоносителя и, как минимум, одной стенки, полости, имеющей одновременный тепловой контакт с теплоаккумулирующим веществом и воздухом отапливаемого помещения, отличающийся тем, что упомянутая стенка, полость, выполнена изолирующей воздушное пространство отапливаемого помещения от проникновения воздуха контура циркуляции воздушного теплоносителя, проходящего через теплоаккумулирующее вещество, а воздухопроницаемость последнего достигают выбором материала теплоаккумулирующего вещества и его геометрической формы. 2. Тепловой аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что стенка, полость, выполнена из теплопроводящих материалов, например из металлов стали, меди, бронзы, алюминия строительных материалов гипса, гипсокартона, цементно-песчаной смеси, бетона, армированного бетона, кирпича, блоков. 85262012.08.30 3. Тепловой аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что теплоаккумулирующее вещество является твердым, насыпным, воздухопроницаемым материалом, в котором воздухопроницаемость достигают за счет неплотного прилегания друг к другу отдельных насыпных элементов, образующих сообщающиеся между собой воздушные промежутки,например насыпные или сложенные с воздушными промежутками, или хаотично сложенные камни, щебень, галька, кирпичи, блоки, бетонные блоки, стекло, каменистая соль. 4. Тепловой аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что теплоаккумулирующее вещество выполнено твердым с воздушными каналами изделиями выбранной геометрической формы, которые размещают, сообщая между собой полые сквозные воздушные каналы упомянутых изделий, в каналы для циркуляции воздушного теплоносителя, например полые со сквозными воздушными каналами кирпичи, камни, блоки, плиты, колонны, трубы, которые выполняют, например, из керамических, асбоцементных,цементных, бетонных материалов. 5. Тепловой аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что теплоаккумулирующее вещество является твердым или сыпучим, слабопроницаемым для воздуха материалом, например насыпные песок, грунт, измельченный бетон, монолитный бетон, щебень, галька,камни плотно сложенные кирпичи, камни, блоки, плиты, балки, колонны, трубы, выполненные, например, из керамических, асбоцементных, цементных, бетонных материалов,которому придают выбранную геометрическую форму, формируя внутри объема вещества каналы для циркуляции воздушного теплоносителя, например, закладывая и сообщая между собой трубы или полые со сквозными воздушными каналами изделия, например кирпичи, камни, блоки, плиты, колонны, трубы, которые выполняют, например, из керамических, асбоцементных, цементных, бетонных, материалов. 6. Тепловой аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что выполнен, как минимум, с одним воздуховодом контура воздушного теплоносителя, проложенным внутри упомянутого теплоаккумулирующего вещества. 7. Тепловой аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что выполнен, как минимум, с одним воздуховодом отдельного контура циркуляции воздуха отапливаемого помещения выполненного в виде полости, например в виде желоба, трубы, змеевика, короба, проложенной в массе теплоаккумулирующего вещества, сообщенной с воздухом отапливаемого помещения, и герметически изолированной от потока контура циркуляции воздушного теплоносителя. 8. Тепловой аккумулятор по п. 7, отличающийся тем, что выполнен со средствами,перекрывающими воздушный поток через воздуховод контура циркуляции воздуха отапливаемого помещения, выполненными, например, в виде воздушных клапана, задвижки,заслонки, жалюзи, шторы,9. Тепловой аккумулятор по п. 7, отличающийся тем, что выполнен со средствами,создающими принудительный воздушный поток через воздуховод контура циркуляции воздуха отапливаемого помещения, выполненными, например, в виде воздушных вентилятора, насоса, компрессора. 10. Тепловой аккумулятор по любому из пунктов 1-9, отличающийся тем, что выполнен в виде отдельного блока, расположенного внутри теплового контура отапливаемого помещения, например, в виде декоративных, стилизованных элементов внутреннего интерьера отапливаемого помещения постамента, подиума, печи, камина, лежака, колонны,лестницы, скульптурной композиции. 11. Тепловой аккумулятор по любому из пунктов 1-9, отличающийся тем, что выполнен в виде вертикального блока, расположенного внутри теплового контура отапливаемого помещения между элементами нижнего (пола) и верхнего (потолка) перекрытий,например, в виде теплой стены. 12. Тепловой аккумулятор по п. 11, отличающийся тем, что выполнен с теплоаккумулирующим веществом, расположенным во внутренней полости вертикальной строи 2 85262012.08.30 тельной конструкции, например наружной стены, межстенного пространства, межкомнатной перегородки, колонны. 13. Тепловой аккумулятор по любому из пунктов 1-9, отличающийся тем, что выполнен в виде горизонтального блока, расположенного внутри теплового контура отапливаемого помещения на элементе нижнего перекрытия (пола), например, в виде теплого напольного покрытия. 14. Тепловой аккумулятор по п. 13, отличающийся тем, что выполнен с теплоаккумулирующим веществом, расположенным во внутренней полости горизонтальной строительной конструкции, например, между плитами перекрытия. 15. Тепловой аккумулятор по любому из пунктов 1-9, отличающийся тем, что выполнен с использованием в качестве теплоаккумулирующего вещества массы несущей вертикальной или горизонтальной строительной конструкции, расположенной внутри теплового контура отапливаемого здания, в которой, сообщая уже имеющиеся и/или специально созданные пустоты, формируют контур циркуляции воздушного теплоносителя,например, пустотные железобетонные плиты перекрытия, монолитные железобетонные элементы стены, колонны, плиты, балки, кирпичные или блочные вертикальные стены,колонны. 16. Тепловой аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что стенка или полость, имеющая тепловой контакт с воздухом отапливаемого помещения, выполнена в виде трубы,короба, змеевика и имеет непосредственный контакт с воздухом отапливаемого помещения, а именно омывается последним и/или имеет тепловой контакт с воздухом отапливаемого помещения посредством, как минимум, одного отдельного контура циркуляции воздушного или жидкого теплоносителя. 17. Тепловой аккумулятор по п. 1 или п. 2, отличающийся тем, что, как минимум, одна стенка выполнена со слоем тепловой изоляции. 18. Тепловой аккумулятор по п. 1 или п. 2, отличающийся тем, что, как минимум, одна стенка выполнена со слоем гидравлической изоляции. 19. Тепловой аккумулятор по п. 1 или п. 2, отличающийся тем, что выполнен, как минимум, с одним средством контроля температуры теплоаккумулирующего вещества,выполненным, например, в виде термометра, пирометра, болометра, термопары, терморезистора. 20. Тепловой аккумулятор по п. 1 или п. 2, отличающийся тем, что выполнен, как минимум, с одним средством регулировки поступающей и расходуемой тепловой энергии,например управляемыми воздушными заслонками, воздушными клапанами. 21. Тепловой аккумулятор по п. 1 или п. 2, отличающийся тем, что выполнен со средствами, создающими принудительный поток воздушного теплоносителя по контуру циркуляции воздушного теплоносителя, выполненными, например, в виде воздушных вентилятора, насоса, компрессора. Заявляемая полезная модель теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы относится к области отопления производственных и жилых зданий и сооружений, в частности к обустройству отопительных и климатических систем с использованием аккумуляторных нагревателей, в которых тепловая энергия накапливается и хранится в теплоемких массах для последующего ее использования. Тепловой аккумулятор предна 3 85262012.08.30 значен преимущественно для использования в качестве накопителя тепловой энергии в низкотемпературных воздушных конвективных отопительных гелиосистемах. Задачей настоящей полезной модели является создание работоспособных и высокоэффективных, простых и безопасных, надежных и долговечных тепловых аккумуляторов,работающих круглосуточно и круглогодично, требующих для своей работы минимального обслуживания, подходящих как для использования при строительстве новых объектов промышленного и гражданского строительства, так и для модернизации уже построенных и эксплуатирующихся зданий и сооружений. Как известно, отопительные и водонагревательные гелиосистемы используют поток теплового солнечного излучения, который непрерывно поступает на поверхность Земли в светлое время суток и прекращается в темное время суток. Поэтому для своей непрерывной работы любые отопительные гелиосистемы должны иметь в своем составе аккумулятор тепловой энергии с, как минимум, запасом тепловой энергии, необходимой для отопления здания или подогрева воды в темное время суток. Современный уровень техники характеризуется наличием различных вариантов тепловых аккумуляторов для использования в отопительных и нагревательных гелиосистемах. В основном, это тепловые аккумуляторы, которые не используют всевозможные преобразования различных видов энергии, а по принципу действия основаны на принципе накапливания и последующего использования тепловой энергии в разогретых и теплоизолированных массах. Наибольшие перспективы для применения в отопительных гелиосистемах в настоящее время имеют твердотельные тепловые аккумуляторы с воздушным теплоносителем. Известны различные варианты отопительных гелиосистем с использованием твердотельных тепловых аккумуляторов и воздушного теплоносителя, наиболее близкие аналоги это, например Солнечная установка для отопления здания 1 Физико-технического института им. С.У.Умарова. Солнечная установка имеет солнечный тепловой коллектор воздушного проточного типа, представляющий собой южный скат крыши здания, систему воздуховодов, подпольный тепловой аккумулятор из твердого теплоаккумулирующего материала(галька, щебень, камень). Наружный воздух поступает в солнечный коллектор, там разогревается, по системе воздуховодов проходит в подпольный тепловой твердотельный аккумулятор с теплоаккумулирующим веществом (галька, щебень, камень), проходит через тепловой аккумулятор, поступает в отапливаемое помещение и через систему вентиляции выходит наружу в атмосферу. Как видно из описания и приведенных фигур, общие признаки теплового аккумулятора солнечной установки для отопления зданий 1 и заявляемой полезной модели теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы - это наличие твердого насыпного теплоаккумулирующего вещества, проницаемого для воздушного потока. Недостатки, препятствующие получению удовлетворительного технического результата, - это отсутствие внутренних воздуховодов в тепловом аккумуляторе, равномерно распределяющих воздушный поток и уменьшающих гидравлическое сопротивление проходящему воздушному потоку, а также общий контур циркуляции воздушного теплоносителя и воздуха отапливаемого помещения. В результате такой конструкции теплового аккумулятора, описанного в 1, в отапливаемом помещении происходит повышенное пылеобразование и очень неэффективно используется теплоаккумулирующая масса, требуется дополнительные затраты энергии для преодоления гидравлического сопротивления воздушному потоку и прокачивания воздушного теплоносителя через теплоаккумулирующую массу. Данная конструкция теплового аккумулятора Солнечной установки для отопления здания 1 обладает наибольшим сходством с заявляемой полезной моделью теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы и может быть выбрана в качестве прототипа. 4 85262012.08.30 Известна Солнечная панель стены здания 2. Панель представляет собой наружную стену здания и имеет в составе прозрачную и теплоизолирующую перегородки, установленные с образованием наружного канала между ними, причем в последней выполнен, по меньшей мере, один вертикальный внутренний канал с твердым теплоаккумулирующим наполнителем (галька, щебень, камень, бетон), панель также содержит циркуляционный вентилятор для циркуляции воздуха в системе. Воздух из отапливаемого помещения в режиме отопления при помощи вентилятора нагнетается в коллектор, там нагревается и поступает частично в отапливаемое помещение, а частично в тепловой аккумулятор. Вся система управляется воздушными заслонками и воздушным вентилятором. Как видно из описания и приведенных фигур, общие признаки теплового аккумулятора солнечной панели стены здания 2 и заявляемой полезной модели теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы - это наличие твердого теплоаккумулирующего вещества, омываемого воздушным потоком. Недостатки, препятствующие получению удовлетворительного технического результата, - это отсутствие внутренних воздуховодов в тепловом аккумуляторе, а также общий контур циркуляции воздушного теплоносителя и воздуха отапливаемого помещения. В результате такой конструкции теплового аккумулятора, описанного в 2, в отапливаемом помещении происходит повышенное пылеобразование, неэффективно используется теплоаккумулирующая масса, воздушный поток омывает только наружную поверхность теплового аккумулятора и из-за малой поверхности соприкосновения с теплоаккумулирующей массой теплообмен между теплоаккумулирующей массой и воздушным теплоносителем происходит с низкой эффективностью. Поставленная задача по созданию конструкции теплового аккумулятора низкотемпературной воздушной конвективной отопительной гелиосистемы решена следующим образом. Заявляется тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы, состоящий из твердого теплоаккумулирующего вещества, выполненного проницаемым для воздушного потока теплоносителя, сообщенного посредством воздуховодов с контуром циркуляции воздушного теплоносителя отопительной гелиосистемы, имеющим тепловой контакт с упомянутым потоком воздушного теплоносителя, и, как минимум, одной стенки и/или полости,имеющей одновременный тепловой контакт с теплоаккумулирующим веществом и воздухом отапливаемого помещения, отличающийся тем, что упомянутые стенка и/или полость выполнены изолирующими воздушное пространство отапливаемого помещения от проникновения воздуха контура циркуляции воздушного теплоносителя, проходящего через теплоаккумулирующее вещество, а воздухопроницаемость последнего достигают выбором материала теплоаккумулирующего вещества и его геометрической формы. Тепловой аккумулятор может выполняться со стенками и/или полостями из теплопроводящих материалов, например металлов стали, меди, бронзы, алюминия строительных матералов гипса, гипсокартона, цементно-песчаной смеси, бетона, армированного бетона,кирпича, блоков. Тепловой аккумулятор может выполняться с теплоаккумулирующим веществом в виде твердых, насыпных, воздухопроницаемых материалов, в которых воздухопроницаемость насыпного вещества достигается за счет неплотного прилегания друг к другу отдельных насыпных элементов, образующих сообщающиеся между собой воздушные промежутки, например, насыпные или сложенные с воздушными промежутками, или хаотично сложенные камни, щебень, галька, кирпичи, блоки, бетонные блоки, стекло, каменистая соль. Тепловой аккумулятор может выполняться с теплоаккумулирующим веществом в виде твердых пустотелых изделий выбранной геометрической формы, которые размещают,сообщая полые сквозные пустоты упомянутых изделий, и тем самым формируют каналы для циркуляции воздушного теплоносителя, например полые со сквозными пустотами 5 85262012.08.30 кирпичи, камни, блоки, плиты, колонны, трубы, которые могут быть выполнены, например, из керамических, асбоцементных, цементных, бетонных материалов. Пустоты пустотелых изделий - это сквозные воздушные камеры произвольной формы, например, в частности, круглой, квадратной, прямоугольной, треугольной, находящиеся внутри пустотелых изделий. Упомянутые сквозные воздушные камеры образованы стенками, которые являются наружными стенками пустотелых изделий и внутренними межкамерными перегородками. Тепловой аккумулятор может выполняться с теплоаккумулирующим веществом в виде сыпучих, слабопроницаемых для воздуха материалов, например насыпные песок,грунт, измельченный бетон, монолитный бетон, щебень, галька, камни плотно сложенные кирпичи, камни, блоки, плиты, балки колонны, трубы, выполненные, например, из керамических, асбоцементных, цементных, бетонных материалов, которым придают выбранную геометрическую форму, формируя внутри объема вещества каналы для циркуляции воздушного теплоносителя, например, закладывая и сообщая между собой трубы или полые со сквозными пустотами изделия. Тепловой аккумулятор для уменьшения гидравлического сопротивления потоку протекающего воздушного теплоносителя и для более равномерного распределения потока воздушного теплоносителя по всему объему теплоаккумулирующего вещества, может выполняться, как минимум, с одним воздуховодом контура воздушного теплоносителя, проложенным в массе теплоаккумулирующего вещества. Тепловой аккумулятор для увеличения эффективности прогрева воздуха отапливаемого помещения может выполняться, как минимум, с одним воздуховодом отдельного контура циркуляции воздуха отапливаемого помещения, сообщенного с воздухом отапливаемого помещения, проложенным в массе теплоаккумулирующего вещества и изолированным от потока воздушного теплоносителя, выполненным, например, в виде желоба, трубы, змеевика, короба, герметически изолированных от потока контура циркуляции воздушного теплоносителя. Тепловой аккумулятор для обеспечения управления прогревом воздуха отапливаемого помещения может выполняться со средствами, перекрывающими воздушный поток через воздуховод контура циркуляции воздуха отапливаемого помещения, выполненными, например, в виде воздушных клапана, задвижки, заслонки, жалюзи, шторы. Тепловой аккумулятор для обеспечения эффективного прогрева воздуха отапливаемого помещения может выполняться со средствами, создающими принудительный воздушный поток через воздуховод контура циркуляции воздуха отапливаемого помещения,выполненными, например, в виде воздушных вентилятора, насоса, компрессора. Тепловой аккумулятор может выполняться в виде отдельного блока, расположенного внутри теплового контура отапливаемого помещения, например, в виде декоративных,стилизованных элементов внутреннего интерьера отапливаемого помещения постамента,подиума, печи, камина, лежака, колонны лестницы, скульптурной композиции. Тепловой аккумулятор может выполняться в виде вертикального блока, расположенного внутри теплового контура отапливаемого помещения между элементами нижнего(пола) и верхнего (потолка) перекрытий, например, в виде теплой стены. Тепловой аккумулятор может выполняться с теплоаккумулирующим веществом, расположенным во внутренней полости вертикальной строительной конструкции, например наружной стены, межкомнатной перегородки, колонны. Тепловой аккумулятор может выполняться в виде горизонтального блока, расположенного внутри теплового контура отапливаемого помещения на элементе нижнего перекрытия (пола), например, в виде теплого напольного покрытия. Тепловой аккумулятор может выполняться с теплоаккумулирующим веществом, расположенным во внутренней полости горизонтальной строительной конструкции, например, между плитами перекрытия. 6 85262012.08.30 Тепловой аккумулятор может выполняться с использованием в качестве теплоаккумулирующего вещества массы несущей вертикальной или горизонтальной строительной конструкции, расположенной внутри теплового контура отапливаемого здания, в которой,сообщая уже имеющиеся и/или специально созданные каналы, формируют контур циркуляции воздушного теплоносителя, например, пустотные железобетонные плиты перекрытия, монолитные железобетонные элементы стены, колонны, плиты, балки, кирпичные или блочные вертикальные стены, колонны. Пустоты пустотных изделий - это сквозные воздушные каналы произвольной формы,например, в частности, круглой, квадратной, прямоугольной, треугольной, находящиеся внутри пустотных изделий. Упомянутые сквозные воздушные каналы образованы стенками, которые являются наружными стенками пустотных изделий и внутренними межканальными перегородками. Стенка или полость, имеющая тепловой контакт с воздухом отапливаемого помещения теплового аккумулятора, может выполняться в виде трубы, короба, змеевика и может иметь непосредственный контакт с воздухом отапливаемого помещения, а именно омываться им, и/или может иметь тепловой контакт с воздухом отапливаемого помещения посредством как минимум одного отдельного контура циркуляции воздушного или жидкого теплоносителя. Тепловой аккумулятор может выполняться, как минимум, с одной стенкой, выполненной со слоем тепловой изоляции. Тепловой аккумулятор может выполняться, как минимум, с одной стенкой, выполненной со слоем гидравлической изоляции. Тепловой аккумулятор с целью контроля количества накопленной и израсходованной тепловой энергии может выполняться со средствами контроля температуры теплоаккумулирующего вещества, выполненным, например, в виде термометра, пирометра, болометра,термопары, терморезистора. Тепловой аккумулятор с целью регулировки количества расходуемой тепловой энергии может быть выполнен со средствами регулировки поступающей и расходуемой тепловой энергии, например управляемыми воздушными заслонками, воздушными клапанами. Тепловой аккумулятор с целью обеспечения эффективной циркуляции потока воздушного теплоносителя через теплоаккумулирующую массу может выполняться со средствами, создающими принудительный поток воздушного теплоносителя по контуру циркуляции воздушного теплоносителя, выполненными, например, в виде воздушных вентилятора, насоса, компрессора. На фиг. 1 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в блочном исполнении, в частности, выполненного в виде вертикальной колонны с насыпным теплоаккумулирующим материалом (щебень, камень, галька). На фиг. 2 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в блочном исполнении, в частности, выполненного в виде вертикальной колонны с теплоаккумулирующим материалом, имеющим внутренние воздушные каналы (пустотелый керамический кирпич, блоки, полые, с внутренними каналами, бетонные конструкции). На фиг. 3 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в вертикальном, в частности пристенном, исполнении, выполненного в виде теплой стены с насыпным теплоаккумулирующим материалом (щебень, камень, галька). На фиг. 4 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в вертикальном исполнении, в частности, выполненного в виде теплой межкомнатной перегородки с теплоаккумулирующим материалом, имеющим внутренние воздушные каналы 85262012.08.30 На фиг. 5 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в горизонтальном, в частности напольном, исполнении, выполненного в виде теплого пола с насыпным теплоаккумулирующим материалом (щебень, камень, галька). На фиг. 6 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в горизонтальном, в частности напольном, исполнении, выполненного в виде теплого пола с теплоаккумулирующим материалом, имеющим внутренние воздушные каналы (пустотелые керамические кирпичи, камни, блоки, полые, с внутренними каналами, бетонные конструкции). Как показано на фиг. 1, заявляемый тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы в блочном исполнении, в частности выполненный в виде вертикальной колонны, состоит из твердого насыпного воздухопроницаемого теплоаккумулирующего материала 1. Воздухопроницаемость теплоаккумулирующего материала 1 достигается за счет неплотного прилегания друг к другу отдельных элементов (например, отдельных камней), вследствие чего объем массы теплоаккумулирующего материала имеет воздушные промежутки, посредством которых и достигается воздухопроницаемость. В частности, такими воздухопроницаемыми теплоаккумулирующими материалами могут быть насыпные камень, галька, щебень, бетон, кирпич. На фиг. 1 блок теплового аккумулятора, в частности, показан выполненным в виде вертикальной колонны, расположенной внутри теплового контура здания, в отапливаемом помещении. Насыпной теплоаккумулирующий материал 1 (галька, щебень, камень). Внутри колонны теплоаккумулирующий материал насыпан на нижнюю решетку 2 и закрыт верхней решеткой 3. При этом вся конструкция (масса теплоаккумулирующего материала 1 и решеток 2, 3) является проницаемой для потока, циркулирующего по замкнутому контуру воздушного теплоносителя. Блок теплового аккумулятора расположен на горизонтальных перекрывающих элементах строительной конструкции 4, это могут быть при многоэтажном строительстве плиты перекрытия, горизонтальные монолитные элементы строительной конструкции,при наземном расположении тепловой аккумулятор располагается на горизонтальных наземных покрытиях (фундаментах, подушках, стяжках). Роль как минимум одной из боковых стенок теплового аккумулятора блочного исполнения могут выполнять вертикальные ограждающие конструкции, например наружные стены, межкомнатные перегородки, а также любые другие вертикальные строительные конструкции. Блок теплового аккумулятора сообщен посредством верхнего 5 и нижнего 6 воздуховодов с солнечным тепловым коллектором 7 в замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. Направления воздушных потоков циркуляции теплоносителя показаны стрелками 8. Воздушный поток циркуляции теплоносителя может быть организован с помощью естественных конвективных воздушных потоков нагреваемого в солнечном коллекторе и охлаждаемого в тепловом аккумуляторе теплоносителя, а также может быть инициирован с помощью средств создания принудительного потока, например воздушного циркуляционного вентилятора 9. Для исключения тепловых потерь в ночное время через охлажденный солнечный коллектор система содержит воздушный клапан 10, который перекрывает замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. При закрытом воздушном клапане 10 тепловой аккумулятор оказывается изолированным от солнечного коллектора и запасенное тепло в нагретом тепловом аккумуляторе расходуется только на обогрев помещения внутри теплового контура здания. На фиг. 1 показана работа теплового аккумулятора с конвективными воздушными потоками 8 в режиме разогрева и отопления помещения. Система работает следующим образом. В солнечном тепловом коллекторе 7 от теплового солнечного излучения нагревается адсорбер солнечной энергии. Проточный воздушный теплоноситель находится в солнечном коллекторе 7 в непосредственном тепловом контакте с разогретым адсорбером солнечной энергии и посредством лучевого и контактного теплопереносов также разогре 8 85262012.08.30 вается. Воздушный теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру между солнечным коллектором 7 и тепловым аккумулятором. Проходя через воздухопроницаемую массу теплоаккумулирующего вещества 1 теплового аккумулятора, воздушный теплоноситель находится в непосредственном тепловом контакте с теплоаккумулирующим веществом 1,омывает его, и посредством лучевого и контактного теплопереносов передает ему свою тепловую энергию. Теплоаккумулирующее вещество 1 разогревается. Отапливаемое помещение в свою очередь нагревается за счет лучевого (инфракрасного излучения) и контактного теплопереносов от нагретых наружных стенок теплового аккумулятора. Тепловой аккумулятор блочного исполнения может содержать отдельный контур для циркуляции воздуха отапливаемого помещения. Данный контур с целью уменьшения пылеобразования в отапливаемом помещении предпочтительно выполнять изолированным от замкнутого контура циркуляции воздушного теплоносителя между солнечным коллектором и тепловым аккумулятором. На фиг. 1 отдельный контур для циркуляции воздуха отапливаемого помещения в тепловом аккумуляторе блочного исполнения в виде колонны показан в виде вертикально расположенных и пронизывающих теплоаккумулирующее вещество 1 воздушных труб 11. Верхний и нижний концы каждой трубы 11 сообщаются с воздушным пространством отапливаемого помещения. Воздух отапливаемого помещения проходит через данный отдельный контур 11 и нагревается от запасенного теплоаккумулирующим веществом тепла. Внутри каждой вертикально ориентированной воздушной трубы 11, за счет разогрева воздуха, создается естественный конвективный поток. Направления воздушных потоков указаны стрелками 12. Используя средства создания принудительного воздушного потока(вентиляторы), воздух в отапливаемом помещении можно при необходимости быстро разогреть, принудительно пропустив по этому отдельном воздушному контуру 11 через тепловой аккумулятор. Данный отдельный воздушный контур 11 разогрева воздуха отапливаемого помещения целесообразно оснащать воздушными заслонками 13, посредством которых при необходимости данный контур 11 можно выключать, перекрывая поток воздуха через него. Предпочтительно нижняя, верхняя и боковые стенки теплового аккумулятора, которые расположены вплотную к наружным ограждающим конструкциям здания, для уменьшения непроизводительных тепловых потерь должны иметь слой тепловой изоляции. Для уменьшения гидравлического сопротивления протекающему через тепловой аккумулятор потоку воздушного теплоносителя тепловой аккумулятор предпочтительно оснащается внутренними воздуховодами 14, равномерно распределяющими поток воздушного теплоносителя через массу воздухопроницаемого теплоаккумулирующего материала 1. При выполнении теплового аккумулятора с внутренними воздуховодами циркуляции воздушного теплоносителя тепловой аккумулятор можно выполнять с воздухонепроницаемым теплоаккумулирующим материалом, например песком, грунтом,бетоном. При этом поток воздушного теплоносителя проходит по воздуховодам, пронизывающим теплоаккумулирующую массу и сообщенным в контур циркуляции теплоносителя гелиосистемы. На фиг. 2 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в блочном исполнении, в частности, выполненного в виде вертикальной колонны с теплоаккумулирующим материалом 15, имеющим внутренние воздушные каналы 16 (пустотелый керамический кирпич, блоки, полые, с внутренними воздушными каналами, бетонные конструкции и т.д.). Как показано на фиг. 2, воздушный теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе 7 и циркулирует 8 посредством верхнего воздуховода 5 и нижнего воздуховода 6 по замкнутому контуру между тепловым аккумулятором и солнечным коллектором 7. Проходя по воздушным каналам 16 теплового аккумулятора, поток 8 воздушного теплоносителя находится в непосредственном контакте (омывает) теплоаккуму 9 85262012.08.30 лирующий материал 15 и передает ему свою тепловую энергию. Отапливаемое помещение в свою очередь нагревается за счет лучевого (инфракрасного излучения) и контактного теплопереноса от нагретых наружных стенок теплового аккумулятора. Так же как и в варианте, описанном выше и изображенном на фиг. 1, воздух в отапливаемом помещении может прогревается посредством конвекционных потоков 12, проходящих через отдельный изолированный контур нагрева воздушного теплоносителя 11, который управляется воздушными заслонками 13. Тепловой аккумулятор блочной конструкции также может располагаться во внутренних полостях строительной конструкции, находящихся внутри теплового контура здания,например внутри пустотелых колонн, лестниц и т.д. Тепловой аккумулятор блочного исполнения можно выполнить стилизованным, например, под печь, камин, лежак, колонны лестницы, скульптурные композиции и другие декоративные стилизованные элементы внутреннего интерьера отапливаемого помещения. Как показано на фиг. 3, заявляемый тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы в вертикальном, в частности пристенном, исполнении, выполненный в виде теплой стены, состоит из твердого насыпного воздухопроницаемого теплоаккумулирующего материала 16, например камня, гальки, щебня, бетона, кирпича, который размещен в вертикальном пристенном блоке и ограничен нижней, верхней и боковой стенками. На фиг. 3 блок теплового аккумулятора, в частности, показан выполненным в виде вертикальной теплой стены, расположенной вплотную к наружной ограждающей конструкции 17 внутри теплового контура здания, в отапливаемом помещении. Насыпной теплоаккумулирующий материал 1 (галька, щебень, камень) имеет воздушные промежутки между отдельными элементами (камнями), вследствие чего вся масса теплоаккумулирующего материала является воздухопроницаемой. Внутри вертикального, пристенного блока теплоаккумулирующий материал 1 насыпан на нижнюю решетку 2 и закрыт верхней решеткой 3. При этом вся конструкция (масса теплоаккумулирующего материала 1 и решеток 2, 3) является проницаемой для потока циркулирующего по замкнутому контуру воздушного теплоносителя. Вертикальный пристенный блок теплового аккумулятора расположен на горизонтальных перекрывающих элементах строительной конструкции 4, это могут быть при многоэтажном строительстве плиты перекрытия, горизонтальные монолитные элементы строительной конструкции, при наземном расположении тепловой аккумулятор располагается на горизонтальных наземных покрытиях (фундаментах, подушках, стяжках). Роль как минимум одной из боковых стенок теплового аккумулятора блочного исполнения в данном варианте исполнения выполняют вертикальные ограждающие конструкции 17,например наружные стены, межкомнатные перегородки, а также любые другие вертикальные строительные конструкции. Блок теплового аккумулятора сообщен посредством верхнего 5 и нижнего 6 воздуховодов с солнечным тепловым коллектором 7 в замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. Направления воздушных потоков циркуляции теплоносителя показаны стрелками 8. Воздушный поток циркуляции теплоносителя может быть организован с помощью естественных конвективных воздушных потоков нагреваемого в солнечном коллекторе 7 и охлаждаемого в тепловом аккумуляторе воздушного теплоносителя, а также может быть инициирован с помощью средств создания принудительного потока, например воздушного циркуляционного вентилятора 9. Для исключения тепловых потерь в ночное время через охлажденный солнечный коллектор система содержит воздушный клапан 10, который перекрывает замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. При закрытом воздушном клапане 10 тепловой аккумулятор оказывается изолированным от солнечного коллектора 7 и запасенное тепло в нагретом тепловом аккумуляторе расходуется только на обогрев помещения внутри теплового контура здания. 10 85262012.08.30 На фиг. 3 показана работа теплового аккумулятора с конвективными воздушными потоками 8 в светлое время суток в режиме разогрева и отопления помещения. Система работает следующим образом. В солнечном тепловом коллекторе 7 от теплового солнечного излучения нагревается адсорбер солнечной энергии. Проточный воздушный теплоноситель находится в солнечном коллекторе 7 в непосредственном тепловом контакте с разогретым адсорбером солнечной энергии и посредством лучевого и контактного теплопереносов также разогревается. Воздушный теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру между солнечным коллектором 7 и тепловым аккумулятором. Проходя через воздухопроницаемую массу теплоаккумулирующего вещества 1 теплового аккумулятора, воздушный теплоноситель находится в непосредственном тепловом контакте с теплоаккумулирующим веществом 1, омывает его, и посредством лучевого и контактного теплопереносов передает ему свою тепловую энергию. Теплоаккумулирующее вещество 1 разогревается. Отапливаемое помещение в свою очередь нагревается за счет лучевого (инфракрасного излучения) и контактного теплопереноса от нагретых наружных стенок теплового аккумулятора. Тепловой аккумулятор вертикального пристенного исполнения может содержать отдельный контур для циркуляции воздуха отапливаемого помещения. Данный контур с целью уменьшения пылеобразования в отапливаемом помещении предпочтительно выполнять изолированным от замкнутого контура циркуляции воздушного теплоносителя между солнечным коллектором и тепловым аккумулятором. На фиг. 3 отдельный контур для циркуляции воздуха отапливаемого помещения в тепловом аккумуляторе блочного исполнения в виде теплой стены показан в виде вертикально расположенных и пронизывающих теплоаккумулирующее вещество 1 воздушных труб 11. Верхний и нижний концы каждой трубы 11 сообщаются с воздушным пространством отапливаемого помещения. Воздух отапливаемого помещения проходит через данный отдельный контур 11 и нагревается от запасенного теплоаккумулирующим веществом тепла. Внутри каждой вертикально ориентированной воздушной трубы 11, за счет разогрева воздуха, создается естественный конвективный поток. Направления воздушных потоков указано стрелками 12. Используя средства создания принудительного воздушного потока(вентиляторы), воздух в отапливаемом помещении можно при необходимости быстро разогреть, принудительно пропустив по этому отдельном воздушному контуру 11 через тепловой аккумулятор. Данный отдельный воздушный контур 11 разогрева воздуха отапливаемого помещения целесообразно оснащать воздушными заслонками 13, посредством которых при необходимости данный контур 11 можно выключать, перекрывая поток воздуха через него. Предпочтительно нижняя, верхняя и боковые стенки теплового аккумулятора, которые расположены вплотную к наружным ограждающим конструкциям здания, для уменьшения непроизводительных тепловых потерь должны иметь слой тепловой изоляции 18. Для уменьшения гидравлического сопротивления протекающему через тепловой аккумулятор потоку воздушного теплоносителя тепловой аккумулятор предпочтительно оснащается внутренними воздуховодами 14, равномерно распределяющими поток воздушного теплоносителя через массу насыпного воздухопроницаемого теплоаккумулирующего материала 1. При выполнении теплового аккумулятора с внутренними воздуховодами циркуляции воздушного теплоносителя тепловой аккумулятор можно выполнять с воздухонепроницаемым теплоаккумулирующим материалом, например песком, грунтом,бетоном. При этом поток воздушного теплоносителя проходит по воздуховодам, пронизывающим теплоаккумулирующую массу, и сообщенным в контур циркуляции теплоносителя гелиосистемы. На фиг. 4 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в вертикальном исполнении, в частности, выполненного в виде теплой межкомнатной перего 11 85262012.08.30 родки с теплоаккумулирующим материалом, имеющим внутренние воздушные каналы(пустотелый керамический кирпич, блоки, полые, с внутренними каналами, бетонные конструкции). Как показано на фиг. 4, заявляемый тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы в вертикальном исполнении, в частности, выполненного в виде теплой межкомнатной перегородки состоит из теплоаккумулирующего материала 15, имеющего внутренние воздушные каналы 16 (пустотелый керамический кирпич, блоки, полые, с внутренними каналами, бетонные конструкции), вследствие чего вся масса теплоаккумулирующего материала 15 является воздухопроницаемой. Внутри теплоаккумулирующей межкомнатной перегородки теплоаккумулирующий материал 15 расположен на нижней решетке 2 и накрыт верхней решеткой 3. При этом вся конструкция (масса теплоаккумулирующего материала 15 и решеток 2, 3) является проницаемой для потока циркулирующего по замкнутому контуру воздушного теплоносителя. Тепловой аккумулятор в виде теплой межкомнатной перегородки расположен на горизонтальных перекрывающих элементах строительной конструкции 4. Это могут быть при многоэтажном строительстве плиты перекрытия, горизонтальные монолитные элементы строительной конструкции. При наземном расположении тепловой аккумулятор в виде теплой межкомнатной перегородки располагается на горизонтальных наземных покрытиях (фундаментах, подушках, стяжках). Тепловой аккумулятор в виде теплой межкомнатной перегородки сообщен посредством верхнего 5 и нижнего 6 воздуховодов с солнечным тепловым коллектором 7 в замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. Направления воздушных потоков циркуляции теплоносителя показаны стрелками 8. Воздушный поток 8 циркуляции теплоносителя может быть организован с помощью естественных конвективных воздушных потоков нагреваемого в солнечном коллекторе 7 и охлаждаемого в тепловом аккумуляторе теплоносителя, а также может быть инициирован с помощью средств создания принудительного потока, например воздушного циркуляционного вентилятора 9. Для исключения тепловых потерь в ночное время через охлажденный солнечный коллектор 7 система содержит воздушный клапан 10, который перекрывает замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. При закрытом воздушном клапане 10 тепловой аккумулятор оказывается изолированным от солнечного коллектора 7 и запасенное тепло в нагретом тепловом аккумуляторе расходуется только на обогрев помещения внутри теплового контура здания. На фиг. 4 показана работа теплового аккумулятора с конвективными воздушными потоками 8 в режиме разогрева и отопления помещения. Система работает следующим образом. В солнечном тепловом коллекторе 7 от теплового солнечного излучения нагревается адсорбер солнечной энергии. Проточный воздушный теплоноситель находится в солнечном коллекторе 7 в непосредственном тепловом контакте с разогретым адсорбером солнечной энергии и посредством лучевого и контактного теплопереносов также разогревается. Воздушный теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру между солнечным коллектором 7 и тепловым аккумулятором. Проходя через воздухопроницаемую массу теплоаккумулирующего вещества 15 теплового аккумулятора, воздушный теплоноситель находится в непосредственном тепловом контакте с теплоаккумулирующим веществом 15, омывает его, и, посредством лучевого и контактного теплопереносов передает ему свою тепловую энергию. Теплоаккумулирующее вещество 15 разогревается. Отапливаемое помещение в свою очередь нагревается за счет лучевого (инфракрасного излучения) и контактного теплопереноса от нагретых наружных стенок теплового аккумулятора. Тепловой аккумулятор вертикального исполнения в виде теплой межкомнатной перегородки может содержать отдельный контур для разогрева воздуха отапливаемого помещения. Данный контур с целью уменьшения пылеобразования в отапливаемом 12 85262012.08.30 помещении, предпочтительно выполнять изолированным от замкнутого контура циркуляции воздушного теплоносителя между солнечным коллектором 7 и тепловым аккумулятором. На фиг. 4 отдельный контур для циркуляции воздуха отапливаемого помещения в тепловом аккумуляторе блочного исполнения в виде перегородки показан в виде вертикально расположенных и пронизывающих теплоаккумулирующее вещество 15 воздушных труб 11. Верхний и нижний концы каждой трубы 11 сообщаются с воздушным пространством отапливаемого помещения. Воздух отапливаемого помещения проходит через данный отдельный контур 11 и нагревается от запасенного теплоаккумулирующим веществом 15 тепла. Внутри каждой вертикально ориентированной воздушной трубы 11 за счет разогрева воздуха создается естественный конвективный поток. Направления воздушных потоков указано стрелками 12. Используя средства создания принудительного воздушного потока(вентиляторы), воздух в отапливаемом помещении можно при необходимости быстро разогреть, принудительно пропустив по этому отдельном воздушному контуру 11 через тепловой аккумулятор. Данный отдельный воздушный контур 11 разогрева воздуха отапливаемого помещения целесообразно оснащать воздушными заслонками 13, посредством которых при необходимости данный контур 11 можно выключать, перекрывая поток воздуха через него. На фиг. 5 показан состав теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы в горизонтальном, в частности напольном, исполнении, выполненного в виде теплого пола с насыпным теплоаккумулирующим материалом (щебень, камень, галька). Как показано на фиг.5, заявляемый тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы в горизонтальном напольном исполнении, в частности выполненный в виде теплого пола, состоит из твердого, насыпного, воздухопроницаемого теплоаккумулирующего материала 1, например камня, гальки, щебня, бетона, кирпича, который размещен на горизонтальной перекрывающей строительной конструкции 4, ограничен боковыми стенками 19, 20 и покрыт сверху стяжкой 21. Насыпной теплоаккумулирующий материал 1 (галька, щебень, камень) имеет воздушные промежутки между отдельными элементами (камнями), вследствие чего вся масса теплоаккумулирующего материала является воздухопроницаемой. Теплоаккумулирующий материал 1 покрыт сверху слоем стяжки 21, боковые стенки 19, 20 в местах сообщения с воздуховодами отопительной системы 22, 23 выполнены воздухопроницаемыми (например, металлические решетки), при этом вся конструкция получается выполненной изолированной от воздушного пространства отапливаемого помещения и является проницаемой для потока циркулирующего по замкнутому контуру воздушного теплоносителя. Блок теплового аккумулятора горизонтального напольного исполнения расположен на горизонтальных перекрывающих элементах строительной конструкции 4, это могут быть при многоэтажном строительстве плиты перекрытия, горизонтальные монолитные элементы строительной конструкции, при наземном расположении тепловой аккумулятор располагается на горизонтальных наземных покрытиях (фундаментах, подушках, стяжках). Роль как минимум одной из боковых стенок теплового аккумулятора горизонтального исполнения могут выполнять вертикальные ограждающие конструкции, например наружные стены 17, межкомнатные перегородки 24, а также любые другие вертикальные строительные конструкции. Блок теплового аккумулятора сообщен посредством воздуховодов 22, 23 с солнечным тепловым коллектором 7 в замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. Направления воздушных потоков циркуляции теплоносителя показаны стрелками 8. Воздушный поток циркуляции теплоносителя может быть организован с помощью естественных конвективных воздушных потоков нагреваемого в солнечном коллекторе и охлаждаемого в тепловом аккумуляторе теплоносителя, а также может быть инициирован с помощью средств создания принудительного потока, например воздушного циркуляци 13 85262012.08.30 онного вентилятора 9. Для исключения тепловых потерь в ночное время через охлажденный солнечный коллектор система содержит воздушный клапан 10, который перекрывает замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. При закрытом воздушном клапане 10 тепловой аккумулятор оказывается изолированным от солнечного коллектора 7, и запасенное тепло в нагретом тепловом аккумуляторе расходуется только на обогрев помещения внутри теплового контура здания. На фиг. 5 показана работа теплового аккумулятора с открытым клапаном 10, с конвективными воздушными потоками 8 в режиме разогрева и отопления помещения. Система работает следующим образом. В солнечном тепловом коллекторе 7 от теплового солнечного излучения нагревается адсорбер солнечной энергии. Проточный воздушный теплоноситель находится в солнечном коллекторе 7 в непосредственном тепловом контакте с разогретым адсорбером солнечной энергии и посредством лучевого и контактного теплопереносов также разогревается. Воздушный теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру между солнечным коллектором 7 и тепловым аккумулятором. Проходя через воздухопроницаемую массу теплоаккумулирующего вещества 1 теплового аккумулятора,воздушный теплоноситель находится в непосредственном тепловом контакте с теплоаккумулирующим веществом 1, омывает его, и посредством лучевого и контактного теплопереносов передает ему свою тепловую энергию. Теплоаккумулирующее вещество 1 разогревается. Отапливаемое помещение в свою очередь нагревается за счет лучевого(инфракрасного излучения) и контактного теплопереноса от нагретой верхней поверхности (стяжки) 21 теплового аккумулятора. Иными словами, в данном варианте исполнения теплового аккумулятора реализуется система отопления помещения типа Теплый пол. Предпочтительно нижняя, и боковые стенки горизонтального напольного теплового аккумулятора, которые расположены вплотную к наружным ограждающим конструкциям здания, для уменьшения непроизводительных тепловых потерь должны иметь слой тепловой изоляции. Для уменьшения гидравлического сопротивления протекающему через тепловой аккумулятор потоку воздушного теплоносителя тепловой аккумулятор предпочтительно оснащается внутренними воздуховодами 14, равномерно распределяющими поток воздушного теплоносителя через массу воздухопроницаемого теплоаккумулирующего материала 1. При выполнении теплового аккумулятора с внутренними воздуховодами циркуляции воздушного теплоносителя тепловой аккумулятор можно выполнять с воздухонепроницаемым теплоаккумулирующим материалом, например песком, грунтом,бетоном. При этом поток воздушного теплоносителя проходит по воздуховодам, пронизывающим теплоаккумулирующую массу и сообщенным в контур циркуляции теплоносителя гелиосистемы. В качестве теплоаккумулирующего вещества горизонтального теплового аккумулятора также могут быть использованы пустотные бетонные, железобетонные или керамические изделия, например пустотный керамический камень. Сквозные каналы в пустотных изделиях используются для формирования воздушных каналов циркуляции воздушного теплоносителя через теплоаккумулирующую массу аккумулятора. Теплоаккумулирующей массой в этом случае является масса пустотного изделия. На фиг. 6 показан вариант выполнения горизонтального напольного теплового аккумулятора из пустотных изделий. Как показано на фиг. 6, заявляемый тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы в горизонтальном напольном исполнении, в частности выполненный в виде теплого пола, состоит из пустотных изделий 15. Из сквозных каналов внутри слоя теплоаккумулирующего материала формируют внутренние воздушные каналы для циркуляции воздушного теплоносителя через массу теплоаккумулирующего материала. Сверху теплоаккумулирующий материал покрывают слоем стяжки 21 и, тем самым, контур цир 14 85262012.08.30 куляции воздушного теплоносителя герметически изолируют от воздушного пространства отапливаемого помещения. Слой теплоаккумулирующего материала располагают на горизонтальной перекрывающей строительной конструкции 4, по периметру тепловой аккумулятор ограничен боковыми стенками 19, 20. Боковые стенки 19, 20 в местах сообщения с воздуховодами отопительной системы 22,23 выполнены воздухопроницаемыми (например, металлические решетки), при этом вся конструкция получается изолированной от воздушного пространства отапливаемого помещения и проницаемой для потока циркулирующего по замкнутому контуру воздушного теплоносителя. Тепловой аккумулятор горизонтального напольного исполнения расположен на горизонтальных перекрывающих элементах строительной конструкции 4, это могут быть при многоэтажном строительстве плиты перекрытия, горизонтальные монолитные элементы строительной конструкции, при наземном расположении тепловой аккумулятор располагается на горизонтальных наземных покрытиях (фундаментах, подушках, стяжках). Роль как минимум одной из боковых стенок теплового аккумулятора горизонтального исполнения могут выполнять вертикальные ограждающие конструкции, например наружные стены 17, межкомнатные перегородки 24, а также любые другие вертикальные строительные конструкции. Тепловой аккумулятор сообщен посредством воздуховодов 22, 23 с солнечным тепловым коллектором 7 в замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. Направления воздушных потоков циркуляции теплоносителя показаны стрелками 8. Воздушный поток циркуляции теплоносителя может быть организован с помощью естественных конвективных воздушных потоков нагреваемого в солнечном коллекторе и охлаждаемого в тепловом аккумуляторе теплоносителя, а также может быть инициирован с помощью средств создания принудительного потока, например воздушного циркуляционного вентилятора 9. Для исключения тепловых потерь в ночное время через охлажденный солнечный коллектор система содержит воздушный клапан 10, который перекрывает замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. При закрытом воздушном клапане 10 тепловой аккумулятор оказывается изолированным от солнечного коллектора 7, и запасенное тепло в нагретом тепловом аккумуляторе расходуется только на обогрев помещения внутри теплового контура здания. На фиг. 6 показана работа теплового аккумулятора выполненного из пустотных изделий с открытым клапаном 10, с конвективными воздушными потоками 8 в режиме разогрева и отопления помещения. Система работает следующим образом. В солнечном тепловом коллекторе 7 от теплового солнечного излучения нагревается адсорбер солнечной энергии. Проточный воздушный теплоноситель находится в солнечном коллекторе 7 в непосредственном тепловом контакте с разогретым адсорбером солнечной энергии и посредством лучевого и контактного теплопереносов также разогревается. Воздушный теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру между солнечным коллектором 7 и тепловым аккумулятором. Проходя через воздухопроницаемую массу теплоаккумулирующего вещества 15 теплового аккумулятора, воздушный теплоноситель находится в непосредственном тепловом контакте с теплоаккумулирующим веществом 15, омывает его, и посредством лучевого и контактного теплопереносов передает ему свою тепловую энергию. Теплоаккумулирующее вещество 15 разогревается. Отапливаемое помещение в свою очередь нагревается за счет лучевого (инфракрасного излучения) и контактного теплопереносов от нагретой верхней поверхности (стяжки) 21 теплового аккумулятора. Иными словами, в данном варианте исполнения теплового аккумулятора реализуется система отопления помещения типа Теплый пол. 85262012.08.30 Предпочтительно нижняя 4 и боковые стенки 19, 20, горизонтального напольного теплового аккумулятора, которые расположены вплотную к наружным ограждающим конструкциям 17, для уменьшения непроизводительных тепловых потерь должны иметь слой тепловой изоляции. В качестве горизонтального теплового аккумулятора воздушных отопительных гелиосистем могут быть использованы также несущие, горизонтально и вертикально расположенные элементы строительной конструкции, находящиеся внутри теплового контура здания, например междуэтажные пустотные плиты перекрытия или горизонтальные монолитные несущие элементы здания, а также вертикальные (выполненные с воздушными каналами) несущие элементы колонны, балки и т.д. В качестве примера приведем способ выполнения теплового аккумулятора воздушных отопительных гелиосистем из пустотных железобетонных плит перекрытия. Тепловые аккумуляторы из пустотных железобетонных плит перекрытия выполняют следующим образом. Как известно, пустотные железобетонные плиты перекрытия для уменьшения веса плиты выполнены с цилиндрическими сквозными, проходящими вдоль плиты через всю плиту, воздушными каналами. Цилиндрические каналы в железобетонных плитах перекрытия с помощью гильз и других специальных элементов воздуховодов сообщают между собой, формируя из них замкнутую систему циркуляции воздушного теплоносителя. Воздушный теплоноситель, циркулируя по замкнутому контуру между солнечными коллекторами и плитами перекрытия, находясь внутри цилиндрических каналов,в непосредственном контакте с массой железобетона плиты переносит тепло от нагретого адсорбера солнечного коллектора теплоаккумулирующей массе железобетона пустотной железобетонной плиты перекрытия. Пустотная железобетонная плита перекрытия при этом нагревается с помощью солнечной энергии и нагревает собой пространство внутри теплового контура здания. Пустотная железобетонная плита перекрытия обладает большой поверхностью теплопередачи в отапливаемое помещение и эффективно нагревает отапливаемое помещение даже при незначительной разнице температур. При этом в отапливаемом помещении за счет напольного исполнения нагревающего элемента (теплого пола) постоянно поддерживаются постоянные и комфортные температуры. Тепловые потери при междуэтажном горизонтальном расположении отопительного нагревающего элемента минимальны и происходят только через торец плиты перекрытия,прилегающий к наружной ограждающей стене. Эти узлы примыкания плиты в современных энергоэффективных домах, как правило, имеют слой дополнительной теплоизоляции. Утилизированная в солнечном тепловом коллекторе солнечная тепловая энергия при таком исполнении теплового аккумулятора используется наиболее эффективно. При использовании напольных конструкций тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем в отделке помещений предпочтительно использовать теплопроводящие отделочные напольные покрытия (керамические напольные плитки, декоративные шлифованные стяжки, натуральный и искусственный камень и т.д.). При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из пустотных плит перекрытия не происходит увеличение веса строительной конструкции,соответственно не требуется изменения конструкций фундаментов и несущих элементов строительных конструкций, в разработанные и используемые в современном строительстве проекты не требуется вносить никаких радикальных изменений. При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из пустотных плит перекрытия также не требуется вносить радикальные изменения в технологию производства строительно-монтажных работ. При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из пустотных плит перекрытия практически не происходит увеличение сметной стоимости строительства. 16 85262012.08.30 При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из пустотных плит перекрытия обеспечивается высокая надежность и долговечность теплового аккумулятора, которая равна сроку эксплуатации строительной конструкции. В монолитном многоэтажном строительстве также можно выполнять напольные тепловые аккумуляторы из перекрывающих горизонтальных монолитных конструкций, расположенных внутри теплового контура здания. В этом случае в горизонтальные монолитные перекрытия или в слой стяжки закладываются и замоноличиваются, например, тонкостенные, из теплопроводящего материала,например, жестяные металлические трубы-воздуховоды, которые впоследствии сообщаются между собой в замкнутый контур циркуляции воздушного теплоносителя. Воздушный теплоноситель, циркулируя по замкнутому контуру, расположенному в горизонтальных монолитных железобетонных конструкциях передает тепловую энергию теплоаккумулирующей массе железобетона и слою стяжки, и эти элементы нагреваются. Тепловая энергия от нагретых горизонтальных монолитных конструкций посредством лучевого (инфракрасного излучения) и контактного теплопереносов используется для нагрева отапливаемых помещений. Тепловая емкость тепловых аккумуляторов, выполненных из горизонтальных монолитных железобетонных перекрывающих конструкций, за счет более высокой объемной плотности монолитного железобетона даже несколько выше, чем у пустотных плит перекрытия, и такие конструкции вполне могут выполняться как тепловые аккумуляторы отопительных гелиосистем с суточным запасом тепловой энергии. Тепловые потери при междуэтажном горизонтальном расположении теплоаккумулирующего и нагревающего монолитного железобетонного элемента минимальны, и утилизированная в солнечном тепловом коллекторе солнечная тепловая энергия используется наиболее эффективно. При использовании напольных конструкций тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из монолитных горизонтальных перекрывающих железобетонных элементов строительной конструкции в отделке помещений также предпочтительно использовать теплопроводящие отделочные напольные покрытия (керамические напольные плитки, декоративные шлифованные стяжки, натуральный и искусственный камень и т.д.). При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из монолитных горизонтальных перекрывающих железобетонных элементов строительной конструкции не происходит увеличение веса строительной конструкции, соответственно не требуется изменения конструкций фундаментов и несущих элементов строительных конструкций, в разработанные и используемые в современном строительстве проекты современных зданий и сооружений не требуется вносить никаких радикальных изменений. При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из монолитных горизонтальных перекрывающих железобетонных элементов строительной конструкции также не требуется вносить радикальные изменения в технологию производства строительно-монтажных работ. При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из монолитных горизонтальных перекрывающих железобетонных элементов строительной конструкции практически не происходит увеличение сметной стоимости строительства. При выполнении напольных тепловых аккумуляторов отопительных гелиосистем из монолитных горизонтальных перекрывающих железобетонных элементов строительной конструкции обеспечивается высокая надежность и долговечность работы теплового аккумулятора, которая равна сроку эксплуатации строительной конструкции. Приведем также описание конструкции теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы с сезонным, как минимум двухмесячным, запасом тепловой энергии. Тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы с сезонным (как минимум двухмесячным) запасом тепловой энергии в силу своих больших размеров предпочтительно раз 17 85262012.08.30 мещать в фундаменте, цокольном этаже, подвале здания. Такой тепловой аккумулятор представляет собой теплоизолированный объем, заполненный твердым теплоаккумулирующим веществом. Это может быть воздухопроницаемое теплоаккумулирующее вещество камень, щебень, галька. При выполнении теплового аккумулятора с внутренними воздуховодами контура циркуляции воздушного теплоносителя в качестве теплоаккумулирующего вещества могут быть использованы вещества с малой степенью воздухопроницаемости, например песок, грунт, монолитный бетон, плотно сложенный кирпич,блоки. Объем, в котором помещено теплоаккумулирующее вещество, со всех сторон, в том числе и сверху, необходимо обязательно выполнить теплоизолированным и предпочтительно гидроизолированным от грунтовых вод. При высоком положении грунтовых вод сезонный тепловой аккумулятор предпочтительно выполнять в цокольном этаже здания либо в отдельном, близко или вплотную расположенном к отапливаемому коттеджу здании. Основание сезонного теплового аккумулятора в силу больших размеров и массы теплоаккумулирующего вещества должно теплоизолироваться с использованием теплоизолирующих материалов с высокими показателями механической прочности на сжатие,например пенополиуретана, пенополистирола большой плотности, экструдированного пенополистирола, пеностекла. Применяемые теплоизолирующие материалы должны быть устойчивыми к воздействию влаги и воды, например пенополиуретан, экструдированный пенополистирол, пеностекло. В массу теплоаккумулирующего вещества необходимо заложить воздуховоды контура циркуляции воздушного теплоносителя. Для инициации естественных конвективных воздушных потоков теплоносителя внутри теплового аккумулятора воздуховоды предпочтительно закладывать в вертикальном или наклонном положении. В качестве воздуховодов можно использовать, например, асбоцементные трубы, которые сообщают между собой в контур циркуляции воздушного теплоносителя и сообщают с солнечными тепловыми коллекторами отопительной гелиосистемы. Сезонный тепловой аккумулятор предпочтительно снабжается средствами контроля температуры для контроля количества запасенной тепловой энергии и средствами регулировки поступающей и расходуемой тепловой энергии, например управляемыми воздушными заслонками. Сезонный тепловой аккумулятор с целью обеспечения эффективной циркуляции потока воздушного теплоносителя через теплоаккумулирующую массу может выполняться со средствами, создающими принудительный поток воздушного теплоносителя внутри теплового аккумулятора по всей массе теплоаккумулирующего вещества, выполненными,например, в виде воздушных вентилятора, насоса, компрессора. Для экономии энергии, в частности электрической, тепловой аккумулятор предпочтительно должен выполняться с организацией естественных конвективных воздушных потоков воздушного теплоносителя внутри теплоаккумулирующей массы и по замкнутому воздушному контуру отопительной гелиосистемы. Срок службы такого сезонного теплового аккумулятора при использовании долговечных утеплительных материалов равен сроку службы строительной конструкции. Такой сезонный тепловой аккумулятор является очень простым, надежным, долговечным и абсолютно безопасным в эксплуатации пассивным теплотехническим устройством. Сезонный тепловой аккумулятор совместно с тепловыми аккумуляторами суточного запаса тепловой энергии в составе низкотемпературных воздушных конвективных отопительных гелиосистем позволяют в климатических условиях и географических широтах Республики Беларусь строить абсолютно энергонезависимые от систем централизованной и местной подачи тепловой энергии, а также не нуждающиеся ни в каких углеводородных 18 85262012.08.30 или альтернативных энергоносителях здания и сооружения промышленного и гражданского назначения. В заключение приведем сведения, подтверждающие возможность получения технического результата и перспективность проектирования твердотельных тепловых аккумуляторов с воздушным теплоносителем. Минимальный суточный запас тепловой энергии для отопления одного квадратного метра в современных зданиях с удельным энергопотреблением в 100 кВтч/кв.м за отопительный сезон составляет порядка - 2 МДж/кв.м или 0,500 кВтч/кв.м. В современных энергоэффективных зданиях с удельным энергопотреблением в 40 кВтч/кв.м за отопительный сезон минимальный суточный запас тепловой энергии для отопления одного квадратного метра составляет порядка 1 МДж/кв.м или 0,250 кВтч/кв.м. Кроме того, для бесперебойного теплового снабжения в течение всего отопительного периода полностью энергонезависимые по тепловой энергии здания, отапливаемые только при помощи отопительных гелиосистем, предпочтительно, должны иметь в своем составе аккумулятор тепловой энергии с сезонным (как минимум, двухмесячным) запасом тепловой энергии. Как известно, распределение мощности потока солнечного теплового излучения по месяцам отопительного периода выглядит таким образом, что почти две трети мощности потока солнечного теплового излучения приходятся на три последних отопительных месяца февраль, март, апрель, а на месяцы с низкой солнечной активностью (вторая половина ноября, декабрь, первая половина января) приходится около десяти процентов мощности потока солнечного теплового излучения. В эти месяцы, с низкой солнечной активностью, тепловая эффективность отопительных гелиосистем невысока, и для того,чтобы создавать полностью независимые от традиционных энергоносителей и систем централизованной и местной подачи тепла здания, отопительные гелиосистемы предпочтительно должны оснащаться тепловыми аккумуляторами с сезонным (как минимум в два месяца низкой солнечной активности) запасом тепловой энергии. Минимальный сезонный (на два месяца низкой солнечной активности) запас тепловой энергии для отопления одного квадратного метра в современных зданиях с удельным энергопотреблением в 100 кВтч/кв.м за отопительный сезон составляет порядка - 100120 МДж/кв.м или 30-40 кВтч/кв.м. В современных энергоэффективных зданиях с удельным энергопотреблением в 40 кВтч/кв.м за отопительный сезон минимальный, сезонный(на два месяца низкой солнечной активности) запас тепловой энергии для отопления одного квадратного метра составляет порядка - 50-60 МДж/кв.м или 14-16 кВтч/кв.м. Все известные тепловые аккумулирующие системы, основанные на принципе накапливания и последующего использования тепловой энергии в разогретых и теплоизолированных массах, по типу используемого теплоаккумулирующего вещества условно можно разделить на три группы - это Тепловые аккумуляторы с жидким теплоаккумулирующим веществом, например водой. Жидкостные тепловые аккумуляторы наиболее эффективные тепловые аккумуляторы по параметру (объем вещества/количество тепловой энергии). Так, например, 1 куб.м воды весом 1000 кг при нагреве с 20 С до 60 С запасает порядка 167 МДж или 46 кВтч тепловой энергии. Тепловые аккумуляторы с фазовым превращением теплоаккумулирующего вещества,например парафин. Тепловые аккумуляторы с фазовым превращением теплоаккумулирующего вещества являются вторыми по эффективности тепловыми аккумуляторами по параметру (объем вещества/количество тепловой энергии). Так, например, 1 куб.м парафина весом 900 кг, температурой плавления 54 С при нагреве с 20 С до 60 С, изменяя фазовое состояние с твердого на жидкое (расплавляясь), запасает порядка 143 МДж или 39 кВтч тепловой энергии. 85262012.08.30 Тепловые аккумуляторы с твердым теплоаккумулирующим веществом, например щебень, камень, кирпич, бетон и т.д. Это менее эффективные по параметру (объем вещества/количество тепловой энергии), но самые простые, безопасные, надежные и долговечные тепловые аккумуляторы. Так, например, 1 куб.м щебня с насыпной плотностью в 1600 кг/куб.м при нагреве с 20 С до 60 С запасает порядка 30-36 МДж или 810 кВтч тепловой энергии. Несколько выше (за счет более высокой объемной плотности) объемные показатели теплоемкости у бетона, так, например, 1 куб.м монолитного бетона,весом 2250 кг при нагреве с 20 С до 60 С запасает порядка 90 МДж или 25 кВтч тепловой энергии. Тепловые аккумуляторы с использованием жидкости (в частности воды) или веществ с изменяемым фазовым состоянием (в частности парафинов) при более высокой удельной на единицу объема тепловой емкости и эффективности имеют сложную конструкцию, обладают сравнительно высокой стоимостью и в некоторых случаях опасны для использования. Такие тепловые аккумуляторы содержат большие количества жидкости и химических веществ, имеют выделения вредных веществ (например, от расплавленного парафина), в случае аварии, протечки они представляют большую опасность для человека. Так, например, для современного энергоэффективного жилья с удельным тепловым энергопотреблением в 40 кВтч/кв.м за отопительный сезон и площадью в 100 кв.м сезонный, на два месяца с низкой солнечной активностью, жидкостный тепловой аккумулятор с использованием воды должен содержать хорошо теплоизолированный объем жидкости не менее 35 куб.м. Такой объем жидкости при современном уровне техники не представляется возможным безопасно разместить в жилом фонде. Поэтому наиболее перспективными в отопительных гелиосистемах являются твердотельные тепловые аккумуляторы с воздушным теплоносителем. В качестве частного случая реализации заявляемой полезной модели приведем упрощенный расчет теплового аккумулятора низкотемпературной воздушной конвективной отопительной гелиосистемы с суточным запасом тепловой энергии, выполненным в виде вертикальной межкомнатной перегородки, расположенной между двумя комнатами с размерами 35 м и 45 м. Длина перегородки 5 м, высота перегородки 2,5 м, общая толщина перегородки 0,53 м, из которой толщина воздухопроницаемого теплоаккумулирующего слоя 0,375 м, толщина облицовочного слоя с каждой стороны перегородки 0,08 м. Воздухопроницаемое теплоаккумулирующее вещество - кирпич керамический рядовой пустотелый утолщенный СТБ 1160-99 производства ОАО Минский завод строительных материалов. Параметры кирпича размер кирпича 25012088 мм, масса одного кирпича 3,0-3,7 кг, средняя объемная плотность 1270 кг/куб.м. Средняя удельная теплоемкость пустотелого кирпича 1000 Дж/кгК. Следует отметить, что для обеспечения воздухопроницаемости перегородки кладку из пустотелого керамического кирпича следует выполнять без использования раствора и механическую прочность следует обеспечивать с помощью вспомогательных, например, металлических армирующих и стягивающих элементов. С двух сторон межкомнатная перегородка облицована плитами гипсовыми пазогребневыми для межкомнатных перегородок СТБ 1786-2007 производства ОАО Белгипс. Параметры плит размер 66750080 мм, вес одной плиты 30 кг, объемная плотность 1200 кг/куб.м. Средняя удельная теплоемкость гипсовых пазогребневых плит 1000 Дж/кгК. Общий вес перегородки 8350 кг. Количество тепловой энергии, запасенной перегородкой при нагреве ее на 8 С (с 18 С до 26 С), составляет 66,8 МДж или 18,5 кВтч. Суточное (за 24 часа) количество тепловой энергии, необходимое для отопления комнат общей площадью в 35 кв.м при тепловом энергопотреблении здания в 100 кВтч/кв.м в сезон составляет порядка 17,5 кВтч. При тепловом энергопотреблении современного энергоэффективного здания в 40 кВтч/кв.м в сезон суточное (за 24 часа) количество теп 20 85262012.08.30 ловой энергии, необходимое для отопления комнат общей площадью в 35 кв.м составляет порядка 7 кВтч. Соответственно, количество тепловой энергии, необходимое для отопления здания в темное время суток (в зимнее время в среднем порядка 15 часов), составляет для различных групп современных зданий от 5 до 11 кВтч. Как видно из приведенных в данном примере расчетов, межкомнатная перегородка из пустотелого керамического кирпича толщиной 0,375 м, облицованная с двух сторон гипсовыми пазогребневыми плитами, запасает при нагреве с 18 С до 26 С порядка 18 кВтч тепловой энергии. Такая теплоаккумулирующая перегородка, установленная между двумя комнатами общей площадью в 35 кв.м, при суточном расходе тепловой энергии на отопление данной площади от 7 до 17 кВтч вполне может использоваться в современных зданиях в составе низкотемпературных воздушных конвективных отопительных гелиосистем в качестве теплового аккумулятора с суточным запасом тепловой энергии. Причем,охлаждение перегородки в темное время суток будет наблюдаться не более чем на 4 С,например с 26 С до 22 С. В качестве второго частного случая реализации заявляемой полезной модели приведем упрощенный расчет теплового аккумулятора низкотемпературной воздушной конвективной отопительной гелиосистемы с суточным запасом тепловой энергии, выполненного в виде горизонтального напольного покрытия, состоящего из пустотелых керамических изделий и покрытого слоем бетонной стяжки. Воздухопроницаемое теплоаккумулирующее вещество - Камни керамические пустотелые для полов животноводческих помещений СТБ 1296-2001 производства ОАО Минский завод строительных материалов. Параметры камня размер камня 25017660 мм, масса одного камня 3,5 кг, средняя объемная плотность 1325 кг/куб. м. Средняя удельная теплоемкость пустотелого керамического камня 1000 Дж/кгК. Следует отметить, что для обеспечения воздухопроницаемости теплоаккумулирующего напольного покрытия кладку из пустотелого керамического камня следует выполнять на ровное бетонное основание без использования раствора и механическую прочность следует обеспечивать с помощью вспомогательных армирующих и стягивающих элементов, например армированной бетонной стяжки. Сверху слой воздухопроницаемого теплоаккумулирующего вещества покрыт слоем бетонной стяжки толщиной 0,1 м. Масса одного кв.м бетонной стяжки 225 кг. Средняя удельная теплоемкость бетона 1000 Дж/кгК. Общий вес одного квадратного метра напольного теплоаккумулирующего покрытия,состоящего из одного слоя пустотелых керамических камней (толщина 0,06 м) и слоя бетонной стяжки (толщина 0,1 м) составляет порядка 300 кг. Количество тепловой энергии,запасенной в напольном тепловом аккумуляторе при нагреве его на 8 С (с 18 С до 26 С), составляет 2,4 МДж/кв.м или 0,68 кВтч/кв.м. Суточное (за 24 часа) количество тепловой энергии, необходимое для отопления одного квадратного метра площади при тепловом энергопотреблении здания в 100 кВтч/кв.м в сезон составляет порядка 0,500 кВтч. При тепловом энергопотреблении современного энергоэффективного здания в 40 кВтч/кв.м в сезон суточное (за 24 часа) количество тепловой энергии, необходимое для отопления одного квадратного метра площади, составляет порядка 0,200 кВтч. Соответственно, количество тепловой энергии, необходимое для отопления здания в темное время суток (в зимнее время в среднем порядка 15 часов), составляет для различных групп современных зданий от 0,120 кВтч/кв.м до 0,310 кВтч/кв.м. Как видно из приведенных в данном примере упрощенных расчетов, напольное теплоаккумулирующее покрытие из одного ряда пустотелых керамических камней для полов СТБ 1296-2001 толщиной 0,06 м, покрытых слоем бетонной стяжки толщиной 0,10 м без учета теплоемкости материалов основания (например, пустотелой бетонной плиты пере 21 85262012.08.30 крытия), запасает при нагреве с 18 С до 26 С порядка 0,680 кВтч/кв.м тепловой энергии. Такое напольное теплоаккумулирующее покрытие при суточном расходе тепловой энергии на отопление данной площади от 0,200 кВтч/кв.м до 0,500 кВтч/кв.м запасает тепловой энергии в количестве, необходимом для отопления помещения от 1 до 3 суток, и вполне может использоваться в современных зданиях в составе низкотемпературных воздушных конвективных отопительных гелиосистем в качестве теплового аккумулятора с суточным запасом тепловой энергии. Причем охлаждение напольного теплоаккумулирующего покрытия в темное время суток будет наблюдаться не более чем на 2-3 С, например с 26 С до 2324 С. В качестве третьего частного случая реализации заявляемой полезной модели приведем расчет горизонтального теплового аккумулятора, выполненного из несущих железобетонных конструкций - пустотных железобетонных плит перекрытия. Так, например, тепловой аккумулятор, выполненный из пустотных плит перекрытия ПК 63-15-8 Ат 800 СТБ 1383-2003 серия 1.141-1 в.63 ГОСТ 9561-91 размером 62801490220 мм, нагреваясь на 8 С (с 18 С до 26 С), в среднем запасает следующее количество тепловой энергии. Вес пустотной железобетонной плиты перекрытия 2,78 тн. Площадь пустотной железобетонной плиты перекрытия 9 кв.м. Удельная теплоемкость железобетона 1000 Дж/кгК. Количество тепловой энергии, накапливаемой в одной пустотной железобетонной плите перекрытия при нагреве ее на 8 С, 22,2 МДж или 6,2 кВтч. Удельная (на один кв.м отапливаемой площади) теплоемкость такого теплового аккумулятора, состоящего только из пустотной железобетонной плиты перекрытия, составляет порядка 2,5 МДж или 0,690 кВтч, что составляет запас тепловой энергии для различных групп современных зданий от 1,5 до 3 суток. Если учесть теплоаккумулирующую массу выравнивающего слоя стяжки из цементнопесчаной смеси средним слоем 5-10 см, то суммарная, удельная (на один кв.м отапливаемой площади) теплоемкость такого теплового аккумулятора, состоящего из ЖБ плиты перекрытия и слоя стяжки составит Вес одного кв.м стяжки слоем 7 см 100 кг. Теплоемкость сухой стяжки 1000 Дж/кгК. Количество тепловой энергии, накапливаемой в одном кв.м слоя стяжки при нагреве его на 8 С 0,8 МДж или 0,220 кВтч. Суммарное количество тепловой энергии, накапливаемой в одном кв.м строительной конструкции, состоящей из пустотной железобетонной плиты перекрытия и выравнивающего слоя стяжки средней толщиной в 7 см при нагреве всей конструкции на 8 С (с 18 С до 26 С), составит в среднем 3,3 МДж или 0,91 кВтч, что составляет запас тепловой энергии для различных групп современных зданий от 2 до 4 суток. Из приведенного выше упрощенного теплотехнического расчета видно, что несущие пустотные железобетонные элементы междуэтажных перекрытий в многоэтажных строительных конструкциях вполне могут использоваться в качестве тепловых аккумуляторов солнечной тепловой энергии для отопительных гелиосистем с суточным запасом тепловой энергии. В качестве четвертого частного случая реализации заявляемой полезной модели приведем расчетные параметры и способ выполнения твердотельного теплового аккумулятора отопительной гелиосистемы с сезонным (в два месяца) запасом тепловой энергии для полностью энергонезависимого, по тепловой энергии, отдельного, одноэтажного коттеджа размерами 1010 м, общей отапливаемой площадью 100 кв.м. Уровень теплового энергопотребления коттеджа для расчета параметров теплового аккумулятора примем в 40 кВтч/кв.м за отопительный сезон (при современном развитии отечественных строительных технологий и использовании систем рекуперации тепла создавать такое энергоэффективное малоэтажное жилье вполне реально). 85262012.08.30 Для отопления коттеджа нам необходим тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы с сезонным (двухмесячным) запасом тепловой энергии порядка 1500 кВтч. В качестве теплоаккумулирующего вещества выбираем песок или грунт. Удельная теплоемкость сухого песка или грунта порядка 1000 Дж/кгК. Выбираем максимальную температуру нагрева заряженного теплового аккумулятора,например 44 С, и минимальную температуру разряженного теплового аккумулятора,например 24 С. При изменении температуры нагреве/охлаждении на 20 С тепловую энергию в 1500 кВтч запасет объем песка или грунта порядка 180 куб.м. Собственные тепловые потери аккумулятора через утепленные боковые стенки и основание при использовании в качестве утеплителя пенополистирола или вспененного полиуретана с коэффициентом теплопроводности порядка 0,03 Вт/мК и слоем толщиной порядка 0,20 м составят за два месяца порядка 1000 кВтч. Тепловые потери через утепленную крышку аккумулятора при размещении последнего под отапливаемым зданием внутри теплового контура используются для отопления помещения, и их можно считать полезными. С учетом собственных тепловых потерь через утепленные стенки и основание аккумулятора за период в два месяца объем теплоаккумулирующего вещества составит порядка 300 куб.м. Такой тепловой аккумулятор можно разместить под домом в котловане размерами 1010 м и глубиной 23 м и цокольном этаже (подвале) размерами 1010 м и высотой 12 м, либо в отдельном, близко или вплотную расположенном к отапливаемому коттеджу здании. В летние месяцы с высокой солнечной активностью (в периоде май-сентябрь), благодаря поступающей на фасады коттеджа солнечной тепловой энергии, при суммарной площади солнечных коллекторов отопительной гелиосистемы в 2030 кв.м такой тепловой аккумулятор полностью заряжается (нагревается до 4550 С) примерно за полтора - два месяца и, в последующем, постоянно поддерживается в заряженном (нагретом) состоянии за счет постоянно поступающей на фасады здания солнечной тепловой энергии, вплоть до начала декабря. В период низкой солнечной активности (декабрь-январь) количества поступающей на фасады здания солнечной тепловой энергии становится недостаточно для нужд отопления и зарядки теплового аккумулятора. В этот период отопление осуществляется частично за счет солнечной энергии в светлое время суток и частично за счет запасенной в аккумуляторе тепловой энергии, при этом тепловой аккумулятор расходует запас тепловой энергии постепенно разряжается (охлаждается). В периоде февраль-апрель мощность поступающей на фасады здания солнечной тепловой энергии уже вполне достаточна для отопления коттеджа. Тепловой аккумулятор в этот период выполняет роль балластной тепловой нагрузки, формируя постоянные температуры в отапливаемом здании. Начиная с мая, отопление здания отключается, начинается зарядка теплового аккумулятора, и годовой цикл работы отопительной гелиосистемы повторяется. Заявляемые конструкции твердотельных тепловых аккумуляторов с суточным и сезонным запасом тепловой энергии для низкотемпературных воздушных конвективных отопительных гелиосистем являются очень перспективными для проектирования и применения в современном промышленном и гражданском строительстве. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 25

МПК / Метки

МПК: F24J 2/42, F24H 7/00

Метки: отопительной, гелиосистемы, тепловой, аккумулятор

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/25-u8526-teplovojj-akkumulyator-otopitelnojj-geliosistemy.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Тепловой аккумулятор отопительной гелиосистемы</a>

Похожие патенты