PL202436B1

PL202436B1 - Flat roof used to obtain heat energy

Info

Publication number: PL202436B1
Application number: PL378609A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Szychowski
Original assignee: Politechnika Swietokrzyska
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2009-06-30
Also published as: PL378609A1

Abstract

1. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego zawierający konstrukcję stropu, na której znajduje się paroizolacja i izolacja termiczna oraz boczne ścianki kolankowe obudowy, znamienny tym, że na izolacji termicznej (2) znajduje się absorber (1) korzystnie z blachy płaskiej lub fałdowej, pokryty od góry powłokami zwiększającymi absorpcję promieniowania słonecznego, a nad absorberem, od strony padania promieniowania słonecznego, usytuowana jest przezroczysta przegroda (5), korzystnie szklana, stanowiąca pokrycie dachu, która wraz z absorberem (1) i bocznymi ściankami kolankowymi (6) obudowy, korzystnie izolowanymi termicznie i zaopatrzonymi w absorbery (11), ogranicza wewnętrzną przestrzeń (8) stropodachu, która to przestrzeń służy do akumulacji i transportu ciepła wraz z ogrzanym powietrzem lub innym gazem.1. Construction flat roof to acquire thermal energy from solar radiation containing the structure of the ceiling on which it is located vapor barrier and thermal insulation and knee side walls of the housing, characterized by that it is located on the thermal insulation (2) the absorber (1) is preferably made of a flat sheet or folded, covered from the top with increasing coatings absorption of solar radiation, and above the absorber, on the radiation incident side solar, situated transparent partition (5), preferably glass, roof covering which together with absorber (1) and side walls (6) housings, preferably insulated thermally and equipped with absorbers (11), limits the internal space (8) of the flat roof, which space is for accumulation and transport of heat along with heated air or other gas.

Description

Przedmiotem wynalazku jest budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego. Wynalazek ma zastosowanie do budowy stropodachów obiektów budowlanych zwłaszcza w budownictwie mieszkaniowym oraz w obiektach użyteczności publicznej.The subject of the invention is a building flat roof for obtaining thermal energy from solar radiation. The invention is applicable to the construction of flat roofs of buildings, especially in housing and public utility buildings.

Znane powszechnie kolektory słoneczne zbudowane są z absorbera, izolacji termicznej, przegrody szklanej oraz sztywnej obudowy stanowiącej konstrukcję nośną absorbera.Commonly known solar collectors consist of an absorber, thermal insulation, a glass partition and a rigid casing constituting the supporting structure of the absorber.

Do najważniejszych niedogodności znanych rozwiązań zalicza się to, iż kolektory te mają postać płaskich konstrukcji wymagających wydzielonych powierzchni do ich zainstalowania oraz specjalnych dodatkowych konstrukcji nośnych.The most important disadvantages of the known solutions include the fact that these collectors are in the form of flat structures requiring separate surfaces for their installation and special additional supporting structures.

Innym znanym rozwiązaniem jest płaskopłytowy kolektor samonośny, który można zainstalować jako ścianę osłonową lub na pokrycie dachu. W tym przypadku niedogodnością jest płaski charakter konstrukcji znacznie ograniczający jego zastosowanie.Another known solution is the self-supporting flat plate collector which can be installed as a curtain wall or roof covering. In this case, the flat nature of the structure, which significantly limits its use, is a disadvantage.

Z opisu patentowego nr 166877 znana jest przestrzenna struktura budowlana do pozyskiwania energii cieplnej, w której absorbery mają postać płyt tworzących układ ostrosłupów, a w płaszczyźnie pasów górnych ma przezroczystą przegrodę stanowiącą pokrycie. Powietrze lub inny gaz zawarty w warstwie środkowej struktury stanowi chwilowy magazyn pozyskanej energii i może służyć jako jej nośnik. W tym wypadku przestrzenny charakter struktury umożliwia ekonomiczne wykorzystanie kolektora przy znacznych rozpiętościach dachów i ścian i nie nadaje się do obiektów budownictwa mieszkaniowego.From the patent description No. 166877, a three-dimensional building structure for generating thermal energy is known, in which the absorbers are in the form of plates forming a pyramidal system, and in the plane of the upper belts it has a transparent partition which forms a covering. The air or other gas contained in the middle layer of the structure is a temporary storage of the energy obtained and can serve as its carrier. In this case, the spatial nature of the structure enables the economic use of the collector with large spans of roofs and walls and is not suitable for residential buildings.

Z opisu patentowego nr 182933 znany jest dach wią zarowo-pł atwiowy do pozyskiwania energii cieplnej, w którym absorbery znajdują się w płaszczyźnie pasów dolnych wiązarów, a w płaszczyźnie pasów górnych znajduje się przezroczysta przegroda stanowiąca pokrycie.Patent description No. 182933 discloses an air-lamellar roof for generating thermal energy, in which the absorbers are located in the plane of the belts of the lower trusses, and in the plane of the upper belts there is a transparent partition which constitutes a covering.

Powietrze zawarte w warstwie środkowej dachu stanowi chwilowy magazyn pozyskiwanej energii i może służyć jako jej nośnik. W tym przypadku wiązarowo-płatwiowa konstrukcja dachu ogranicza zastosowanie rozwiązania do obiektów typu halowego.The air contained in the middle layer of the roof is a temporary storage of obtained energy and can serve as its carrier. In this case, the truss-purlin roof structure limits the application of the solution to hall-type facilities.

Stropodach do pozyskiwania energii cieplnej według wynalazku charakteryzuje się tym, że na stropie ostatniej kondygnacji budynku, na którym znajduje się paroizolacja i warstwa termicznej izolacji, zawiera konstrukcję absorbera korzystnie z blachy fałdowej lub falistej. W pewnej odległości nad absorberem posiada, na rusztowej konstrukcji nośnej, przegrodę przezroczystą korzystnie z szyb zespolonych, która stanowi pokrycie dachu. Absorber z przegrodą przezroczystą oraz ściankami osłonowymi (kolankowymi) zamykają przestrzeń wewnętrzną stropodachu. Przestrzeń ta służy do akumulacji, chwilowego magazynowania i transportu ciepła wraz z zawartym w niej ogrzanym powietrzem lub innym gazem.The roof for generating thermal energy according to the invention is characterized in that on the roof of the last storey of the building, on which there is a vapor barrier and a layer of thermal insulation, it comprises an absorber structure, preferably made of corrugated or corrugated sheet. At a distance above the absorber, it has a transparent partition, preferably made of insulating glass, on the supporting frame structure, which forms the roof covering. The absorber with a transparent partition and curtain walls (elbow) close the internal space of the flat roof. This space is used for the accumulation, temporary storage and transport of heat together with the heated air or other gas contained in it.

W innej wersji wynalazku na warstwie termicznej izolacji umieszczona jest przegroda, korzystnie w postaci płyty z tworzywa sztucznego lub blachy niskofałdowej nad którą, w pewnej odległości umieszczony jest absorber z blachy fałdowej. Nad absorberem w niewielkiej odległości umieszczona jest przezroczysta przegroda. Zamknięta przestrzeń wewnętrzna stropodachu znajduje się w tym przypadku pomiędzy przegrodą, znajdującą się na termicznej izolacji, a blachą fałdową absorbera.In another version of the invention, a partition is placed on the thermal insulation layer, preferably in the form of a plastic plate or a low-folded sheet over which a corrugated sheet absorber is placed at a distance. There is a transparent partition above the absorber at a short distance. In this case, the closed internal space of the flat roof is located between the partition on the thermal insulation and the corrugated sheet of the absorber.

W kolejnej wersji wynalazku na warstwie izolacji termicznej umieszczona jest przegroda, korzystnie w postaci płyty z tworzywa sztucznego nad którą, w pewnej odległości umieszczony jest absorber w postaci płaskiej płyty zaopatrzony od spodu w żebra o przekroju zamkniętym lub otwartym. Nad płaską powierzchnią płyty absorbera umieszczona jest przezroczysta przegroda. Zamknięta przestrzeń wewnętrzna stropodachu znajduje się w tej wersji wynalazku pomiędzy przegrodą, znajdującą się na termicznej izolacji, a płytą absorbera przy czym w przestrzeni tej są zawarte elementy dolnego żebrowania płyty absorbera.In a further version of the invention, a partition, preferably in the form of a plastic plate, is placed on the thermal insulation layer, above which, at a distance, a flat plate absorber provided with ribs with closed or open cross-section at its bottom is placed. A transparent partition is placed above the flat surface of the absorber plate. In this version of the invention, the closed inner space of the roof is located between the partition located on the thermal insulation and the absorber plate, with elements of the lower ribs of the absorber plate contained in this space.

Ogrzane w zamkniętej, wewnętrznej przestrzeni stropodachu wynalazku powietrze lub inny gaz jest chwilowo magazynowane i transportowane do odbiorników lub magazynów ciepła.Air or other gas heated in the closed, internal roof space of the invention is temporarily stored and transported to heat receivers or storages.

Blacha fałdowa lub płyta żebrowana absorbera w każdej z wersji wynalazku jest od strony padania promieniowania słonecznego pokryta powłokami zwiększającymi pochłanianie energii promienistej słońca.The corrugated sheet or ribbed plate of the absorber in each of the versions of the invention is covered on the side of the incidence of solar radiation with coatings increasing the absorption of the sun's radiant energy.

Ścianki osłonowe (kolankowe) stropodachu na wysokości poniżej przegrody szklanej zawierają izolację termiczną i są zaopatrzone od strony wewnętrznej przestrzeni stropodachu w absorbery, korzystnie w postaci blachy płaskiej lub niskofałdowej.The curtain (knee) walls of the flat roof at the height below the glass partition contain thermal insulation and are provided with absorbers on the inner side of the flat roof, preferably in the form of a flat or low-folded sheet.

PL 202 436 B1PL 202 436 B1

Północne ścianki osłonowe (kolankowe) obudowy stropodachu według wynalazku są wyższe od pozostałych, wystając ponad powierzchnię szklanego pokrycia. Ścianki te od strony południowej są zaopatrzone w powierzchnie odbłyśne na wysokości powyżej przegrody szklanej.The northern curtain walls (knee) of the flat roof housing according to the invention are higher than the others, protruding above the surface of the glass covering. These walls on the south side are provided with reflective surfaces above the glass partition.

W każ dym z postaci wynalazku w zamknię tej i izolowanej termicznie przestrzenni stropodachu według wynalazku może być umieszczona dodatkowa przegroda przezroczysta, korzystnie szklana ograniczająca ogrzewaną przestrzeń oraz zmniejszająca straty cieplne przez przenikanie i konwekcję.In each embodiment of the invention, in the closed and thermally insulated space, the flat roof according to the invention can be provided with an additional transparent partition, preferably glass, limiting the heated space and reducing heat losses through penetration and convection.

Absorbery we wszystkich wersjach rozwiązania mogą być zaopatrzone w przewody cyrkulacyjne zawierające ciecz grzewczą.Absorbers in all versions of the solution can be equipped with circulation lines containing heating liquid.

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat konstrukcji stropodachu, fig. 2 przekrój poprzeczny stropodachu z absorberem z blachy fał dowej, fig. 3 przekrój poprzeczny z wewnę trzną przestrzenią stropodachu zawartą pomię dzy niskofałdową blachą pokrycia izolacji i blachą fałdową absorbera, a fig. 4. przekrój poprzeczny z wewnętrzną przestrzenią stropodachu zawartą pomiędzy płytą z tworzywa sztucznego stanowiącą pokrycie izolacji i żebrowaną od spodu płytą absorbera.The subject matter of the invention is shown in the drawing, in which fig. 1 shows a diagram of the construction of a flat roof, fig. 2 - a cross-section of a flat roof with a corrugated sheet absorber, fig. 3 - a cross-section with an internal space of the flat roof between the low-fold insulation sheet and a corrugated sheet of an absorber, and Fig. 4 is a cross-section with the internal space of the flat roof contained between a plastic plate covering the insulation and an absorber plate ribbed at the bottom.

Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej w przykładzie wykonania zbudowany jest z blachy fałdowej absorbera 1 umieszczonej nad termiczną izolacją 2 paroizolacją 3 oraz konstrukcją stropu 4 nad ostatnią kondygnacją budynku. W pewnej odległości nad absorberem 1 umieszczone jest przezroczyste pokrycie dachu 5 z szyb zespolonych opartych na ruszcie stalowym. Boczną obudowę stropodachu stanowią ścianki kolankowe 6, z których ścianka północna jest wyższa od pozostałych i jest zaopatrzona od swojej strony południowej w płaszczyznę odbłyśną 7. Na ściankach kolankowych 6 od strony wewnętrznej przestrzeni stropodachu na wysokości poniżej przegrody szklanej 5 umieszczone są absorbery 11 w postaci blachy niskofałdowej. Absorber 1 z przezroczystym pokryciem dachu 5 oraz bocznymi ściankami obudowy 6 ograniczają wewnętrzną przestrzeń 8 stropodachu, w której ogrzewa się powietrze. W wersji wynalazku przedstawionej na fig. 3 wewnętrzną przestrzeń stropodachu 9 ograniczono przegrodą blachy niskofałdowej 10 stanowiącej pokrycie izolacji 2 oraz blachą fałdową absorbera 1. W wersji wynalazku przedstawionej na fig. 4 wewnętrzną przestrzeń stropodachu 9 ograniczono przegrodą 12 z tworzywa sztucznego pokrywającą izolację termiczną 2 i zaopatrzoną od spodu, w żebra 14 płytą absorbera 13.The construction flat roof for generating thermal energy in the exemplary embodiment is made of a corrugated sheet of the absorber 1 placed above the thermal insulation 2, vapor barrier 3 and the ceiling structure 4 above the last storey of the building. At some distance above the absorber 1, a transparent roof covering 5 made of insulating glass units based on a steel grate is placed. The side wall of the flat roof consists of knee walls 6, of which the north wall is higher than the others and is provided on its south side with a reflective plane 7. On the knee walls 6 from the inner side of the flat roof, at the height below the glass partition 5, absorbers 11 in the form of a sheet are placed low-wave. The absorber 1 with a transparent roof covering 5 and the side walls of the casing 6 delimit the internal space 8 of the roof in which the air is heated. In the version of the invention shown in Fig. 3, the internal space of the roof 9 is limited by the partition of the low-folded sheet 10, which covers the insulation 2, and the corrugated sheet of the absorber 1. In the version of the invention shown in Fig. 4, the internal space of the roof 9 is limited by a partition 12 made of plastic covering the thermal insulation 2 and an absorber plate 13 provided at the bottom with ribs 14.

Ogrzane wewnątrz konstrukcji stropodachu powietrze lub inny gaz jest transportowane w przestrzeni 8, 9 lub 9 i zasysane do zbiorczych kanałów transportowych skąd jest kierowane do odbiorników lub magazynów ciepła.The air or other gas heated inside the roof structure is transported in space 8, 9 or 9 and sucked into collective transport channels from where it is directed to heat receivers or storages.

Claims

1. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego zawierający konstrukcję stropu, na której znajduje się paroizolacja i izolacja termiczna oraz boczne ścianki kolankowe obudowy, znamienny tym, że na izolacji termicznej (2) znajduje się absorber (1) korzystnie z blachy płaskiej lub fałdowej, pokryty od góry powłokami zwiększającymi absorpcję promieniowania słonecznego, a nad absorberem, od strony padania promieniowania słonecznego, usytuowana jest przezroczysta przegroda (5), korzystnie szklana, stanowiąca pokrycie dachu, która wraz z absorberem (1) i bocznymi ściankami kolankowymi (6) obudowy, korzystnie izolowanymi termicznie i zaopatrzonymi w absorbery (11), ogranicza wewnętrzną przestrzeń (8) stropodachu, która to przestrzeń służy do akumulacji i transportu ciepła wraz z ogrzanym powietrzem lub innym gazem.1. Structural flat roof for obtaining thermal energy from solar radiation, comprising a ceiling structure on which there is a vapor barrier and thermal insulation, and lateral elbow walls of the housing, characterized in that an absorber (1) is provided on the thermal insulation (2), preferably made of flat sheet or corrugated, covered from the top with coatings increasing the absorption of solar radiation, and above the absorber, on the side of incidence of solar radiation, there is a transparent partition (5), preferably glass, which is a roof covering, which together with the absorber (1) and side walls (6) the casings, preferably thermally insulated and provided with absorbers (11), are limited by the inner space (8) of the flat roof, which space serves for the accumulation and transport of heat together with heated air or other gas.

2. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej według zastrz. 1, znamienny tym, że podłużne linie tworzące blachy fałdowej absorbera (1) są usytuowane równolegle do kierunku południowego.2. The building flat roof for generating thermal energy according to claim A method according to claim 1, characterized in that the longitudinal lines forming the corrugated sheet of the absorber (1) run parallel to the south direction.

3. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej według zastrz. 1, znamienny tym, że północna, boczna, ścianka (kolankowa) jest wyższa od pozostałych ścianek i od jej strony południowej jest zaopatrzona w powierzchnię odbłyśną (7), na wysokości powyżej przezroczystej przegrody (5), stropodachu.3. The building flat roof for generating thermal energy according to claim 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that the northern side wall (elbow) is higher than the other walls and on its southern side it is provided with a reflecting surface (7) at a height above the transparent partition (5), and a flat roof.

4. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego zawierający konstrukcję stropu, na której znajduje się paroizolacja i termiczna izolacja oraz boczne ścianki kolankowe obudowy, znamienny tym, że na termicznej izolacji (2) usytuowana jest przegroda (10), korzystnie z blachy niskofałdowej, nad którą zainstalowany jest absorber (1) z blachy fałdowej, pokryty od góry powłokami zwiększającymi absorpcję promieniowania słonecznego, który wraz z przegrodą (10) po44. Structural flat roof for obtaining thermal energy from solar radiation, comprising a ceiling structure on which there is a vapor barrier and thermal insulation, and side elbow walls of the housing, characterized in that a partition (10), preferably made of low-fold sheet metal, is located on the thermal insulation (2) over which an absorber (1) made of a corrugated sheet is installed, covered at the top with coatings increasing the absorption of solar radiation, which together with the partition (10) po4

PL 202 436 B1 krywającą termiczną izolację (2) ogranicza wewnętrzną przestrzeń (9) stropodachu służącą do akumulacji i transportu ciepła wraz z ogrzanym powietrzem lub innym gazem, a nad absorberem (1) od strony promieniowania słonecznego, umieszczona jest przezroczysta przegroda (5), korzystnie szklana.The thermal insulation covering (2) is limited by the internal space (9) of the flat roof used for the accumulation and transport of heat together with heated air or other gas, and a transparent partition (5) is placed above the absorber (1) from the solar radiation side, preferably glass.

5. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej według zastrz. 4, znamienny tym, że podłużne linie tworzące blachy fałdowej absorbera (1) są usytuowane równolegle do kierunku południowego.5. The building flat roof for generating thermal energy according to claim 1, 4. The method of claim 4, characterized in that the longitudinal lines forming the corrugated sheet of the absorber (1) run parallel to the south direction.

6. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej według zastrz. 4, znamienny tym, że północna, boczna, ścianka (kolankowa) jest wyższa od pozostałych ścianek i od jej strony południowej jest zaopatrzona w powierzchnię odbłyśną (7), na wysokości powyżej przezroczystej przegrody (5) stropodachu.6. A building flat roof for generating thermal energy according to claim 1; 4. A method as claimed in claim 4, characterized in that the northern side wall (elbow) is higher than the other walls and is provided with a reflecting surface (7) on its southern side, at a height above the transparent partition (5) of the flat roof.

7. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego zawierający konstrukcję stropu, na której znajduje się paroizolacja i termiczna izolacja oraz boczne ścianki kolankowe obudowy, znamienny tym, że na termicznej izolacji (2) umieszczona jest płaska przegroda (12), korzystnie z tworzywa sztucznego, nad którą umieszczona jest płyta absorbera (13) pokryta od góry powłokami zwiększającymi absorpcję promieniowania słonecznego i zaopatrzona od spodu w żebra (14) o przekroju zamkniętym lub otwartym, która to płyta absorbera (13) wraz z przegrodą (12) pokrywającą termiczną izolację (2) ogranicza wewnętrzną przestrzeń (9) stropodachu, przy czym w przestrzeni tej są elementy dolnego żebrowania płyty absorbera (13) i służy ona do akumulacji i transportu ciepła wraz z ogrzanym powietrzem lub innym gazem, a nad absorberem (13), od strony promieniowania słonecznego, umieszczona jest przezroczysta przegroda (5), korzystnie szklana.Construction flat roof for obtaining thermal energy from solar radiation, comprising a ceiling structure on which there is a vapor barrier and thermal insulation, and lateral elbow walls of the housing, characterized in that a flat partition (12), preferably made of plastic, is placed on the thermal insulation (2). over which an absorber plate (13) is placed, covered from the top with coatings increasing the absorption of solar radiation and provided on the bottom with ribs (14) with a closed or open cross-section, which absorber plate (13) with a partition (12) covering thermal insulation (2) limits the internal space (9) of the flat roof, where in this space there are elements of the lower ribs of the absorber plate (13) and it serves for the accumulation and transport of heat together with heated air or other gas, and above the absorber (13), from the side solar radiation, a transparent partition (5), preferably glass, is placed.

8. Budowlany stropodach do pozyskiwania energii cieplnej, według zastrz. 7, znamienny tym, że północna, boczna, ścianka (kolankowa) jest wyższa od pozostałych ścianek i od jej strony południowej jest zaopatrzona w powierzchnię odbłyśną (7), na wysokości powyżej przezroczystej przegrody (5), stropodachu.8. A building flat roof for generating thermal energy, according to claim 7, characterized in that the northern side wall (elbow) is higher than the other walls and on its southern side it is provided with a reflecting surface (7) at a height above the transparent partition (5), a flat roof.