L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
| Название | УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Кузьмин Г.П., Чжан Р.В., Ремизов В.А., Панин В.Н., Вахрин И.С. |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 112219 |
| Дата регистрации | 21.07.2011 |
| Правообладатель | Учреждение Российской академии наук Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Полезная модель относится к строительству, в частности к стабилизации температуры воздуха в закрытых помещениях в частности, в крытых ледовых и лыжных катках, а также для охлаждения в летнее время подземных горных выработок, пройденных в массиве мерзлых горных пород. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение энергетической эффективности, путем появления возможности регулировки поглощения или отдачи тепла. Технический результат достигается тем, что между стеной и емкостью расположен воздушный канал, а в стене расположено минимум одно окно, сообщающееся с одной стороны с воздушным каналом, с другой стороны с внешней атмосферой, выполненное с возможностью регулировки интенсивности воздухообмена между атмосферой и воздушным каналом. Емкость можно заполнять водным раствором поваренной соли (NaCl). Применение раствора достаточно распространенной соли понижает температуру замерзания раствора, что позволяет стабилизировать температуру в помещении на более низком уровне. Можно использовать дополнительные емкости, гидравлически связанные с вышеуказанной емкостью или емкостями, установленных в иных помещениях. Применение дополнительных емкостей, установленных в иных помещениях, дает дополнительную возможность стабилизации температур. Технический результат повышение энергетической эффективности достигается наличием окна или окон с возможностью регулировки интенсивности воздухообмена между атмосферой и воздушным каналом. Полезная модель может быть с успехом применена при изготовления устройств термостабилизации закрытых помещений.
Полезная модель относится к строительству, в частности к стабилизации температуры воздуха в закрытых помещениях в частности, в крытых ледовых и лыжных катках, а также для охлаждения в летнее время подземных горных выработок, пройденных в массиве мерзлых горных пород.
Известно «Устройство аккумулирования энергии фазового перехода для систем нагревания и охлаждения» US 4,290,416 [1], содержащее контейнер с глауберовой солью, расположенный за остеклением южной стены здания для поглощения и/или излучения тепла.
Недостатком известной конструкции является относительно высокая материалоемкость при относительно невысокой теплоемкости, а также отсутствие возможности регулировки поглощения или отдачи тепла.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «ПОДЗЕМНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК» RU 2129190 [2], включающий камеру со стенами, потолком, минимум одну емкость, заполненную водным раствором соли.
Преимуществом устройства [2] по сравнению с [1] является относительно высокая теплоемкость при относительно невысокой материалоемкости.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности регулировки поглощения или отдачи тепла, приводящая к пониженной энергоэффективности устройства.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение энергетической эффективности, путем появления возможности регулировки поглощения или отдачи тепла.
Технический результат достигается тем, что между стеной и емкостью расположен воздушный канал, а в стене расположено минимум одно окно, сообщающееся с одной стороны с воздушным каналом, с другой стороны с внешней атмосферой, выполненное с возможностью регулировки интенсивности воздухообмена между атмосферой и воздушным каналом.
Емкость можно заполнять водным раствором поваренной соли (NaCl). Применение раствора достаточно распространенной соли понижает температуру замерзания раствора, что позволяет стабилизировать температуру в помещении на более низком уровне.
Можно использовать дополнительные емкости, гидравлически связанные с вышеуказанной емкостью или емкостями, установленных в иных помещениях. Применение дополнительных емкостей, установленных в иных помещениях, дает дополнительную возможность стабилизации температур.
Устройство показано на фиг. (разрез), где:
1 - стены;
2 - потолок;
3 - емкость;
4 - воздушный канал;
5 - окно;
6 - раствор соли.
Устройство действует следующим образом: В помещении, ограниченном как минимум стенами 1 и потолком 2 установлена емкость 3 с раствором соли 6. Между стеной и емкостью расположен воздушный канал 4, сообщающийся при необходимости с внешней атмосферой посредством окна 5, выполненного с возможностью открывания и закрывания, при открывании и закрывании окна регулируется интенсивность воздухообмена между атмосферой и воздушным каналом.
В зимнее время происходит теплопередача из помещения в атмосферу через стены помещения, периодически открывающиеся двери и т.д., в помещение поступает некоторое количество теплоты из грунтов основания и других источников. При этом в рассоле образуется лед с выделением теплоты. Температура воздуха в помещении становится близкой к температуре замерзания рассола.
В летнее время теплота из атмосферы поступает в помещение через его стены, периодически открывающиеся двери и из других источников, а также отводится в грунты основания. Лед в рассоле тает с поглощением теплоты. Температура воздуха в помещении стремится к 0°С, однако за счет теплопотерь в фунты основания она поддерживается ниже 0°С.
В случае низких температур наружного воздуха в течение продолжительной зимы и невысокой температуры воздуха в период короткого лета намороженный зимой лед полностью может не растаять. В этом случае возникает необходимость обеспечения притока дополнительного количества теплоты к поверхности льда путем открытия окон на стенах помещения для впуска теплого воздуха в воздушные каналы
В процессе образования льда соли вытесняются в раствор почти полностью и вследствие этого концентрация раствора повышается, а температура замерзания понижается. Поэтому температура воздуха в помещении изменяется от 0 в начале кристаллизации воды до температуры замерзания концентрированного раствора. Конечная температура замерзания раствора зависит от начальной ее концентрации и относительного количества намороженного льда, от которого зависит конечная концентрация раствора.
В летнее время температура воздуха в помещении повышается от значения, близкого к конечной температуре замерзания раствора до 0°С.
Предлагаемый способ позволяет поддерживать высокие отрицательные температуры воздуха в закрытых помещениях и аккумулировать холод в горных выработках без затрат какой-либо товарной энергии.
Технический результат повышение энергетической эффективности достигается наличием окна или окон с возможностью регулировки интенсивности воздухообмена между атмосферой и воздушным каналом.
Промышленное применение. Полезная модель может быть с успехом применена при изготовления устройств термостабилизации закрытых помещений.
Формула полезной модели
1. Устройство для стабилизации температуры в закрытых помещениях, включающее камеру со стенами, потолком, минимум одну емкость, заполненную водным раствором соли, отличающееся тем, что между стеной и емкостью расположен воздушный канал, а в стене расположено минимум одно окно, сообщающееся с одной стороны с воздушным каналом, с другой стороны с внешней атмосферой, выполненное с возможностью регулировки интенсивности воздухообмена между атмосферой и воздушным каналом.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость заполняют водным раствором поваренной соли.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что используют дополнительные емкости, гидравлически связанные с вышеуказанной емкостью или емкостями.
Медаль Альфреда Нобеля