Энергоактивный оконный блок
Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано для повышения энергетической эффективности зданий и сооружений различного назначения. Энергоактивный блок включает как минимум один двухкамерный стеклопакет, состоящий из обращенной наружу здания внешней камеры и обращенной внутрь здания внутренней камеры, в стеклопакет встроен как минимум один теплонасосный модуль, выполненный с возможностью в холодное время года одновременного охлаждения внешней камеры стеклопакета и нагрева внутренней камеры стеклопакета, а в теплое время года с возможностью одновременного охлаждения внутренней камеры стеклопакета и нагрева наружной камеры стеклопакета, кроме того, энергоактивный блок дополнительно оборудован системой электрического подогрева монтажного шва и узлов примыкания оконного блока к стеновому проему, а также фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в электрическую и аккумуляторами электрической энергии, обеспечивающими электроснабжение теплонасосного модуля и системы электрического подогрева монтажного шва и узлов примыкания в дневное и ночное время. Ил.1.
Предлагаемая полезная модель относится к области строительства и может быть использована для повышения энергетической эффективности зданий и сооружений различного назначения.
Известны оконные блоки, включающие вакуумные стеклопакеты из двух листов плоского стекла. Пространство между стеклами вакуумировано (статья Табунщикова Ю.А. в журнале «Энергосбережение» 
2/2008 «Окно как интеллектуальный элемент конструкции здания сайт http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3915, аналог). Недостатками этого технического решения являются низкие прочностные характеристики вакуумного стеклопакета и трудности в сохранении его герметичности в процессе длительной эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является оконный блок с теплоотражающим покрытием на стеклах стеклопакетов. Конструктивно этот блок представляет собой двухкамерный стеклопакет, в котором среднее стекло заменено на теплоотражающую спектрально-селективную полимерную пленку. Сопротивление теплопередаче стеклопакетов с тепловым зеркалом может достигать значения 1,2 м2 град./Вт. (статья Спиридонова А.В. в журнале «Энергосбережение» 2/2000 «Оконные технологии конца XX - начала XXI века (что будет использоваться в России)» сайт http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=192, прототип).
Недостатком этого оконного блока с теплоотражающим покрытием - прототипа являются ограниченные возможности теплоотражающих покрытий, влияющих только на лучистую составляющую теплообмена, уменьшение светопропускания окна, а также уменьшение теплопотерь здания в жаркое время года и, соответственно, увеличение нагрузки на систему кондиционирования.
Предлагаемая полезная модель решает технические задачи повышения теплозащитных качеств оконных блоков и повышения энергетической эффективности зданий.
Решение этой технической задачи осуществляется за счет того, что в энергоактивном оконном блоке, включающем как минимум один двухкамерный стеклопакет, состоящий из обращенной наружу здания внешней камеры и обращенной внутрь здания внутренней камеры, в стеклопакет встроен как минимум один теплонасосный модуль, выполненный с возможностью в холодное время года одновременного охлаждения внешней камеры стеклопакета и нагрева внутренней камеры стеклопакета, а в теплое время года с возможностью одновременного охлаждения внутренней камеры стеклопакета и нагрева наружной камеры стеклопакета, кроме того, оконный блок дополнительно оборудован системой электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий оконного блока к стеновому проему, а также фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в электрическую и аккумуляторами электрической энергии, обеспечивающими электроснабжение теплонасосного модуля и системы электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий в дневное и ночное время.
Предлагаемый энергоактивный оконный блок позволяет значительной мере повысить энергетическую эффективность зданий, за счет частичной рекуперации с помощью теплонасосных модулей тепловой энергии теряемой зданием через оконные блоки в зимнее время и сокращения с помощью теплонасосных модулей теплопоступлений через оконные блоки в жаркое время года.
Сущность предлагаемого энергоактивного оконного блока поясняется схемами, представленными на Фиг.1.
Энергоактивный оконный блок, включает как минимум один двухкамерный стеклопакет 1, состоящий из обращенной наружу здания внешней камеры 2 и обращенной внутрь здания внутренней камеры 3, в стеклопакет встроен как минимум один теплонасосный модуль 4, выполненный с возможностью в холодное время года одновременного охлаждения внешней камеры стеклопакета и нагрева внутренней камеры стеклопакета, а в теплое время года с возможностью одновременного охлаждения внутренней камеры стеклопакета и нагрева наружной камеры стеклопакета, кроме того, энергоактивный оконный блок дополнительно оборудован системой электрического подогрева 5 монтажного шва и узлов примыканий оконного блока к стеновому проему, а также фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в электрическую 6 и аккумуляторами электрической энергии 7, обеспечивающими электроснабжение теплонасосного модуля и системы электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий в дневное и ночное время.
Энергоактивный оконный блок (Фиг.1) работает следующим образом. В холодное время года часть тепловой энергии, проходящей через стеклопакет 1 наружу из здания, возвращается теплонасосными модулями 4, например термоэлектрическими, во внутреннюю камеру 3 стеклопакета 1, при этом температура во внутренней камере 3 стеклопакета 1 повышается, а температура во внешней камере 2 - понижается и приближается к температуре наружного воздуха. В итоге теплопотери оконного блока в окружающую среду сокращаются. Снижение теплопотерь через монтажные швы и узлы примыканий оконного блока к стеновому проему осуществляется системой электрического подогрева 5, встроенной в монтажный шов и узел примыкания. В жаркое время года при наличии в помещениях здания теплоизбытков теплонасосные модули 4 реверсируется и охлаждают внутреннюю камеру 3 стеклопакета 1, а внешнюю камеру 2 нагревают до температуры повышающей температуру наружного воздуха. При этом температура во внутренней камере 3 понижается и приближается к температуре внутреннего воздуха в помещении здания и теплопоступления в помещение через оконный блок - сокращаются.
Электроснабжение теплонасосных модулей 4 и системы электрического подогрева 5 монтажного шва и узлов примыканий в дневное и ночное время осуществляется фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в электрическую 6 и от аккумуляторов электрической энергии 7, или традиционных источников электрической энергии.
Предлагаемый энергоактивный оконный блок позволяет значительно повысить уровень теплозащиты светопрозрачных наружных ограждающих конструкций и довести его до значений соизмеримых с уровнем теплозащиты стен.
Энергоактивный оконный блок, включающий как минимум один двухкамерный стеклопакет, состоящий из обращенной наружу здания внешней камеры и обращенной внутрь здания внутренней камеры, отличающийся тем, что в стеклопакет встроен как минимум один теплонасосный модуль, выполненный с возможностью в холодное время года одновременного охлаждения внешней камеры стеклопакета и нагрева внутренней камеры стеклопакета, а в теплое время года с возможностью одновременного охлаждения внутренней камеры стеклопакета и нагрева наружной камеры стеклопакета, кроме того, энергоактивный оконный блок дополнительно оборудован системой электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий оконного блока к стеновому проему, а также фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в электрическую и аккумуляторами электрической энергии, обеспечивающими электроснабжение теплонасосного модуля и системы электрического подогрева монтажного шва и узлов примыканий в дневное и ночное время.
