PL249470B1 - Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych - Google Patents

Abstract

Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych, charakteryzuje się tym, że ma na całej swojej wysokości pionowe drążenie (2) przelotowe, a ponadto na każdej ze swoich ścianek bocznych (4) zawiera otwór (3) przelotowy, przy czym pomiędzy powierzchnią wewnętrzną jednej ze ścianek czołowych (6) a otworem (3), każda ze ścianek bocznych (4) ma podłużny pionowy wpust, a pomiędzy otworami (3) a powierzchnią wewnętrzną tej ścianki czołowej (6) jest płytka akumulacyjna, której równoległe względem siebie krawędzie boczne są we wpustach ścianek bocznych (4) z którymi są luźno spasowane.

Description

Przedmiotem wynalazku jest pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych mający zastosowania w szczególności w budownictwie mieszkaniowym, biurowym, a także w budynkach produkcyjnych i magazynowych.

Znaczna ilość energii zużywanej w budownictwie jest przeznaczana do ogrzewania pomieszczeń w sezonie zimowym. Ogrzewane budynki w sezonie grzewczym z uwagi na występującą różnicę temperatur po przeciwległych stronach przegród zewnętrznych generują straty ciepła. Podstawowym sposobem ich ograniczenia jest wkomponowanie w przegrodę materiałów termoizolacyjnych. Redukcja strat ciepła jest proporcjonalna do oporu cieplnego termoizolacji a w konsekwencji całej przegrody. O ile stosowanie materiałów termoizolacyjnych o coraz większej grubości lub doskonalszych parametrach zabezpiecza przed stratami ciepła to jednocześnie ogranicza możliwość poprawy bilansu cieplnego budynku dzięki pozyskiwaniu ciepła od promieniowania słonecznego. Wykorzystanie energii odnawialnej w budownictwie jest oczywiście możliwe dzięki tzw. systemom aktywnym, do których zalicza się między innymi kolektory słoneczne, pompy ciepła, wymienniki gruntowe. Wymagają one jednak kosztownych kontrolerów, pomp, instalacji oraz energii konwencjonalnej, bez których dystrybucja pozyskanego ciepła nie byłaby możliwa. Alternatywę dla systemów aktywnych stanowią systemy pasywne i semipasywne. Z uwagi na ich integrację z elementami obudowy budynku są one tańsze i w zasadzie nie wymagają obsługi eksploatacyjnej. Na drodze do ich upowszechnienia w typowych dla obszaru Polski warunkach klimatycznych stoi przede wszystkim nierównomierny i losowy charakter promieniowania słonecznego. Praca typowego systemu pasywnego polega na odbiorze energii słonecznej przez zintegrowany z obudową budynku, na przykład ścianą, kolektor i dystrybucji ciepła dzięki zjawisku przewodzenia do wnętrza budynku. Najprostszym i najbardziej znanym rozwiązaniem tego rodzaju systemu jest ściana Trombe'a. Składa się ona z przezroczystej osłony, warstwy absorpcyjnej i materiału magazynującego i przewodzącego ciepło takiego jak mur ceglany, czy ściana betonowa. Przeszklenie umożliwia przenikanie krótkofalowego wysokoenergetycznego promieniowania słonecznego i jego absorpcję na powierzchni ściany. Powstałe w wyniku fototermicznej konwersji ciepło jest magazynowane i przewodzone w ścianie. Jego przepływ w kierunku środowiska zewnętrznego jest ograniczony dzięki termoizolacyjnym właściwościom przeszklenia. Czas związany z przepływem fali termicznej do wnętrza budynku zależy od pojemności cieplnej muru i wynosi od kilku do kilkunastu godzin.

Z polskiego opisu patentowego PL 239214 B1 znana jest ściana słonecznie aktywna, zawierająca przegrodę zewnętrzną z przeszkleniem, od strony zewnętrznej budynku, przegrodę wewnętrzną, od strony wewnętrznej budynku, a także umiejscowioną pomiędzy przeszkleniem a przegrodą wewnętrzną, komorę powietrzną, w której jest absorber słoneczny, a także mającą w swojej przegrodzie wewnętrznej komorę akumulacyjną połączoną przepustnicą z komorą powietrzną. Ponadto wewnątrz komory akumulacyjnej jest rura, której wlot jest w górnej części komory akumulacyjnej a wylot jest w dolnej części komory akumulacyjnej, przy czym w rurze jest zamontowany wentylator dwukierunkowy a w dnie komory akumulacyjnej jest przewód rurowy, którym komora akumulacyjna jest połączona z gruntowym wymiennikiem ciepła albo pomieszczeniem piwnicy, zaś komora dystrybucyjna od strony zewnętrza ma luft wywiewny prowadzący na zewnątrz.

Ze stanu techniki nie są znane pustaki dedykowane do wykonywania ścian słonecznie aktywnych. Pustaki ścienne przeznaczone do wykonywania ścian zewnętrznych powinny się charakteryzować wysoką izolacyjnością termiczną, co ogranicza ich zastosowanie w ścianach słonecznie aktywnych.

Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych, o prostopadłościennym korpusie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma na całej swojej wysokości pionowe drążenie przelotowe usytuowane pomiędzy jego pionowymi oraz równoległymi względem siebie ściankami czołowymi oraz ściankami bocznymi równoległymi względem siebie oraz prostopadłymi względem ścianek czołowych, a ponadto na każdej ze swoich ścianek bocznych pustak zawiera otwór przelotowy, przy czym pomiędzy powierzchnią wewnętrzną jednej ze ścianek czołowych a otworem, każda ze ścianek bocznych ma podłużny pionowy wpust, a pustak zawiera prostokątną płytkę akumulacyjną, usytuowaną w przestrzeni drążenia pomiędzy otworami a powierzchnią ścianki czołowej od strony po której są wpusty, przy czym płytka akumulacyjna jest połączona spoczynkowo z korpusem pustaka, poprzez równoległe względem siebie krawędzie boczne płytki akumulacyjnej osadzone we wpustach, luźno spasowanych z tymi krawędziami.

Korzystnie wysokość wpustów oraz płytki akumulacyjnej odpowiada wysokości pustaka.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli otwory w ściankach bocznych są podłużne pionowe oraz sięgają od górnej krawędzi każdej z tych ścianek do jej połowy.

Kolejne korzyści uzyskuje się, jeśli ścianki pustaka są z betonu kruszywowego o gęstości co najmniej 1800 kg/m³.

Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli ścianki pustaka są z silikatu.

Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli płytka akumulacyjna pustaka jest z betonu.

Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeśli płytka akumulacyjna pustaka jest z betonu modyfikowanego kapsułkowanym materiałem zmiennofazowym.

Pustak ścienny według wynalazku pozwala na zapewnienie efektywnej dystrybucji ciepła, wraz z nagrzanym ciepłem promieniowania słonecznego powietrzem cyrkulującym wewnątrz muru. Dzięki zastosowaniu płytki akumulacyjnej zwiększona została pojemność cieplna części murowej co pozwala na dostosowanie prędkości przejścia fali termicznej wywołanej zaabsorbowanym promieniowaniem słonecznym do warunków klimatycznych lub potrzeb użytkownika. Materiał wykonania płytki oraz jego grubość mogą być dobrane do danego zastosowania - planowanej prędkości przejścia fali termicznej.

Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych, według wynalazku, w przykładach wykonania został bliżej wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia pustak, bez płytki akumulacyjnej osadzonej w jego wpustach, w rzucie aksonometrycznym; fig. 2 - w widoku z góry, fig. 3 - w przekroju wzdłuż linii A-A z fig. 2; fig. 4 - w przekroju wzdłuż linii B-B z fig. 2; fig. 5 w przekroju wzdłuż linii C-C z fig. 2, fig. 8 - płytkę akumulacyjną w rzucie aksonometrycznym; fig. 9 pustak z płytką akumulacyjną osadzoną w jego wypustach, w rzucie aksonometrycznym, fig. 10 - pustak przedstawiony jak na fig. 9, z wyrwaniem, fig. 11 - szczegół A z fig. 10 w powiększeniu.

Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania został opisany poniżej. Pustak 1 ma prostopadłościenny korpus, a ponadto na całej swojej wysokości ma przelotowe pionowe drążenie 2 oraz otwory 3 przelotowe na ściankach bocznych 4. Ścianki boczne 4 są równoległe względem siebie, a każda z nich zawiera podłużny pionowy wpust 5, który jest usytuowany pomiędzy powierzchnią wewnętrzną jednej z pionowych równoległych względem siebie ścianek czołowych 6 a otworem 3 ścianki bocznej 4. Jedna krawędź wpustu 5 jest zrównana z powierzchnią wewnętrzną ścianki czołowej 6, a pozostała krawędź jest zrównana z krawędzią otworu 3 przelotowego od strony tej ścianki czołowej 6.

Drążenie 2 jest usytuowane pomiędzy pionowymi oraz równoległymi względem siebie powierzchniami wewnętrznymi ścianek czołowych 6 oraz pionowymi równoległymi względem siebie powierzchniami wewnętrznymi ścianek bocznych 4, które są prostopadłe względem powierzchni wewnętrznych ścianek czołowych 6. Ponadto pomiędzy otworami 3 a powierzchnią wewnętrzną tej ścianki czołowej 6 jest prostokątna płytka akumulacyjna 7, której równoległe względem siebie krawędzie boczne są we wpustach 5 ścianek bocznych 4 z którymi są luźno spasowane. Wysokość płytki akumulacyjnej 7 oraz wpustów 5 jest równa wysokości pustaka 1, zaś jej szerokość jest mniejsza o 0,5 cm od odległości pomiędzy usytuowanymi naprzeciwko siebie dnami wpustów 5, zaś jej grubość jest mniejsza o 0,5 cm od szerokości wpustów 5. Ścianki pustaka 1 są silikatowe, zaś płytka akumulacyjna 7 jest z betonu. Otwory 3 przelotowe są podłużne pionowe oraz biegną od górnej krawędzi ścianki bocznej 4 pustaka 1 do połowy jej wysokości. Otwory 3 pozwalają na cyrkulację powietrza w kierunku poziomym wewnątrz ściany ułożonej z pustaków 1. Wymiary zewnętrzne pustaka 1 wynoszą: długość L: 40 cm; szerokość B: 20 cm, a wysokość H: 30 cm. Głębokość wpustu 5 wynosi 2 cm.

Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych według wynalazku w drugim przykładzie wykonania został opisany poniżej. Ścianki pustaka 1 są z betonu kruszywowego o gęstości co najmniej 1800 kg/m³, zaś jego płytki akumulacyjne 7 są z betonu modyfikowanego kapsułkowanym materiałem zmiennofazowym. Szerokość płytki akumulacyjnej 7 jest mniejsza o 1 cm od odległości pomiędzy usytuowanymi naprzeciwko siebie dnami wpustów, zaś jej grubość jest mniejsza o 1 cm od szerokości wpustów 5. Głębokość wpustu 5 wynosi 1 cm. W pozostałym zakresie wykonanie pustaka 1 jest takie jak w przykładzie pierwszym.

Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych według wynalazku w trzecim przykładzie wykonania został opisany poniżej. Ścianki pustaka 1 są z betonu kruszywowego o gęstości co najmniej 1800 kg/m³, zaś jego płytki akumulacyjne 7 są z silikatu. Szerokość płytki akumulacyjnej 7 jest mniejsza o 1 cm od odległości pomiędzy usytuowanymi naprzeciwko siebie dnami wpustów, zaś jej grubość jest mniejsza o 1 cm od szerokości wpustów 5. W pozostałym zakresie wykonanie pustaka 1 jest takie jak w przykładzie pierwszym.

Claims (7)

1. Pustak ścienny pionowo drążony, zwłaszcza do ścian słonecznie aktywnych, o prostopadłościennym korpusie, znamienny tym, że ma na całej swojej wysokości pionowe drążenie (2) przelotowe, usytuowane pomiędzy jego pionowymi oraz równoległymi względem siebie ściankami czołowymi (6) oraz ściankami bocznymi (4) równoległymi względem siebie oraz prostopadłymi względem ścianek czołowych (6), a ponadto na każdej ze swoich ścianek bocznych (4) pustak (1) zawiera otwór (3) przelotowy, przy czym pomiędzy powierzchnią wewnętrzną jednej ze ścianek czołowych (6) a otworem (3), każda ze ścianek bocznych (4) ma podłużny pionowy wpust (5), a pustak (1) zawiera prostokątną płytkę akumulacyjną (7), usytuowaną w przestrzeni drążenia (2) pomiędzy otworami (3) a powierzchnią ścianki czołowej (6) od strony po której są wpusty (5), przy czym płytka akumulacyjna (7) jest połączona spoczynkowo z korpusem pustaka (1), poprzez równoległe względem siebie krawędzie boczne płytki akumulacyjnej (7) osadzone we wpustach (5) luźno spasowanych z tymi krawędziami.

2. Pustak według zastrz. 1, znamienny tym, że wysokość wpustów (5) oraz płytki akumulacyjnej (7) odpowiada wysokości pustaka (1).

3. Pustak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że otwory (3) w ściankach bocznych (4) są podłużne pionowe oraz sięgają od górnej krawędzi każdej z tych ścianek do jej połowy.

4. Pustak według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że jego ścianki są z betonu kruszywowego o gęstości co najmniej 1800 kg/m³.

5. Pustak według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że jego ścianki są z silikatu.

6. Pustak według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że jego płytka akumulacyjna (7) jest z betonu.

7. Pustak według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że jego płytka akumulacyjna (7) jest z betonu modyfikowanego kapsułkowanym materiałem zmiennofazowym.