ТЕРМОРЕГУЛИРУЕМЫЙ ОГРАЖДАЮЩИЙ МОДУЛЬ ВЕНТИЛИРУЕМОГО ПОДПОЛЬЯ
THERMALLY CONTROLLED SHIELDING MODULE OF VENTILATED UNDERGROUND

Изобретение относится к области строительства, в частности может использоваться при устройстве ограждения вентилируемого подполья здания или сооружения, обладающего способностью естественного проветривания и предотвращения растепления грунта в зоне вечной мерзлоты путем автоматического управления процессом охлаждения грунта.
Известно теплоизолирующее ограждение, выполненное в виде, по меньшей мере, одного модуля, образованного замкнутым воздушным объемом, ограниченным боковыми поверхностями и по периметру замыкающими поверхностями, и разделенным на промежуточные полости при помощи, по меньшей мере, двух гибких перегородок, причем боковые поверхности расположены поперечно направлению теплового потока, промежуточные полости снабжены разделительными диафрагмами, замыкающие поверхности образованы рамой, выполненной из реек с возможностью закрепления с помощью последних по периметрам боковых поверхностей и перегородок. При этом модули объединены в панель с возможностью выполнения боковых и замыкающих поверхностей и перегородок общими (патент РФ №2153048 С2, дата приоритета 10.04.1998, дата публикации 20.07.2000, авторы: Никитин Ю.Ф. и др., RU).
Недостатком известного аналога является его низкая эффективность в связи с длительным процессом естественного замораживания массива грунта и отсутствием автоматического управления процессом охлаждения грунтов в зависимости от температуры наружного воздуха.
Известна ограждающая конструкция вентилируемого подполья, выполненная сборной из деревянных клееных панелей в виде модуля повышенной индустриализации, которая принята в качестве прототипа. При этом конструкция содержит лицевую, заднюю и связывающие их по периметру панели с расположенной между ними системой перекрестных ребер, образующих совместно с указанными панелями замкнутые полости, причем в лицевой панели встроены жалюзийные вставки, а в задней панели выполнены сквозные отверстия (патент РФ №181936 U1, дата приоритета 09.04.2018, дата публикации 27.07.2018, авторы: Климов А.С. и др., RU).
Недостатком прототипа является низкая его эффективность, обусловленная большим объемом теплопереноса нагретых потоков в теплый период года через нерегулируемые встроенные жалюзийные вставки в вентилируемое подполье здания, что приводит к растеплению массива грунта в зоне вечной мерзлоты, и отсутствием автоматического управления процессом охлаждения грунта в зависимости от температуры наружного воздуха.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание более эффективного терморегулируемого ограждающего модуля вентилируемого подполья, обеспечивающего эффективный процесс охлаждения вечномерзлого грунта при отрицательных температурах за счет аккумулирования холодного воздуха и сквозного проветривания пространства подполья через вентиляционные отверстия, а также обладающего защитной функцией, предотвращающей теплоперенос нагретых потоков в теплый период года в пространство вентилируемого подполья за счет установки регулируемых жалюзийных решеток с использованием системы автоматического управления.
Для решения технической проблемы предложен терморегулируемый ограждающий модуль вентилируемого подполья, включающий сборную конструкцию из деревянных клееных панелей, содержащую лицевую, заднюю и связывающие их по периметру панели с расположенной между ними системой перекрестных ребер, образующих совместно с панелями полости, снабженные воздухонепроницаемыми эластичными полыми элементами с входными каналами, оснащенными однонаправленным клапаном, а в лицевой и в задней панелях выполнены вентиляционные отверстия. Новым является то, что в вентиляционных отверстиях лицевой и задней деревянных клееных панелей встроены регулируемые жалюзийные решетки, связанные с электроприводом их перемещения для предотвращения теплопереноса нагретых потоков через ограждающий модуль, при этом электропривод регулируемых жалюзийных решеток связан с системой автоматического управления процессом охлаждения вечномерзлого грунта, включающей установленный в полости ограждающего модуля датчик температуры воздуха, связанное с датчиком устройство ввода для преобразования аналогового сигнала в цифровой, блок перепрограммируемого постоянно запоминающего устройства (ППЗУ), связанный с указанным устройством ввода и с устройством вывода для преобразования цифрового сигнала в аналоговый, а устройство вывода связано с электроприводом регулируемых жалюзийных решеток.
На фиг. 1 схематично показан терморегулируемый ограждающий модуль вентилируемого подполья, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сзади; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 приведена структурная схема системы автоматического управления процессом охлаждения вечномерзлых грунтов.
Терморегулируемый ограждающий модуль вентилируемого подполья 1 представляет собой сборную конструкцию из деревянных клееных панелей, содержащую лицевую 2, заднюю 3 и связывающие их по периметру панели 4 с расположенной между ними системой перекрестных ребер 5, образующих совместно с панелями полости 6, снабженные воздухонепроницаемыми эластичными полыми элементами 7 с входными каналами 8, оснащенными однонаправленным клапаном 9. Для сообщения с каналами 8 в лицевой панели 2 выполнены входные отверстия 10. Кроме того, в лицевой 2 и в задней 3 панелях выполнены вентиляционные отверстия 11, в которых встроены регулируемые жалюзийные решетки 12, связанные с электроприводом 18 их перемещения для предотвращения теплопереноса нагретых потоков 13 через ограждающий модуль 1. При этом электропривод 18 регулируемых жалюзийных решеток 12 связан с системой автоматического управления процессом охлаждения вечномерзлого грунта, включающей установленный в полости ограждающего модуля 1 датчик температуры воздуха 14, связанное с датчиком устройство ввода 15, например (https://www.moxa.ru/shop/io/?_openstat=ZGlyZWN0LnlhbmRleC5yd TslNjIzNTc5OzQ0MTIzMDglMjM7eWFuZGV4LnJlOnByZWlpdW0«&yclid=22680447 17815512027, дата просмотра 12.01.2020 г.) для преобразования аналогового сигнала в цифровой, блок перепрограммируемого постоянно запоминающего устройства (ППЗУ) 16, например (https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1090236, дата просмотра 12.01.2020 г.), объединенный с указанным устройством ввода 15 и с устройством вывода 17, например (https://www.moxa.ru/shop/io/?_openstat=ZGlyZW N0LnlhbmRleC5ydTslNjIzNTc50zQ0MTIzMDglMjM7eWFuZGV4LnJ1OnByZWlpdW 0&yclid=2268044717815512027, дата просмотра 12.01.2020 г.) для преобразования цифрового сигнала в аналоговый, а устройство вывода 17 связано с электроприводом 18 регулируемых жалюзийных решеток 12.
Терморегулируемый ограждающий модуль вентилируемого подполья работает следующим образом. При понижении температуры наружного воздуха и повышении атмосферного давления однонаправленные клапаны 9 принудительно открывают входные отверстия 10, воздух из атмосферы поступает по входным каналам 8 в воздухонепроницаемые эластичные полые элементы 7 до момента выравнивания давления снаружи и внутри полых элементов. При этом происходит ступенчатое растяжение воздухонепроницаемых элементов 7 в связи с возможными перепадами атмосферного давления, которое продолжается до максимального заполнения их холодным воздухом. При повышении температуры воздуха окружающей среды выше +10С сигнализирует датчик температуры 14, который подает сигнал на устройство ввода 15, преобразующее сигнал из аналогового в цифровой, далее в блок ППЗУ 16. Блок ППЗУ 16 выполняет расчетные операции в соответствии с алгоритмом, а именно сравнивает поступившие цифровые сигналы из устройства ввода 15 с запрограммированными в ППЗУ 16 оптимальной температурой воздуха окружающей среды. При несоответствии оптимальной температуре воздуха окружающей среды блок ППЗУ 16 подает сигнал электроприводу 18 о закрытии регулируемых жалюзийных решеток 12 для предотвращения теплопереноса нагретых потоков через ограждающий модуль.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности терморегулируемого ограждающего модуля вентилируемого подполья за счет регулируемых жалюзийных решеток, устанавливаемых для предотвращения теплопереноса нагретых потоков в теплый период года в пространство вентилируемого подполья с использованием системы автоматического управления.