Использование солнечной энергии для энергетического обеспечения здания

Если Вы используете солнечную энергию для дополнительного обогрева дома, то сезонная экономия затрат на отопление может достигнуть60%.
Рассмотрим более подробно пассивные системы с использованием воздушного теплоносителя, как наименее затратный источник солнечнойЭнергии.
Удобство применения воздушного теплоносителя по сравнению с жидкостным очевидно; нет опасности, что система замерзнет, нет необходимости в трубах и кранах, простота и дешевизна. Недостаток - невысокая теплоемкость воздуха. Система солнечного теплоснабжения дома работает в трех режимах: отопление и аккумулирование тепловой энергии, отопление от аккумулятора, аккумулирование тепловой энергии. По способу преобразования солнечной энергии солнечные системы делятся на пассивные и активные.
Пассивные системы используют модификацию традиционных архитектурных элементов дома для накопления и распределения тепла. Они требуют незначительного дополнительного оборудования и потому более экономичные, хотя и недостаточно продуктивные. Для их эксплуатации не нужно специального обслуживающего персонала. Все виды пассивного энергообеспечения делятся на 3 основные группы. (повышение температуры возможно на 3-5*С). Таким образом, в этой конструкции соединяются функции коллектора и аккумулятора. Для циркуляции воздуха используются специальные клапаны или форточки. При наличии доступа воздуховодов к подвальным помещениям возможно использовать эту систему для летнего охлаждения помещения (снижение температуры возможно на 5-7'С). Нагревание изолированного застекленного объема практически является модификацией прямого обогрева. Застекленный объем теплицы, атриума, оранжереи может примыкать к южному фасаду дома или встраиваться в него. Воздух, который нагревается в теплице, распространяется по другим помещениям путем естественной конвекции или по каналам с механическим нагнетанием и простой системой датчиков. Обычно это термостат, который регулирует открытие клапана, если температура воздуха в теплице достигает необходимой. Аккумулирование тепла осуществляется внутренним термальным массивом, аналогичным описанному выше. При правильной организации режима эксплуатации оно может использоваться для потребностей жильцов. Атриум (зимний сад) можно считать важнейшим элементом солнечного дома, который служит буферной зоной между интерьером и внешней средой.
Прямой обогрев - наиболее простой вид солнечного отопления. Он требует ориентации основных помещений на юг. Излишки тепла аккумулируются внутренним термальным массивом: кирпичными или каменными полами, внутренними стенами, каминами, емкостями с водой или другими жидкостями, растениями. Оптимальное расположение массива - в зоне непосредственной солнечной радиации, которая в несколько раз увеличивает его аккумулирующую способность. Отсюда необыкновенное расположение каминов и просто массивных элементов: непосредственно в структуре витража, сразу за остеклением. Ориентировочно рекомендуется на 1 м2 остекления иметь 1 м3 термального массива с высокой теплопоглощающей спо- собностью. Необходимым элементом в солнечных системах этого типа является надежная система теплоизоляции и солн-цезащиты помещений. Для этого используются стационарные или передвижные жалюзи,специальные занавесы,свесы кровель и др.
Нагревание внешнего термального массива широко используется в жилых домах с пассивными солнечными системами. Наиболее известный вариант этого массива - так называемая стена Тромба-Мишеля, которая представляет собой бетонную, кирпичную или каменную стену, расположенную на южном фасаде и выкрашенную в темный цвет. На небольшом расстоянии от стены (около 600 мм) выполняется стеклянная облицовка. Теплоносителем является воздух, который нагревается в прослойке между стеной и облицовкой и в свою очередь нагревает стену, которая постепенно излучает полученное тепло в помещение Нагревание изолированного застекленного объема с накопителем солнечного тепла.
Неравномерность солнечной радиации в течение дня, а также желание обогревать дом ночью и в пасмурный день диктуют необходимость иметь тепловой аккумулятор. Днем он накапливает тепловую энергию, а ночью отдает. Для работы с воздушным коллектором наиболее рациональным считается гравийно-галечны аккумулятор. Гравийное засыпание можно разместить в теплоизолированной углубленной цокольной части дома. Для поме щения площадью 60 м2 объем аккумулято ра составляет от 3 до 6 м3 и определяется качеством выполнения элементов гелио системы, теплоизоляцией, а также режимом солнечной радиации в конкретной местности. В ясные теплыедни горячий воздух забирается из верхней зоны коллектора и с помощью вентилятора (или естественная тяга) прокачивается через гравий, заряжая тепловой аккумулятор. Для ночного отопления и на случай пасмурной погоды воздух из аккумулятора поднимается в комнаты подогретым. Минусом такой системы является необходимость закрывания утепленной крышки ночью и в пасмурный день, т.е. необходимо использование системы механизмов и датчиков и это приводит к удорожанию строительства.
Активные системы, даже простейшие, включают значительный арсенал технических средств (плоские водные и воз душные коллекторы, специальные аккумуляторы тепла, системы распределения тепла и контроля за теплопоступлением, что удорожает строительство и требует квалифицированного монтажа и тщательного ухода во время эксплуатации. В реальной практике в частном малоэтажного домостроении обычно встречаются комбинации разных систем и планировочных приемов. Опыт эксплуатации показывает, что сезонная экономия топлива за счет использования солнечной энергии может достигнуть 60%.

Поиск по сайту: