1598005349-cbdd2b750b348f5994382c5962e09db2 (811198), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Разрез дома с пассивной системой отопления н гравийным аккумулятором, расположенным под домом, показан на рис, 34. В системе предусмотрены остекленная теплоаккумулирующая стена южного фасада, наклонные окна большой площади в верхней части дома, теплоизоляция северной стены и клапан, перекрывающий остекление в ночное время. Распределение теплоты осуществляется за счет естественного движения нагретого воздуха. Система с гелиотгплнцей (зимним садом, солярием илн ораяжереей), примыкающей к южной стене здания, может иметь КПД около 60 — 75 вуп, но в здание поступает всего лишь !Π— 30 о>го количества солнечной энергии, падающей на остекление теплицы, При значительной доле диффузного излучения КПД этой системы на 5 — 10 ом выше, чем КПД системы прямого улавливания солнечной энергии, При этом следует применять двух-трехслойное остекление теплицы в сочетании с окнами в примыкающей стене здания.
Площадь остекленна теплицы должна быть в 1 — 3 раза больше площади окоп жилого дома. В гелиотеплице должно быть предусмотрено аккумулирование энергии в тепловой массе (бетонная плита или балка в полу и т. п.). Площадь Рве. 34 Солнечный дом с гравийным аниумулнтором теплоты.' à — остекление: > — асплонаолппаа, Л вЂ” окно; а — насыпан  — гавана; 6 — кпх нн; 7 — нлапан остекления теплицы должна быть равна площади поверхности тепловой массы в полу, а отношение площадей тепловой массы в жилом здании и в гелиотеплице (оранжерее) должно быть в пределах 0 — !. Стена, отделяющая гелнотеплицу (зимний сад, оранжерею) от жилого помещения, может представлять собой теплоизолированную массивную стену толщиной 100 — 150 мм, причем 25— 45 и/и площади этой стены должно быть занято окном, Доля остгклеиня восточной и западной стен гелиотеплицы (оранжереп) должна быть не более 0,1 общей площади пола гелиотеплнцы (оранжереи).
Не следует ис. 71 пользовать наклонные остекленные поверхности в оранжерее, так как при этом труднее регулировать тепловой режим. Поскольку пол гелиотеплицы (оранжереи) — зто основная тепловая масса, ее следует проектировать с учетом таких рекомендаций: стена фундамента гелиотеплнцы (оранжереи) должна бьгть теплонзолнрована; пол и тепловая масса в нем должны быть тепло- и гидроизолнрованы для защиты от грунтовых вод; нижний уровень остекления оранжереи должен иметь отметку 0,15 и от уровня пола для обеспечения хорошего освещения и зарядки теплоаккумулирующей массы.
Поглощательная способность я пола должна быть как можно выше, для чего его следует красить в темный цвет (для неокрашенного бетонного пола а=0,55), На полу не должно быть ковра или половиков, и допускается минимальное его затенение предметами мебели, 15 — 25% площади пола может быть занято растениями или дорожками. Температура в оранжерее должна быть не выше 25 — 28'С зимой и 20 — 25'С летом, а прн понижении температуры до 7 — !3'С должно включаться дополнительное отопление. Для улучшения распределения теплоты в жилом помещении должны быть предусмотрены четыре отверстия в стене, обеспечиваю!цне расход воздуха около 0,1 м'/с.
Для северных районов СССР представляет определенный интерес опыт скандинавских с~ран в разработке пассивных гелиоснстем отопления зданий. В традиционной архитектуре Швеции применяются небольшие и тпгательно теплоизолиРованные индивидуальные жилые дома с окнами небольшой плошади, ориентированными на юг, восток и запад, и печным отоплением, Современный шведский стандарт определяет следующие значения коэффициентов теплопотерь для различных наружнык ограждений здания; для стен К=О,З Вт/м' 'С), что обеспечивается при использова. нин тепловой изоляции из минеральной ваты толщиной 130 мм; для потолка (крыши) и пола К=0,2 Вт/(м' 'С) прн толщине слоя минеральной ваты 200 мм; для окон К=2 Вт/(и"С) — тройное остекление, Построенный в соответствии с этим стандартом шведский дом среднего размера для одной семьи имеет годовое энергопотребление 15 — 20 МВт.ч, включая расход теплоты на отопление и горячее водоснабжение, а также расход электроэнергии. Это эквивалентно рас.
ходу 1,5 — 2 м' мазута. Лом располагают так, чтобы его светопрозрачные поверхности не затенялись в холодный период года, те помещения, в которых люди находятся большую часть суток, располагают на южной стороне здания, Общая площадь о1сон — менее 15 9/э плошади стен. В неотопительный период необходимо предотвращать попадание солнечных лучей в зданиц для этого используют навесы ' 72 (козырьки) илн выступы крыши, спроектированные так, чтобы пропускать кать внутрь здания максимум солнечного излучения весной н осенью и сводить к минимуму попадание прямых солнечных лучей летом.
М жио нспользовать естественную вентиляцию, но поступление. з ха в помещение можно также регулировать с помошьо прн! воздуха ( г ег са а, о анг стро троенной к южной стене здания гелиотеплицы (зимн о д, р жереи), в которой наружный воздух зимой подогревается, а уд ле- аление воздуха нз помещений регулируется. Естественно, в зимний период требуется энергия от дополнит ты, ельпого топливного источника из аккумулятора теплоты. Лома с пассивными системамн отоплении могут строиться иа различных широтах. Примером может служить группа домов, построенных в Швеции.
Двухэтажные жилые дома на 16 квартир в г. Карльстаде (59' с ш ) были построены в 1984 г и расположены так, чтобы не было взаимного затенения, Каждый дом поставлен на бетонное основание толщиной !50 мм с тепловой изоляцией, а стены сделаны из дерева. Дом имеет гелиотеплнцу с двойным остеклением, Коэффициент теплопотерь равен для стен К =- 0,12 ВтДм' 'С) (толщина слоя мине.
ральной ваты 6=380 мм), для пола К-0,12 Вт,'(м' 'С) [6-220 мм), для крыши К=0,08 Вт/(и' 'С) (6=550 мм), для оков с тройным остеклением и отражающей металлической фольгой К= 1,4 Вт/(и' 'С). Воздухообмен осуществляется с помощью вентилятора, и система вентиляции объединена с отоплением. Кратность воздухообмена равна 0,5 1/ч Зимой наружный воздух проходит чер ез гелиотеплицу. В теплый период года (с мая по сентябрь) окна полностью запсищены от попадания солнечных лучей с помощью выступов крыши, Дома потребляют очень мало энергии — 27 кВт ч/м' в год Для отопления дома с жилой плошадью 100 м' требуется 270 л жидкого топлива в год.
Реализуется совместный шведско западногерманский проект строительства двух жилых домов иа 11 квартир каждый в городах Ингольштадт (ФРГ) и Хальмстаде (Швеция), расположенных на широте 48,8' и 56,7' с. ш, Среднегодовая температура нару>иного воздуха 4-7,9 и -ь 7,2 'С, а его расчетная температура — 16 'С. В обоих случаях используется тяжелая бетонная конструкция здания, южная ориеегтацня, остекление южной стены, гелиотеплицг, защита от солнечного излучения летом с помощью выступающей крыши Коэффициенты теплопотерь равны для стен 0,2, для окон 1,4, для крыши 0,1! и для пола 0,12 Вт/(и'К).
Основаняедома — бетонйайя плита на земле, несущие конструкции — из бетона, остальные— из дерева. Отопление — водяное от газового (электрического) котла, Вентиляция — механическая с утялизацией теплоты удаляемого воздуха с помощью теплового насоса. Площадь отапливаемых помещений 934 и', годовое потребление энергии для отопления 33 000 кВт ч, удельное потребление теплоты 35 кВт ч/м' в год. Рациональное использование дневного освещения. Новое достижение в области пассивного использования солнечной энергии †э такие архитектурно-планировочные и конструктивные решения здания, благодаря которым обеспечивается максимальное использование днев- 73 ного освещения и, следовательно, сокращаются затраты на искусственное освещение, особенно в летнее время.
На достижение этой же цели направлено введение летиего времени. Кроме того, в жарком климате переход на максимальное использование дневного света существенно уменьшает тепловую нагрузку на систему кондицнонированяя воздуха. Благодаря применению волоконных световодов естественное освещение может быть обеспечено также для подземных сооружений. Регулирование количества света, проходящего через остекление, может быть осуществлено при использовании окрашенного стекла или специального стекла, на которое накладывается небольшое электрическое напря.
жение и благодаря этому регулируется его пропускательная способность по отношению к солнечному свету. Применение жидкокристаллических пленок в сочетании с электрическим напряжением обеспечивает переход от прозрачного стекла к полностью непрозрачному. Активные гелиосистемы отопления зданий. В состав активной системы солнечного отопления входят коллектор солнечной энергии, аккумулятор теплоты, дополнительный (резервный) источник энергии, теплообмепники для передачи теплоты из КСЭ в аккумулятор и из последнего к потребителям, насосы или вентиляторы, трубопроводы с арматурой и комплекс устройств для автоматического управления работой системы.
В зависимости от вида теплоносителя в контуре КСЭ различают жидкостные и воздушные гелиосистемы теплоснабжения. Теплоносителем в КСЭ может быть жидкость (вода, 40 — 50 о7о-ный водный раствор этилен- нли пропиленгликоля, органические теплоносители и др,) нли газ (воздух). Использование воздуха позволяет нскл|очить проблемы замерзания и коррозии, несколько снизить вес установки, но теплотехнически воздушные системы менее эффективны, чем жидкостные. В большинстве эксплуатируемых гелиоснстем теплоносителем служит вода или антифриз. При этом КПД КСЭ выше, но существует опасность замерзания и коррозии, протечек теплоносителя, его перегрева. Теплота в здании распределяется с помощью вентилятора н воздуховодов в воздушных системах илн посредством излучающих панелей, радиаторов и конвекторов, рассчитанных на низкотемпературный теплоноситель (в жидкостных системах).
Если тепловая нагрузка отопления равна 45 — 60 Вт/мэ, то при использовании напольной системы отопления (поверхность теплоизолнрованного снизу пола обогревается теплой водой, циркулирующей по проложенным в нем трубам) достаточно иметь температуру воды 30'С, а температуру поверхности пола 22 — 24'С, чтобы в помещении температура воздуха была 18'С. При этом коэффициент теплоотдачи от пола к воздуху составляет !О— 12 В77'(мэ 'С), Пол обычно выполняется из бетона, внутри которого прокладывается ряд полиэтиленовых труб 020 мм для теплоносителя, снизу размещается слой теп- т' 7 а! Рио 35. прииципиальиые схемы водяиой (а) и воздушиой (5) ак- тивиых систем солвечиого отовлеиия. !— — яоллепт ор саляечеоя энергия; у — аккумулятор теплоты: у — дополввтелэвма ясточвяп эяергпя; Э вЂ” эасос (вептялятари Ю вЂ” ресуляру щ — г ля ю яа плапэя; 6 — подача ватОетогО тепяояосятеля; 7 — воэерат оялаждепяоято тепяояасятеля лоизеляции, который гидроизолируется от слоя каменной засыпки.
В другом варианте используются медные трубы с алюминиевым ребром (листом) толщиной 0,5 мм, расположенным над слоем жесткого пенополнуретана. Сверху на алюминиевый лист укладывается тонкий слой войлока, а на него палас Под отапливаемым полом может размещаться галечный аккумулятор, через который с помощью вентилятора продувается воздух. Принципиальные схемы жидкостной и воздушной систем солнечного отопления (рнс. 35, а и б) содержат солнечный коллектор, аккумулятор теплоты, насосы (вентиляторы), дополнигельный источник энергии, регулирующую арматуру, подающий н обратный трубопроводы (воздуховоды). На рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
