1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (811203), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Тромба и Пж. Мишеля (рис. 5.3, а). Южная бетонная стена здания отделена от наружного воздуха двойным или тройным остеклением. В верхней и нижней частях стены имеются каналы для циркуляции теплоносителя (внутреннего возду- !13 ха). В пеРиод инсоляции воздух, находящийся в воздушной прослойке между стеной и стеклом, нагревается и поступает через верхние каналы в помещение. Этот воздух замещает прохладный, поступаю из помещения через нижние каналы. Таким образом, за счет е ес ной гравитации происходит циркуляция внутреннего воздуха помещения через гелионагреватель. По сравнению с системой без циркуляции теплоносителя система Тромба-Мишеля имеет существенные преимущества: внутренний воздух прогревается более равномерно и нагрев его начинается уже в ранние утренние часы; представляется возможным обеспечить циркуляцию внутреннего воздуха в помещениях, непосредственно не примыкающих к гелионагревателю. В современной практике существует многообразие архитектурных и инженерных решений "солнечных домов".
Вместе с тем они по большинству признаков относятся к одному из рассмотренных видов. Анализ различных видов "пассивных" систем позволил сделать следующие выводы: открытые системы малоэффективны для районов со сравнительно низкими температурами наружного воздуха; в регионах, где в зимний период преобладают отрицательные температуры наружного воздуха, целесообразно использовать закрытые системы.
,Необходимо отметить, что пока пассивные системы не получили широкого распространения. Незначительное число действующих объектов не позволяет сделать достаточно убедительных выводов о степени эффективности этих систем. Их аналитическое моделирование и расчет вызывают определенные трудности, а отсутствие широко известной инженерной методики усложняет их реальное проектирование. Ниже изложены результаты разработки отдельных аспектов проектирования зданий с пассивной технологией преобразования энергии солнечного излучения.
Конкретные примеры расчета пассивных систем позволяют комплексно решать эти задачи в каждом случае применительно к' региону строительства и особенностям климатических условий, П е ст Р д авляется вполне очевидным что на самом первом этапе проекти рования необходимо принять решение о возможности строительства з дания с пассивнои системой в предлагаемом районе. С этой целью н ью необходимо получить следующие исходные данные: 622 — 8 изменение суточных температур наружного воздуха в каждыи месяц отопительного периода; характерное суточное изменение солнечной радиации в каждый месяц отопительного периода при ясной погоде (облачность 0 ... 2 балла) и полуясной (облачность 2 ... б баллов); число ясных солнечных и полуясных дней в отопительном периоде; скорость ветрового потока н его направление.
Как правило, общесоюзные издания трудов главной геофизической обсерватории (ГТО), климатические справочники дают достаточно подробную информацию по этому вопросу. Вместе с тем зачастую возникает необходимость в получении исходных данных от конкретной метеостанции по специальному запросу. В данном случае целесообразно предостеречь от соблазна взять исходные данные нприменительг но'" или по интуиции. Ниже рассмотрен на конкретном примере один из подходов к решению такой задачи. Цр ер 1.
В э Гр~хбт/иг. ((эр гбт/из (б иес хб ггг У В и игг Рис. 5 4 Значащая падающей солнечной бюдиивщ (в) и тюпювых потерь (б) 1 — южная стена; 2 — восточная стена; 3 — покрыпю; 4 — западная стена; 5 — суммарные значения," б — перекрытие над подвалом В качестве примера рассмотрим район на широте 40О, например, г. Ташкент. Расчетная "температура дпя традиционной систеьы отопления — 15 оС, отопительный период— 130 дней, зона влажности — сухая, средняя скорость ветра за январь — 1,7 м(с. Делее предлагается следующий порядок оценки климатических ресурссю района строительства: 1.
Определяют среднесуточную температуру наружного воздуха для характерного дня каждого месяца. В принятом для данного случая регионе температура наружного воздуха изменяется следующим обрыом: ноябрь +5,6 ОС; декабрь +1,6оС; январь — 1,0 С; февраль о . +2 0 оС; март+7 6 оС Характерной особенностью пассивных систем отопления является то, что за расчетную температуру наружного воздуха (гн, о) для проектирования отопления принимюог среднесушчную температуру. Наряду с этим и строительные конструкции, и вспомогательную систему отопления рассчитывают традиционным способом 2. По существующим стюотаргюа принимюот термическое сопротивление наружных ограждений йар . Так, для данного района эти величины составят: у наружных стен Птб -0,644 м ° С/Вт; 2,о у покрытия йцэо ч0,87 мздС(Вт; у перекрытия над подвалами и подпольями Пэро ы — 1 16 м1 ос/Вт При средней температуре воздуха внутри здания +18 ...
+20 оС перепад температур, Гв Гн.р.о э39- +35 оС 3. Опредюяют средние (укрупненные) значения коэффициеща теплопередачи через наружные ограждения по 1 = -15 С: через стенм 61 Вт(мздс ( с учетом теплопотерь нро через оконные проемы), через покрытия -40,2 Втти ДС, через перекрытия над полвалом (подпольем) -29,9 Вт/(м1ДС). То же для среднесуточньпс значений температур наружного воздуха по месяцам оголи. 114 тельного периода (соотвпственно ноябрь ... март), стевм — 25,1; 32,1; 36,7; 31,4; 21,6; покрытия — ! 6,6; 21,1; 24,1; 20,7; 16,3; перюсрьпия — 12,4; 15,9; 18,1; 15,6; 10,7. 4.
По средним значениям поверхностной плотности потока солнечной радиации определяют уровни падающей на стены и поглощенной радиации. При этом целесообразно предварительно принять некоторые условия: если архитектурньш образ здания пока еще не сформнровш, то предполагается, что стены ориентированы на восток, юг и запад; наихудшие условия принимают такие, когда оконные проемы ориентированы только на север, т.е. солнечное излучение непосредственно в здание не проникает; место и эффективность пассивной систеыы пока не рассматривюотся. 5. По методике, приведенной в (1, 3), определяют часовые и суточные значения поглоЩенного потока солнсчной радлацнн Чш Так, для вертикальных стен покрьпия суммарные значения Чп составляют (соответственно для периода ноябрь ...
март), Втгм г южная 1, стена — 5958; 5870; 5926; 6013; 6084; восточная стена — 3378; 3075; 3704; 3739; 3929; зэпюгная стена — 1801; 1586; 2513; 1941; 3127; покрытие — 3549; 2958; 3220; 4339; 5634. б. Далее необходимо сопоставить суточнме приток тепла от солнечной радиации и тепловые потери здания через наружные ограждения (в расчете на 1 м1 поверхности). . В Рщультате такого сравнения Пгнс. 5.4) может быть принято решение о возможности использования пассивного отопления н размещении гелионагревателя пассивной сисшмы. 7. Сопоставление полученных результатов показывает, что в ясный солнечный день суточные тепловые потери могут быть компенсированы теплопрнтоком от солнечной Радиации, падюощей на южную сторону.
Наиболее целесообразно разместить гелионагрева. тель пассивной системы на южной с~сне. Если же ло условиям эксплуашции необходимо обоюечить аккумулирование тепла больше, чем на одни сутки, то гелионагреватель может 115 быть размещен еще и на восточной стене. Использование западной стены и покрытия нецелесообразно, так как размещение на них гелионагревателя пассивной системы может вызнаешь перегрев здания в летнее время [2, 3[. 3. Эффективность пассивной системы практически полностью зависит от места размещения гелионагревжелей. Вместе с тем необходимо учитывать общее правило, что солнечные системы рациональны только тогда, когда уже использованы все возможности традиционных способов снижения тепловых потерь. Одним нз вероятных вариантов можно считать выбор формы здания на основе минимювции тепловых потерь. 5.3.
КРИТЕРИИ ВЫБОРА ПАССИВНОЙ СИСХИЫЫ Общими принципами выбора пассивной системы являются следующие: оценка климатических возможностей района строительства, где предполагается использование солнечных систем; выбор формы здания на основе минимизации тепловых потерь, общепринятых норм архитектурно-строительного проектирования; определение теплового режима здания (по укрупненным показателям) с учетом нестационарности тепловых процессов и нерегулярного характера изменения внешних и внутренних возмущающих факторов. Оценка климатических возможностей района строительства показывает, что приток тепла от солнечной радиации только на южную и восточную стены в ясный день облачностью 0 ...
2 балла может покрыть суточные тепловые потери здания. Предположительно, что гелионагре. ватели (среднее значение КПП гелионагревателя 30 ... 40 %), размещенные на этих стенах, компенсируют тепловые потери здания. Однако для применения солнечных систем необходимо достаточное число ясных солнечных дней в отопительном периоде.
Существующие общепринятые нормы и характеристики "солнечного климата", определяемые по числу солнечных часов в году, неприемлемы для принятия решения по созданию пассивной системы. Первым и наиболее важным фактором является облачность в отопительнымпериоде. Практически пассивная система становится рентабельной при числе ясных солнечных дней, составляющем 60 ... 70 % общего числа дней отопительного периода.
В полуясные дни эффективность пассивной системы снижается на 50 ... 60 % относительно номинальной н ее вклад в тепловой баланс малозаметен. В этом случае поддержание требуемого микроклимата обеспечивается либо с помощью вспомогательной традиционной системы кондипнонирования (отопления), либо аккумулятора тепла. Задача теплового аккумулирования также вытекает из общей оценки климатических ресурсов района строительства. Важно знать 116 среднестатистические данные по чередованию ясных и пасмурных дней, а также по их продолжительности. Например, для рассматриваемого района строительства в отопительный период характерна продолжительность пасмурной погоды не более 1 ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
