1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (811203), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Кроме того, важны 306 стимулом использования солнечной радиации для охлаждения зданий является то обстоятельство, что максимум потребности в искусственном холоде совпадает с максимумом поступления теплоты солнечного излучения. Для производства холода за счет солнечной энергии используют многочисленные модификации абсорбционных холодильных установок, в которых солнечная энергия служит для осуществления регенеративного процесса. Выпариваниие растворов, используемых на практике, происходит при температуре 70 аС и выше.
Это обстоятельство предъявляет повышенные требования к эффективности гелиоколлекторов и стимулирует применение концентрирующих устройств для повышения тепловых характеристик абсорбционной установки. Общее признание получили работы 16], направленные на создание и совершенствование методов воздушной десорбции в сочетании с нагревом за счет солнечного излучения. Можно предположить, что в ближайшие годы системы солнечного охлаждения найдут применение для создания комфортных условий в жарких районах страны. Большие неиспользованные возможности открываются при применении воздушных систем отопления с использованием воздуха в качестве теплоносителя, нагреваемого в гелиоколлекторе. Важнейшим достоинством таких систем является отсутствие необходимости в жидкостном контуре, исключение пратечек и опасности замерзания, уменьшение массы ССТ, Воздушные гелиоколлекторы наилучшим образом сочетаются со строительными ограждающими конструкциями зданий, ремонт их и эксплуатация проще, чем жидкостных коллекторов.
В воздушных теплоприемниках могут быть применены самые разнообразные материалы. Для аккумуляции тепловой энергии в таких системах используют гальку или гравий, а также контейнеры, наполненные легкоплавкими солями. Специальной литературой 141 и зарубежной практикой предлагается большое число вариантов конструкции воздушных гелиоприемников и систем отопления. 12Д. ПУТИ РАЗВИТИЯ ЦЕИТТАЛИЗОВАИИЬГХ ССТ В перспективе наряду со сложившейся в ССТ практикой проектирования и строительства отдельных жилых и общественных зданий с ССТ, использование которых наиболее эффективно в сельской местности, все большее развитие будут получать жилые структуры с централизованными системами.
Использование солнечной энергии в жилых гелиоструктурах должно решаться на основе следующих предпосылок: энергия стала новым и 307 1 вывоязпементл типизяции ВЫБОРФОРМЖИПЫХ ЯЧЕЕК НЕТ ДА ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТНОЕ РЕШЕНИЕ НАВДЕНО при следующих ограничениях: 74 % ху +ХЕ+ ЕЕ ~~ 11,7; 308 выявление и Анялиз тгевовянив к жилым гепиосттуктуРАМ Рязвявоткя вяяиянтов систшч гепиотепло. и хпядоснявжения ~сттх~ оптимизяция Фонкы сгтх дпя кяждоя гепиоячеяки ВНБОР Лучших ФОРМ и сГтх для клждоГО типА Гелиоячейки Фояиияов*ние вявилнтов жилых гелиоствуктут из лучших типов гелиоячеек ня основе системного подходя РАсчет теплОтехнических,техникоэкономических и пРОчих ХАРАКтмиотиК жилОВ гелиостяухттяы удовлетвояяшт ли полтченные хлвяктгвистики лтедъявпяшиым ТРЕБОВАНИЯМТ оптшделение овпясти оптимяльных Решения юоРГ по кяждшиу вявилнту ГЕЛИОСТРУКТУР Аняпиз ооР, учет невотмплизовлнных Флктонм.
вывот лучшего РЕШЕНИЯ УДОВЛЕТВОРЯЕТ ЛИ ПОЛУЧЕННОЕ РЕШЕНИЕ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫМ ТРЕБОВАНИЯМТ свя вне ни е лучших Решения вявилнтов, опт ед тление няиптчш его вяяи литл НЕТ удовпетвотяет пи няилучшия ВАРИАнт птедъявляшчым ТРевовяниям 7 Рис. 12.9. Блок сама прсгтшммвоешемвсго шроежшерошевжш пшшошртхетр исключительно важным параметром градостроительства; топология жилых и общественных зданий, а также жилой застройки, их планировочное, объемно.
пространственное и конструктивное решения должны разрабатываться на основе научной концепции, учитывающей особенности применения солнечной энергии, конкретные условия района строительства (средние, большие и крупные города, горные и предгорные условия и т.д.), а также национально-бытовые, социально-демографические и другие особенности: указанные разработки должны выполняться на основе программно-целевого подхода и совместной работы энергетиков, архитекторов, социологов и экономистов.
Жилая гелиоструктура предполагает наличие конкретных жилых ячеек, типы которых зависят от климатического района строительства, демографического состава семей, принятой системы использования солнечной энергии и других многочисленных, часто противоречивых факторов. Последовательность формирования оптимальных жилых гелноструктур отражает блок-схема, приведенная на лис.
)2.9. Ниже на примере Г-образной ячейки прослежены возможности формирования жилых гелиоструктур. Исследования ячеек и проведенные расчеты по разработанной модели оптимизации формы Г-образной ячейки на основе критерия минимизации поверхности наружных ограждений позволили выбрать такую Г-образную ячейку, которая является наилучшей по комплексной оценке с конструктивно-планировочных, функциональных, топо- логических, градостроительных, теплотехнических точек зрения, а также с позиций возможности использования солнечной энергии.
Формирование жилой структуры из Г-образных ячеек оптимизируют по критерию минимизации суммарных затрат на здание, гелиоприемлик, на возмещение теплопотерь и теплопоступлений и освоение территории, решая следующую экономико. математическую модель. Выполняют минимизацию функции цели с ге "Ря- р . У ~ Ы'*"И'ЧР ' и ГЕ Б'и' Ь РЬ МОСК)+~( „+О7 )и Их+~)-ОГПХЛ) +~Ел С~)1Ч'"+чоп )х+ + сох(У + зг)! + Гс рттрох + сох ) Гх + х) Чохста ~ Зб<х Ш1 30у ч12; З,б К'х 412; 12,0 > Г йу,б, Р 22 10.
ВВ чейтса с ~ бякирпвк где С вЂ” экономическая оценка (стоимость) 1 га территории; К вЂ” коэффициент повышения ге плотности застройки эа счет бпокировки (К В1); т — ппотность жилого фонда традиционной застройки (при сс = О), м2/га; с — удепьиые приведенные затраты на строительство 3. эд жилой ячейки, руб/м; 6 — высота этажа, м; х, у, з, à — размеры Г-образной гепиоячейки, м; С вЂ” удельные приведенные затраты на гепносистему, руб/м; С, Сх — приведенные ", 2. гс затраты сооьиектвенно на тепло и хцадоснабжение, руб/мВт; и, и „вЂ” продопжительносп отопительного и охцадитепьного периодов, ч; цот, цех — удельные теплопотери и тепло- поступления через гелиоприемник, МВт/(мз.ч); цог, цех — то же, через наружные стены, „' МВт/(м2 ч). Цотоц Цопход то же, чеРез поц, МВт/(ьг-'.ч); Цопт Цопх — то же, чеРеэ потолок, МВт/(мз.ч); зь — доня сдвига одной ячейки генноструктурм по отношению к другой; цог ' цех — удельные тепдопоступцения в отопительный и охпадитеньньж периоды от гениосис- " гс темы при испоньзовашш солнечной энергии, МВт/(м~.ч).
В модели значения искомых величин (х, у, з, г) меняются от меньшего, значения к большему с шагом 0,3 м (рис. 12.10). Просчеты приведенной модели с учетом градостроительно-топологических, объемно-пространственных, функциональных, природно-: климатических, национально-бытовых и других требований позволили' на единой конструктивной основе разработать (архитектурно-строительная часть жилых гели оструктур разработана архитектором: С.В. Пономаревым при участии А.В.
Липатовой) несколько типо жилых гелиоструктур (рис. 12.11 ... 12.!3). Разработанные гелиоструктуры отличаются меньшими, несмотря на дополнительную поверхность эксплуатируемой кровли, по сравнению с традиционными жилыми зданиями теплопотерями и теплопоступлениями. Пля склоновой застройки экономия энергии в жилых гелиоструктурах за счет компактной вертикальной и горизонтальной блокировки жилых ячеек, рационального формирования и планировочного зонироваиия жилых ячеек (размещение и ориентация жилых помещений на юг, аподсобных — на север), отсутствия теплопотерь через развитую южную глухую поверхность — гелиоприемник, а также значительно меньших, чем обычно потерь, через северную сторону (прокладка инженерных сетей между склоном и входными галереями) достигает 15 ...
20%. При использовании пассивных систем, требующих небольших капитальных затрат, на 15 ... 20 % сокращается расход топливно-энергетических ресурсов. Компактной взаимной блокировкой жилых ячеек достигаетс 310 рис. 22 11, фрегывнт жатвой геяиешружтураг вв ыеиниоы реамфе — гюпюприеыник; 2 — гюшрея; 3 — терраса) 4 — гарик.стоянка; 5 — ыагвипц б — „с ница повышение плотности жилой застроики на 25 30% резко повышается комфорт проживания (у каждой квартиры собственный изолированный дворик), в результате озеленения двориков улучшается микроклимат застройки и жилых помещений. Особый интерес представляет энергозффективный 9-этажный жилой гелиодом.