1598005388-75817e507af1149f1b780e44ae0a31ce (811205), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Полезционир в ная площадь составляет около 410 м . Солнечные коллектор 2 ы исющие воду делаются из алюминия и имеют плошадь поглощаюШей поверхности 71 мй, Аккумулятор тепла щ вме ает 23 тыс, л воды. Теплоотдача осуществляется с помощью наполненных водой труб, которые проходят по потолку и полу. становка снабжена также тепловыми насосами. Эта система удовлетворительно функцпонирует с 1956 г. 5.2.11. Система Вагнера, или пассивное использование солнечной энергии. В зданиях, оборудованных системой такого рода, солнечная радиация непосредственно конвертируется в обогревание воздуха. Там нет солнечных коллекторов, но дом частично или полностью имеет покрытие из прозрачного стекла. Воздух между стеной дома и наружным стеклом нагревается вследствие парникового эффекта.
Само здание обычно служит частью аккумулятора. — .Это Т !яичный пример — «Растущий дом» (архит. М. Вагнер). то и 94 мй зд н а ие, спроектированное в 1931 г„ имеет площадь около 94 лоГостиная находится в центре здания, а другие комнаты распо жены вокруг нее. Дом окружен стеклянным покрытием на расстоянии 1,5 м от конструкций.
Эта воздушная подушка позволяет 26 Рис. 31. Солнечно-отопительная система (Р. Шерер) 1 — солнечный коллектор! 2 — двухкорпусный солнечный бойлер; б — теплообменнвк; 4— аккумулятор лишнего те пла; 5 — насос для циркуляции используемого теплоносителя; б — расширитель для нс о и льзуемого теплоносителя; 7 — термостат для регуляцно — й клапан пеРе- насоса; — испо 8 — льзуемая холодная вода! б — термастат; 15 в магнитны — 3 — теплы лава; 11 — зыпусино иной клапан переполненной емкости; 12 — аапорвый клапан; 1 топлива пол: — расш 14 — нрительная калгера; 15 — двухцелевой бойлер для разлнчаого 15 — горелка для жидкого топлива; 17 — смесительный клапан; 1 — р у ц у температуры; 12 — выпускной датчик; 25 — наружный датчик; 21 — циркуляцноиный насос отопления; 22 — двухкорпусный дзухцелевой бойлер, 23 — распределитель горячей воды; 34 — горячая вода; 2б †щит; бб — установка для таяния снега Рис.
32. Сьеггагичесная диаграмма системы солнечного водонагревания пла- вательного бассейна 1 — радиация; 2 — солнечяый коллектор водяного тмпа;  — термастат для регуляцноп- иого насоса; е — циркуляционный насос; б — солнечный деухкорпусный бойлер; б — тер- мастат для тсплообмсиника; т — расширитель; е — фильтр; Р— насос фнльтра; гв — пла- еатстьный бассейн достичь парникового эффекта. Эта идея также используется в автоном- 1 Ф ном «солнечном доме», который исследуется в Кэмбридже. О нем уже говорилось выше.
Ф 5.2.12. Другие системы. Кроме описанных выше существует много других систем. Во многих патентных бюро во всем мире зарегистриРис, ЗД Система пассивного лнеч го обогрева (ва ер) Рованы тысячи наименований. Сот — радиация: 2 — пространстао на- вРеменнаа солнечнаЯ обогРевательгреаасмае с номошью парникового ная система часто бывает снабжена аффекта; г — стена дама тепловым насосом н иногда солнечными элементами, которые еще увеличивают число возможных комбинаций, Во многих случаях принципы и основные элементы остаются такими же, как и в системах, о которых говорилось выше.
Возможность использования солнечной энергии с целью отопления очень оптимистично оценивается в некоторых странах. По прогнозам Г. Гейяна, французского инженера-электрика, Франция сможет сэкономить около 5.гыс. кит.ч электроэнергии на каждый дом в 2000 г., если будет построен миллион «солнечных домов». Это даст ежегодную экономию примерно 5 млрд. кВт.ч, а учитывая горячее водоснабжение и отопление,— 7 млрд.
(10') кВт ч (7 тыс. кВт ч на 1 дом). Это означает 0,7% всех потребностей Франции в электроэнергии в 2000 г. Фактические возможности еще более значительны. Р, Шерри и М, Морс, авторы книги «Солнечная панель», предполагают, что 35% обогрева и воздушного кондиционировапия зданий в США к 2035 г. будет производиться за счет солнечной энергии. К 1985 г. 2 млн, 88 баррелей нефти может быть сэкономлено ежедневно за счет солнечного обогревания, Эксперименты в Туркмении (СССР) показали, что дополнительная стоимость зданий, оборудованных такими системами (отопленне, 300 л горячей воды на семью в день и кондиционирование летом), составит не более 4 — 6огго всей стоимости здания. Это может окупиться в сравнительно короткий срок за счет экономии электроэнергии и нефти. К сожалению, очень важные вопросы пропорций между стоимостью зданий и солнечной энергии еще не обсуждашьсь в деталях, , Основная проблема состоит в том, что для каждого здания и разных климатических условий существуют свои оптимальн цифры.
Ученые и инженеры до сих пор не пришли к единому мнению по поводу оптимальных методов использования солнечной энергии. Институт Батей в Женеве (Ж. К. Курвуазье и Ж. Фурнье) опубликовал интересные расчеты для района Женевского озера, касающиеся использования солнечной энергии для обогрева. В Женеве, Лозанне и Невшателе ежегодные потребности в нефти для отопления жнлища исчисляются в 3043 л (в Лейсане— 5650 л). Расчеты показывают, что даже при средней интенсивности излучения (число солнечных часов в год в Женеве— — 1979, в Лозанне — 19?1, Невшателе — 1699, Лейсане — 1808) возможна довольно большая зкономия нефти.
Для дома с жилой площадью 120 и' и поверхностью коллектора 50 мй (эффективность 70ой) 48ого ежегодно потребляемой нефти может быть сэкономлено в Женеве (1463 л), 52% в Лозанне (1583 л), 41% в Невшателе (1245 л), 47'?о в Лейсане (2650 л). Таким образом, использование солнечной энергии для обогрева домов в Швейцарии приведет к значительной экономии нефти, будут сэкономлены большие средства, а кроме того, меньше будет загрязняться окружающая среда. 83 ОХЛАЖДЕНИЕ ПОСРЕДСТВОМ СОЛНЕЧНОИ ЭНЕРГИИ На первый взгляд может показаться парадоксальным получение холода из солнечного тепла.
Однако посредством использования солнечной энергии можно получить множество нужных для человека благ — от кондиционирования помещений до изготовления льда, Если здание нуткдается летом в кондиционировании при нормальных европейских условиях, то это результат непродуманного решения его конструкций. Даже в жарких странах, например в Северной Африке илн на Среднем Востоке, дома могут быть построены таким образом, что в них без специального оборудования будет сохранятся естественная прохлада.
В традиционной архитектуре существует много примеров подобных решений. Однако если воздушный кондиционер необходим, то можно 'ис- 59 пользовать энергию солнца, поскольку в жаркие дни, когда нужно охлаждение, энергия солнечного излучения максимально доступна и таким образом полностью отпадает забота об аккумулировании энергии. Воздух в комнатах может охлаждаться посредством солнечного тепла, с использованием простых естественных процессов, например испарения жидкостей. 5..1. Охлаждение помещений (эффект охлаждения путем ис- 5.3.1. парения воды).
Известный физический принцип гласит, что при испарении жидкостей тепло (скрытая теплота испарения) аккумулируется из округкающего воздуха и таким образом возникает эффект охлаждения. Хей и Джеллотт в своей ранее упомянутой системе использовали этот эффект для кондиционирования зданий, На плоской кровле слой воды в 21 см летом за ночь охлаждается благодаря радиации и испарению (рис. 34).
Днем вода накрывается тяжелой полиуретановой плитой толщиной 4,5 см, которая не пропускает прямую солнечную радиацию. Холодная вода на крыше охлаждает жилые помещения через потолок. Среди домов, построенных на этом принципе, «ЯКу-1)зегш»вЂ” дом в Финиксе (СШЛ; архитекторы Хей и Джеллотт, 1967 г.); 1975 г.. «Солнечный дом» в Лтаседеро (Калифорния, СШЛ архит.
Хе" г.). Дом в Финиксе был испытан и получил хорошую оценКу. Основная проблема состоит в том, что во многих жарких странах, где воздушный кондиционер действительно неооходим, вода редка и дорога. Это значительно повышает эксплуатационную стоимость сооружения. 5.3.2. Охлаждение помещений посредством обратного парникового эффекта.
В солнечных коллекторах, действующих по принципу парникового эффекта, все направлено на то, чтобы увеличить поглощение и уменьшить потерю тепла, отражения и обратной радиации. Для охлаждения, т. е. уменьшения погло ения тепла, можно принять различные меры.
В их числе: щ уменьшение прямой радиации путем ориентации здания; увеличение естественной обратной радиации; использование прозрачных поверхностей для термической радиации (например, полиэтиленовых пленок); подбор отражающих поверхностей на кровле и стенах (алюминий, стекло, вода, пластиковые пленки, белая отделка); термоизоляцня.
Этн меры могут комбинироваться, например внешние стены окрашиваться белой краской, а внутренние поверхности — облицовываться алюминием. Эксперименты показали, что подобными методами можно достигнуть внутренней температуры, которая будет на 10 — 20' ниже, чем внешняя. 5.3.3. ..3. Солнечная энергия для естественных процессов, связанных с охла ажденнем. Процессы конвекции делают возможным охлаждение путем испарения жидкостей под давлением. Лммпак 00 1 % 4Ю лйбв гй1й 2 9 9 Рис. 84.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
