1598005388-75817e507af1149f1b780e44ae0a31ce (811205), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Мишель и Тромб придержива)отса мнения, что тепловая автономия дома более чем иа одни сутки не дает дальнейшей экономии. Отно)пение между поверхностью коллектора и объемом зда- 91 Рис. 00. Солнечный дом в Шовенси-ле-Шато, Франция, 40'10' с. ш. ! — раднацня; т — стекло («трнвер»] 44 м; — возду ', е — оз шная прослойка; 4 — бетонные стев уха в жнлое пы, аккумулнрушщне тепло (сваружн ч р ); н е йые; б — двнженне теплого во д комнате; 4 — выпомешенне; 4 — холодный воздух; т — ц р у ц комн — н к ля ня теплого воздуха в комн пусн воздуха; 9 — стальная трубчатая конструкцнв крышн; (геа мг, йте мг) Рис. б1.
«Солнечный дома в Шовенси-ле-Шато с Вертикальньуги солн«чньг ми панелями, обеспечивающими половину тепловых потребностей вдания (Г. Мишель и Ф. Тромб) 94, «СОЛНЕЧНЫИ ЛОМ» НА ПАРИ)КСКОЛ ЯРМАРКЕ Г975 Г. (ФРАННИЯ) Архит. Г. Мишель. Построен в 1975 г.
С 1973 г. на Парижской ярмарке представлялись различные типы домов с солне нечным отоплением. «Солнечный дом-197», по- строенны архит. й х . Мишелем, может считаться новацией в области, которая так важна для нашей будущей энергетической экономи- ки (рис. 62). Этот частный дом — первый в Европе, где энергети- ческйе потребности обеспечиваются главным образом за счет энергии солнца и ветра. П я площадь дома 160 и', объем 485 м'. Здание построеолезная площа но в деревянных конструкциях, стены выполнены из х р . ированного материала 1)(=0,35 ккал('(и'ч.'С)1. Солнечная ра- лиро диац ия поглощается коллектором площадью 4 тюжн ю которые в о Франции производятся в изобилии, занимаю у солн ем во а из стор ону здания и заполняются водой.
Нагретая с л ц д екто ов накачивается в резервуар (объем 3 тыс. ), д .л,г еспо- колл к р йле, заполнен- мощь ю теплообмеиника нагревает солнечный бо" р, ой, предназначеннои для домашних целей. Гор а д яч я во а иый водои, п, в этом втором кругообороте циркулирует через рад р чае недостаточности солнечного излучения автоматически приво- иия должно составлять около 0,16 для обычного дома (г(= =0,9 — 1).
Если дом хорошо изолирован (т. е. К=0,5), это отношение может быть уменьшено до 0,1, т. е. 1 м' вертикального коллектора Тромба — Мишеля может отопить 10 мй строительного объема здания. Для дома в Шовенси-ле-Шато это отношение составляет 45:275=0,163.
Эти цифры, конечно, зависят также от климатических условий. Эксперименты показали, что неэкономично пробовать отапливать дом Тромба — Мишеля исключительно солнечной энергией. Оптимум составляет '/й †« общих энергетических потребностей здания. Рис. 02. «Солнечный омэ на д мэ на Парнасской ярмарке 1070 в„Франция, 40'02' с. ш. ! — совнечные ячейнн; т — солнечные коляент Р д о ы во якого тнпа (4й мг) яа !3 !4 дится в действие электрическая тепловая система.
Свет и энергетическая мощность передаются 14 солнечными ячейками и ветровым генератором. Согласно данным строителей, солнечные ячейки дают 14 кВт ч, электрический генератор — 11 кВт.ч энергии. 9.5. «СОЛг(ЕЧПЫР( ЛОМ» ФИЛИПСА, ААХЕН (ФРГ) Проектировщик — Научно-исследовательская «Филипс Отв1Вь Построен в 1975 г. 5 июня 1975 г. на суд общественности научно-иследовательской лабораторией «Филипс ОшвН» в Аахене был представлен первый «солнечный дом» в ФРГ (рис.
63 и 64). Он был построен совместными усилиями государственных и частных научно-иссле. довательских учреждений. Дом имеет полезную площадь 116 мй (объем жилого пространства 290 м') и в 4 или 5 раз лучше изолирован, чем обычный дом (К„„у„„, стен=0,17 ккал/ (мй С), Рис. БЗ.
кСолнечньш" до,и» Филипса е г(ахене, ФРГ, 50'ЗО' с. и(. 1 — радиаиия; 1 — солне шьш коллекторы типа «Филипс» (20 и']; 5 — аккумулятор большой емкости (42 м', 05'С); 4 — дренажный водяной бак (1 м'); 5 — резервуар горячей воды для бытовых нужд (4 мй 45 — 55'С); 5 — тепловой насос (входная мощность 1.2 кбтл, отношении выходной мощности к вхйдной О,а; 1); 7 — выпуск горячей воды; 3 — жилое пространство !!б м", 200 мч р — коридор; 10 — контрольные приборы, 11-ваэдухоприсмник (300 — 500 мчч); 12 — вйоуск воздуха (300 — б00 мчч); м — вода городского водопровода; 14 — отработанная вода; 15 — элактраснабжениа; М вЂ” грунтовой тепловой насос (моп!ность 1,2 кбт ч, отногггание вход.гой мощности к выходной 3,5г1); 17 — радиатор К,„„=!,9 Вт/ (мй 'С).
При такой хорошей изоляции тепловые потребности дома очень незначительны, а потери теплопроводности составляют около 6300 кВт ч в год; вентиляционные потери около 2000 кВт ч в год (приблизительно на '/3 — '/б меньше, чем в обычных домах). Фокусируюп(ие солнечные коллекторы Филипса имеют площадь 20 м' и состоят из 324 элементов. Опи повыша)от температуру до 95'С. Эта энергия нагревает водяной резервуар объемом 42 м', который может сохранить около 1Π— 12 тыс.
кВт на длительный срок, обеспечив общие тепловые потребности дома. Теп. ловой резервуар изолирован слоем минеральной ваты толщиной 25 см, и его температурная шкала колеблется от 5 до 95'С, Две другие составные части аккумулятора (резервуар с горячей водой и бак с отработанной водой) имеют объем соответственно ,1мби1!13 Электрическая мощность, подводимая к тепловому насосу, составляет 1,2 кВт, а теплоотдача при температурном диапазоне от 15 до 50' С равна 3,5 — 4 кВт. Основные функции установки следующие: охлаждение с помощью грунта (в летнее время); отопление с помощью солнечной энергии; горячее водоснабжение от солнечной энергии; горячее водоснабжение от отработанной воды с помощью теплового насоса; вентиляция, компенсирующая тепло; отопление с помощью грунтового теплового насоса.
Рис. 64. В экспериментальном «солнечном доме» Филипса 78 солнечных па- нелей составлены иэ И трубчатых элементов Рис. ЗД Дом е Коненгигене, иолносуыо обеспеченный солнечной энергией, Диния, ЗЗ'4З' с. ид 1 — раднапия; 2 — солнечный коллектор водяного типа (42мз); г — зимний сад; 4 — спальные комнаты; г — жилые комнаты (общая площадь (20 и'); б — резервуар с горячей водой (объем 33 м') На крьппе дома размещены два прибора модели «Филипс» (Р 855) для контроля за энергетической системой, расходом энергии в жилых помещениях и для записи всех измерительных данных на магнитную ленту.
Публикация результатов всех измерений в этом экспериментальном доме будет иметь большое влияние на будущие проекты «солнечных домов» в ФРГ. 9.6. ДОМ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ КОТОРОГО ПОЛНОСТЬЮ ОБЕСПЕЧИВАЮТСЯ СОЛНЦЕМ, КОПЕНГЛГЕН (ДЛНИЯ) Проектировщики Ван Корсгаард, Торбен В. Эсбенсон. Построен в 1975 г. Дом, целиком работающий на солнечной энергии, использует приблизительно 1580 ч солнечной радиации в год (рис. б5). Годовые энергетические потребности хорошо изолированного дома составляют 5350 кВт.ч (отоплеиие помещений 2300 кВт.ч, горячее водоснабжение 3050 кВт.ч).
Жилая площадь дома 120 мй, объем 300 мэ, в доме б комнат. Поверхность солнечного коллектора 42 м' накапливает ежегодно 9017 кВт ч и отдает их в аккумулятор объемом 30 мг. 25% энергии используется на отопление, 34()0 на горячее водоснабжение и остальные 41(70 возмещают потери при хранении тепла. Вода для хозяйственных нужд нагревается в баке объемом 3 мэ. В качестве изоляционного материала в доме используется минеральная вата толщиной 30 см [0,14 ВТД542.'С)1.
Еже- годные тепловые потребности дома обеспечиваются внутренним теплом человека (2372 кВт ч), освещением (2387 кВт ч), радиа- цией через окна (2831 кВт.ч) и солнечной энергией. 9.7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫИ «СОЛНЕЧНЫИ ДОМ», ДЕЛАВЛР (СШЛ) Проектировщики К. Боер, М. Телкес, К. 0' Коннор. Построен в 1973 г. с<Солнечный дом» Института энергетики Делаварского университета — первый в мире дом, где солнечная радиация наряду с превращением в тепло преобразовывается непосредственно в электрическую энергию (рис. 56). Здание финансировалось коллективно восемью исследовательскими институтами и предприятиями электроснабжения. Общая жилая площадь дома 132 мй. Жилые комнаты расположены в двух уровнях.
Солнечные коллекторы воздушного типа установлены с наклоном 45' на крыше, обращенной на юг. Эти солнечные коллекторы общей площадью 82 м2 имеют двойное плексигласовое покрытие. Часть солнечных коллекторов сочетается с солнечными ячейками (ячейка изготовлена из сульфидз кадмия и сульфида меди), максимальная мощность которых 19 мА)смх при напряжении 0,37 Вт. Эффективность прямого пре- Рис, И. «Солнечный дом» е Делиеере, США, Зэ'ЗЗ' с. из. 1 — радиадня; 2 в солнечные коллекторы (общая площадь 32 м'); г — тепловая буФерная зона; 4 — жилое пространство (объем (32 мЧ; 5— возврат воздухе; б — движение теплого воздуха в жилое домещеиие; 7 — дополни.
тельная химическая емность (Назззоз ' 5(чзо)( г — основ. ная химическая емкость (Наз5гоз бнго) 3500 кг; 42'С; 235 нвтч; 9 — тепловой насос; (Š— даналннтельное электрическое отопление; 11— аккумулятор (30 А(ч; 12— опора; И вЂ” ввод электро- энергйи вращения энергии составляет 6 — 7%. Солнечные ячейки функционируют в течение 1О лет. КПД коллектора 50%, из которых 45% преобразуется в тепло, а 5% — в электрическую энергию.
Дом получает 80% требуемой энергии от солнца и остающиеся 20% с помощью электрячеатва. Аккумулятор работает на основе химического взаимодействия трех различных солевых растворов, которые имеют низкую точку плавления — между +24 и +49'С. Теплопередача от коллектора к аккумулятору и от него в жилые комнаты осуществляется воздухом, приводящимся в движение вентилятором.
В работе системы участвует также тепловой насос, Свинцово-кислотные аккумуляторы с электрической емкостью имеют мощность около 20 кВт.ч. Летом солнечная установка обеспечивает' охлаждение здания. С. Бэйер убежден, что к 1980 г.