1598005534-31c332f555b61fac29b21288ea9f69ab (811232), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Однако для того, чтобы получить эффект преимущественного направления потока через стену в одну сторону, необходимо применять специальные устройства. На рис. 4.32 показаны наиболее известные способы решения этой задачи — использование термосифона и тепловой трубы. Кроме того, в конструкциях помимо этих способов, изображенных на рисунке, добавляется действие так называемого парникового эффекта, поскольку остекление помещения или коллектора выборочно сортирует солнечные и тепловые лучи: коротковолновое излучение пропускает, длинноволновое — задерживает.
Ту же цель преследует усиление тепловой изоляции в темное время суток (ставни, жалюзи). Все эти способы направлены на создание эффекта преимущественного направления потоков тепла. Системы использования солнечной энергии с применением термосифона аналогичны по принципу действия водонагревателям с естественной циркуляцией воды. Однако, поскольку в термосифонной системе коллекторная и аккумуляторная части находятся на одной высоте, необходимо предотвратить возможность опрокидывания циркуляции в ночные часы. Для этой цели необходим обратный клапан. Таким образом, в дневные часы требуется обеспечить циркуляцию воды, а в ночные — только нужное направление воздуха, поэтому возникают трудности в отлаживании системы, иначе невозможно гарантировать ее безопасность.
Системы с использованием тепловой трубы работают по следующей схеме: между двумя тепловоспринимающими алюминиевыми панелями с высокой теплопроводностью помещена 142 ;-. х РИС. 4.32. КОНСТРУКЦИИ СТЕН С ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫМ НАПРАВЛЕНИЕМ ПОТОКА ТЕПЛА а — с использованием тепловой трубы: 1 — тепловоспринимаю. щая панель (алюминий, селективно-поглощающая пленка); 2 — тепловая труба; 3 — теплоизоляиионный материал Рпено. полиуретан); 4 — поток излучения; 5 — стекло; б — с использованием термосиугонас! — тепловоспринимающая панельг 2- устройство, предотвращающее опрокидывание ииркуляииит 3 — теплоизоляиионный материал; 4 — теплоаккумулирующая среда ~вода)1 5 — поток излучения; б — стекло тепловая труба, в промежутке расположен теплоизоляционный материал (пеноуретан). Когда в левой панели повышается температура, то в тепловой трубе вскипает и испаряется тепло- носитель (вода или фреон); в процессе конденсации, происходящей в верхней низкотемпературной части трубы, он отдает тепло и путем естественной циркуляции возвращается в исходное положение.
Таким образом, тепло передается по трубе в направлении слева направо. В обратном направлении процесс теплопередачи происходить не может. В данной конструкции стены отношение значений коэффиИиента теплопроводности при направлении потока тепла слева направо и условного коэффициента теплопроводности в направзении справа налево называют показателем преимущественности направления тепла.
Если добиться значения этого показателя выше 10, то такую систему можно внедрять в различные сферы практического применения. Однако, к сожалению нееко. лько лет назад авторам удалось получить в экспериментах тол лько два положительных результата.
Возможно это объясня. ется я тем, что в процессе противотока тепло частично передавалось в обратном направлении по медной трубке. Думается что НРим Р использовании прозрачных неорганических материалов, натеп Р мер стекла, а также путем усовершенствования свойств ноя ловых труб и оптимизации их расположения можно добиться Рук ожительных результатов. Если бы были разработаны констции стен, обеспечивающие преимущественное направление 143 4.14. НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ НАКОПЛЕНИЕ ТЕПЛА РИС.
4.33. ДОМ БАЛКОМА 1 — вентиляиионное окно; 3 — кирпичная кладка; 3 — балкон; 4— каменный фундамент; 5 — вентилятор; 4 — теплииа; 7 — столовая (подземный каменный фундамент); а — 1-й этаж; 8 — кухня; 9— теплица; 10 — гостиная Гподземный каменный фундамент); б— 2-й этаж: 1! и 13 — ванна, 12, 14, 16 — спальня; 15 — балкон; 17— теплица потока тепла, то принцип такого устройства нашел бы широков применение при создании тепловоспринимаюших стен и крй' вель, приводящих к охлаждению помещения в ночные часы за счет излучеия накопленного в течение дня тепла. уже имеются случаи практического использования этогй устройства — термическрого аналога диодов — для охлаждени" помещений путем усиления в ночные часы потоков излучени" от электрических станций в районах пустынь.
ой со Непосредственное накопление тепла характерно для п о я пассивн олнечнои системы и предполагает активное использование солнечного излучения, проникающего через большие оконные проемы, расположенные на южном фасаде здания. Это оди н ее распространенных способов отопления идея ко аибол то один из дея которого не является новой для Японии.
Этот способ сейч о сейчас изучают в применении к жилым домам в Америке и Европе, где традиционно в южной части дома делают малые оконные проемы. При непосредственном накоплении тепла важное значение В Японии приобретает система аккумулирования и распределения ения тепла. в деревянных домах, имеющих малую теплоемкость, йля обогрева помещений в настоящее время не используют такой способ, как закрывание окон и штор. Систем н венного накопления тепла подразумевает наличие массивного пола из бетона или кирпичей.
В отличие от стран Евр р, где люди в помещении не снимают обувь, в Японии в доме ходят без обуви, и это вызывает сложности при создании пола такой конструкции. Использование ковров и других покрытий заметно снижает тепловой эффект. Однако в соответствии с различными экспериментальными данными и результатами расчетов ак м у улятор н ю стен необязательно устраивать в полу. Если соорудит к у у, в середине которой проложить слой камней, дить кирпич- сможет об амней, она ню ожл еспечить теплом весь дом.
В ночные часы или п и пасмарвт и у д д ивую погоду, когда солнечное излучение н по е не поступаабот с стема непосредственного накопления тепл а начинает мать м ра отать как радиатор, рассеивающий тепло, и если , если не ироду. в ект в меры теплоизоляции, то может получиться б о ратныи ффект в отличие от других методов собирания тепла (типа устройства открытых проемов или установки кол ', В этих сл чая в ко лекторов'. нс ав у ях в раионах с большим количеством солнечны чных днеи ных р нительно высокои температурой в зимний п, бх региону Токио, наиболее эффективно организовать не дв ха однослойное остеклени и зовать не двух-, ви е и использовать простые (имеющиеся продаже) теплоизоляционные ставни.
~о В системах прямого накопления тепла с дополнительными р емами, как при применении комнатных тепли не б ~Ро мать м ы п ицэнео ходимо ду еры предотвращения перегрева воздуха в помещениях в летний период. '0-219 ГЛАВА 5 СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАВЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 5.1. РАЗНООБРАЗИЕ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПДОХЛАДОСНАБ1КЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В разд. 1.13 авторы затрагивали вопрос об устройствах солнеч. ных систем, способных вырабатывать холод; в этом разделе будут рассмотрены системы солнечного теплохладоснабжения и горячего водоснабжения различного типа. Возможность осуществления охлаждения домов с использо.
ванием солнечного излучения уже подтверждена различными экспериментальными установками, и в последнее время число действующих установок увеличилось. В самом деле, если удаст. ся создать систему чисто солнечного охлаждения, то за 1 год эксплуатации дорогостоящих солнечных коллекторов станет возможным окупить вложенные средства. Это также поможет снизить пиковую нагрузку на охлаждение в летний период. Однако если исходить из общего энергопотребления жилых домов и принять во внимание специфику и сложность гелиосистем, их малый вклад в обеспечение нагрузки, их высокую стон. мость и низкий КПД, то станет совершенно ясно, что вопрос об экономии энергии продолжает существовать.
Следовательно, за исключением отдельных случаев, когда целью являются научно. технические разработки или когда охлаждение производят в малых масштабах (хладопроизводительность 10 Ю = 30240 ккал/ч), такие системы не могут быть особенно рекомендованы. Для обычного индивидуального дома, где необходима холе. допроизводительность 1,5-3И, такие системы подходят. Адми. нистративные здания характеризуются большими объемами, однако у средне. и многоэтажных домов трудно обеспечить необ.
ходимые площади коллекторов, при этом невозможно за счет гелиосистем удовлетворить большие нагрузки теплоснабжения. Таким образом, система солнечного теплохладоснабжения и горячего водоснабжения имеет определенные недостатки и достоинства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
