Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергетические ресурсы 

Переоборудование здания в солнечный дом

Размещение солнечных коллекторов применительно к существующим зданиям:
1 - на существующей крыше или стене;
2 - коллектор;
3 - только вертикальные стеновые коллекторы (для широт выше 35°с.ш.);
4 - на пристройке к зданию;
5 - на отдельной конструкции.

 

Как и для новых зданий, переоборудование старых может осуществляться на различных уровнях технологической сложности, денежных и энергетических расходов и практического подхода.
Существуют три основных способа переоборудования зданий:
крепление коллекторов к существующим или несколько видоизмененным наружным стенам или крышам домов; установка коллекторов на пристройку к зданию (крыльцо, гараж, новое крыло); строительство сооружения для размещения коллекторов отдельно от здания (отдельно стоящий сарай, гараж, амбар или сооружение, построенное исключительно для размещения коллектора.

 

Из-за ограничений, связанных с использованием существующих зданий, ориентация и угол наклона коллекторов могут быть неоптимальными. Часто экономические соображения ограничивают принцип. возможность изменить имеющиеся условия применения коллекторов и тем самым суживают возможности оптимизации проекта. Конструкция коллекторов, используемых для нагрева воды, обладает несколько большей гибкостью благодаря меньшему размеру коллекторов. Этому способствует и режим круглогодичного их использования, поскольку положение солнечного диска на небосводе меняется в течение 12 месяцев гораздо больше, чем во время более короткого отопительного сезона. Коллекторы для системы солнечного охлаждения с трудом достигают требуемой эфф. даже в наилучших условиях инсоляции, и поэтому по возможности должны иметь оптимальную конструкцию и размещение, что затрудняет их приспособление к существующим зданиям. Для системы солнечного отопления размер коллектора должен быть более половины площади пола здания, но не менее 10 м Для приготовления горячей воды коллектор может быть небольшим исходя из нормы 2,5...3 м2 на человека.

 

Ориентация коллекторов для системы отопления должна быть в пределах от юг - юго-востока до юг - юго-запада и от юго-востока до юго-запада для системы приготовления горячей воды.

 

Угол наклона коллекторов для системы отопления помещений (измеряемый от горизонтали) может находиться в пределах = ...( + 10...1 °, где - широта местности. Для 40°с.ш. пределы составляют 40...90°. Наклон коллекторов для системы горячего водоснабжения находится в пределах (-1 ...(+2 °. Для 40°с.ш. этот диапазон составляет 30...75°.

 

Во всех вышеуказанных пределах сезонная или годовая общая эффективность системы будет отличаться не более чем на 10...20 % от оптимальной.

 

Один из самых простых способов использования солнечного тепла при существующих крышах заключается в пропускании воды поверх гонтовой поверхности. Теплоприемная поверхность должна быть как можно более черной, при необходимости окрашенной и свободной от мусора. К стропилам крепятся рамы для двух слоем остекления и конструкционного материала (например, полиэфирной смолы, армированной стекловолокном) с учетом мер для предупреждения протечек.

 

Крышу можно также покрыть волнистыми алюминиевыми листами, окрашенными в черный цвет и закрытыми стеклом. Вода подается через перфорированную трубу вдоль конька крыши и собирается затем в желоб. k полезного действия такого коллектора невелик, но незначительные затраты, связанные с превращением существующей крыши в солнечный коллектор, могут оправдать невысокий КПД.

 

На 2 показаны некоторые детали возможной конструкции коллектора. Участки стен южной ориентации можно превратить в воздушные коллекторы примерно также, как это было сделано с крышами. Коллекторы водяного типа при размещении на стенах менее практичны, поскольку отсутствует наклонная поверхность, по которой вода может стекать.

 

Переделка существующей крыши в солнечный коллектор водяного типа с открытым потоком:

 

1 - верхняя накладка;

 

2 - труба с перфорациями;

 

3 - два слоя стекла или другого прозрачного материала;

 

4 - холодная вода;

 

5 - фильтр (для асфальтовой крошки);

 

6 - нагретая вода, стекающая в желоб;

 

7 - конопатка (типовая);

 

8 - стекло;

 

9 - металлическая кляммера;

 

10 - гонт;

 

11 - фанера; 12 - стропило.

 

Во дворах вне дома коллекторы могут размещаться на отдельно стоящих конструкциях. Пример такого устройства показан на Прохладный воздух из дома отбирается через нижнюю часть окна в солнечный коллектор, а подается обратно в помещение через верхнюю часть окна. Устройство похоже на оконный кондиционер. Более высокая степень регулирования достигается путем подачи прохладного воздуха в коллектор из одного окна и возврата теплого воздуха в другое.

 

Портативный солнечный коллектор воздушного типа, устанавливаемый во дворе.

 

При переоборудовании существующих зданий можно применить быстрый и достаточно дешевый метод установки простых солнечных коллекторов воздушного типа в оконной коробке. На рис 4, 5, 6 представлены модификации вертикальных термосифонных солнечных коллекторов. Такие коллекторы предназначены для установки в проемы существующих окон. На 4 показана конструкция, приписываемая Баку Роджерсу из г. Эмбудо (Нью-Мексико, США). Прохладный воздух из помещения засасывается в коллектор нагретым воздухом, который из коллектора поступает в помещение. Вертикальный вариант этой конструкции, показанный на 5, особенно приемлем для крупных зданий.

 

Солнечный коллектор, встроенный в оконную коробку:
1 - стена дома;
2 - окно;
3 - теплый воздух;
4 - прохладный воздух;
5 - стекло;
6 - коллектор;
7 - фанера;
8 - изоляция.

 

Вариант устройства солнечного коллектора в оконной коробке:
1 - существующая стена дома;
2 - сущ- щее окно;
3 - нагретый воздух;
4 - прохладный комнатный воздух;
5 - стекло или пластмасса;
6 - черная пластина коллектора;
7 - пол в помещении.

 

Хотя коллектор в оконной коробке может быть фактически любого размера , его эффективность, даже и значительная, основываясь на площади, в действительности будет мала, если размеры коллектора существенно не превышают размеров окна. Если для обеспечения 50%-ной потребности в отоплении требуется коллектор размером 25...50% от площади пола здания, то должно быть ясно, что для заметной экономичности энергии требуются большие коллекторы. На 6 показан коллектор значительно превышающий размеры окна.

 

Коллектор, превышающий по размеру оконную коробку.

 

Трудная задача дополнения существующих зданий аккумулятором тепла была практически решена Дж. П. Гуптой и Р. К. Чопрой из лаборатории министерства обороны (г. Джодхпур, Индия). Они разработали простой солнечный обогреватель комнат не требующий механической энергии и встраиваемый в существующие здания.

 

Простой солнечный обогреватель комнаты:
1 - холодная вода; 2 - коллектор; 3 - солнечная радиация; 4 - горячая вода; 5 - перелив; 6 - стена; 7 - фанера; 8 - изоляция (сухая трава); 9 - глинобитная крыша; 10 - джутовая изоляция; 11 - воздушный зазор; 12 - отверстие для сообщения с атмосферой и заливки; 13 - кран; 14 - стекловата; 15 - бак; 16 - подставка для бака; 17 - дверь.

 

Как видно из 7, солнечный коллектор южной ориентации наклонно опирается на стену здания. Высокий бак с горячей водой без теплоизоляции находится в помещении, примыкая хорошо изолированной стенкой к наружной стене. В результате естественной конвекции вода циркулирует из плоского коллектора в бак и обратно в коллектор. Если в данном климате возможны отрицательные температуры, в воду добавляется антифриз. Тепло в помещение бак излучает своей передней стенкой.

 

Источник: http://mensh.narod.ru/pages/retro.htm

 



Программа Развития ООН. Alliance to Save Energy. Пятая Конференция Министров. АСУ ТП.

На главную  Энергетические ресурсы 





0.0096
 
Яндекс.Метрика