![]() | |
![]() ![]() |
На главную Энергетические ресурсы Переоборудование здания в солнечный дом 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.
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:
Вариант устройства солнечного коллектора в оконной коробке:
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:
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
![]() ![]() ![]() ![]() На главную Энергетические ресурсы 0.0026 |
|