Системы пассивного солнечного теплоснабжения

Перспективным является применение так называемых пассивных систем солнечного отопления, т. е, систем, в которых не используется специальное оборудование, а сами конструкционные элементы зданий и сооружений являются приемниками и аккумуляторами солнечной энергии. Такие системы позволяют в различных климатических зонах экономить от 20 до 60 % топлива, необходимого для отопления.

Как правило, в зданиях с пассивным солнечным отоплением для повышения эффективности синхронно используется несколько типов систем: например, гелиотеплица, оранжерея или зимний сад, пристроенные к южному фасаду здания, южные застекленные теплоаккумулирующие стены, окна, террасы, балконы.

Пассивные солнечные отопительные системы наиболее распространены в Австралии и Иордании. Самая простая форма пассивного отопления — это ориентация окон таким образом, чтобы все большие окна выходили на юг. В доме с южной ориентацией на отопление расходуется на 15…25 % меньше топлива, чем в подобном здании с восточной или западной ориентацией. Наибольшей экономии можно достичь при выполнении внутреннего оформления зданий из теплопоглощающих материалов и при покрытии окон изнутри теплоотражающими прозрачными пленками.

Конструкции, использующие пассивное солнечное тепло, популярны в некоторых районах США, например, в штате Нью-Мексико, где при строительстве почти в каждом доме вводится пассивное солнечное отопление. Все больше европейских архитекторов проектируют дома с пассивным солнечным отоплением.

Неотапливаемая стеклянная пристройка к дому с южной стороны (например, теплица, балкон, терраса или дворик) способствует сохранению тепла. Такой конструкционный элемент обеспечивает дополнительно жилое пространство в солнечные дни.

Солнечные стены (стены Тромба) — это стеклянные плиты или прозрачная изоляция на внешней стороне стены; если пространство между стеной и стеклом вентилируется, то такая конструкция называется вентжированной солнечной стеной. Они получили некоторое распространение в США; в Дании и Швеции имеется ряд демонстрационных установок с солнечными стенами; годовая энергетическая производительность солнечных стен в Дании достигает 50…200 кВт ч/м2.

При разработке пассивной гелиосистемы необходимо учитывать общие ограничения, от которых зависит эффективность системы — географическое положение объекта, его размеры, назначение, верхний предел стоимости, доступность и стоимость дополнительных материалов и работ; обязательным является проведение технико-экономических расчетов.

Теплоаккумулирующие конструкции должны быть ориентированы в пространстве так, чтобы можно было максимально использовать прямое или отраженное от других конструкций или элементов интерьера солнечное излучение. Самым лучшим твердым теплоаккумулирующим материалом является бетон, затем кирпич, дуб, сосна, гипс (сухая штукатурка).

По мере усовершенствования технологических решений, улучшения качества оборудования и повышения его экономичности масштабы использования пассивного солнечного теплоснабжения будут расширяться.

Применение тепловых аккумуляторов для отопления зданий также является одним из примеров пассивного солнечного теплоснабжения. Исследования, проведенные на научно-исследовательском полигоне «Десна» Института электродинамики НАН Украины, показали, что при использовании двойного покрытия теплиц пленкой и применения тепловых аккумуляторов в условиях Черниговской и Киевской областей энергозатраты в теплицах можно снизить на 20…30 %.

Дата публикации: 17.03.2013

Похожие записи:

• Системы активного солнечного теплоснабжения
• Солнечное теплоснабжение
• Солнечные электростанции
• Фотоэнергетика Украины
• Солнечная энергетика Украины. Технологии и оборудование
• Солнечная энергетика. Потенциал Украины