Системы солнечного обогрева (вспомогательные)

В использовании Солнца в качестве источника теплоты нет ничего нового. Еще 2400 лет тому назад Сократ писал: «Сейчас в домах с видом на юг солнечные лучи проникают в галереи зимой, а летом путь солнца лежит над нашими головами и выше крыш так, что имеется тень. Если тогда это наилучшее устройство, то мы должны будем строить южный фасад дома более высоким, чтобы в дом поступали лучи зимнего солнца и северный фасад более низким, чтобы защитить дом от зимних ветров».

В то время как Греческий дом, описанный Сократом, терял тепло так же быстро, как и собирал из-за конвективных и радиационных потерь, римляне обнаружили что если портик (галерею) и окна южной ориентации остеклить, то солнечная энергия будет уловлена и можно будет сохранить полученное тепло на ночной период времени. Этот простой феномен получил название «тепличный эффект». Сегодня дом, в котором используется эффект теплицы для отопления, мы называем «пассивным солнечным домом».

 

Существует общее эмпирическое правило, согласно которому грамотно спроектированный пассивный солнечный дом в сравнении с традиционно спроектированным домом той же площади поможет снизить затраты на отопление на 75% при удорожании строительства всего лишь на 5...10%

Наиболее популярные методы обогрева солнечной энергией, применяемые в пассивных солнечных домах:

· система прямого обогрева солнечным теплом остекленных соляриев (теплиц);

· система косвенного обогрева с использованием массивной стены Тромба

Каждый из этих методов повлияет на проект потому, что все они имеют специфические требования.

При создании проекта пассивного солнечного дома в несколько этажей следует принять во внимание то обстоятельство, что будет происходить некоторое расслоение теплоты между теплыми верхними этажами и более прохладными нижними.

 

Пассивные солнечные дома часто имеют открытые планы (перетекающие пространства) для облегчения термосифонного эффекта в перемещении солнечного тепла от южного фасада через весь дом. Для распределения теплого воздуха в зданиях с закрытыми планами иногда используются небольшие вентиляторы.

 Основное правило гласит, что преграды должны отсутствовать в пределах 60° от географического юга от южных углов дома по возможности и минимально в пределах 45° (см. рисунок ниже).

· не должно быть никаких преград вообще в пределах 3 м с южной стороны;

· невысокие ограждения должны находиться на расстоянии более 3 м;

· одноэтажные здания могут находиться на расстоянии более 5,5 м;

· двухэтажные здания могут находиться на расстоянии более 12 м.

· чтобы добиться освещения южного фасада прямым солнечным светом с 9 до 15 часов в зимние месяцы

Углы солнечного затенения

Вопреки постоянному, но ошибочному мнению, присутствия лиственных деревьев с южной стороны дома следует по возможности избегать.

Лиственные деревья, растущие с восточной и западной сторон, могут быть выгодны. Они позволят получить некоторое дополнительное солнечное тепло с восточной и западной сторон поздней весной (потому, что они все же не создают полного затенения), когда теплопоступление все еще необходимо в существенных количествах, а одного южного солнечного обогрева еще не достаточно. Аналогично, до опадания листьев осенью, они помогут затенить восточные и западные окна в то время, когда солнечное тепло поступает еще в достаточном количестве