Система пассивного солнечного охлаждения позволяет организовать усиленную естественную вентиляцию дома для защиты от перегрева в летнее время.
Рекомендуемый ориентировочный воздухообмен в солнечном доме составляет 0,5 от общего объёма здания в час.
Содержание
- Охлаждение естественной конвекцией
- Охлаждение ночным воздухом
- Охлаждение термической массой земли
- Охлаждение термической массой солнечного коллектора
- Заключение
Охлаждение естественной конвекцией
Хорошая организация воздушных потоков в здании является основой распространения полученного тепла по помещениям за счёт естественной конвекции. Это достигается созданием вертикальных воздушных потоков в двухсветных пространствах атриумов, холлов, повышенных частях жилых комнат.
Дом с шатровой крышей и «солнечной трубой».
Использование принципа «солнечной трубы», положенного в основу всех этих решений, является причиной обилия в американском жилище двухсветных пространств, верхних окон, фонарей верхнего света.
Организация усиленной естественной вентиляции здания:
1 — остекление южного фасада; 2 — массивные перекрытия и полы; 3 — фонарь верхнего света (солнечная труба) с регулируемыми вентиляционными отверстиями
Охлаждение ночным воздухом
Одним из способов пассивного охлаждения дома является вентиляция прохладным ночным воздухом. Однако этот способ эффективен лишь в тех случаях, когда температура наружного воздуха в ночное время не превышает 18°C.
Вентиляция может быть естественной, когда она осуществляется при открывании окон и дверей, или механической, то есть с применением вентиляторов. Вентиляция ночным прохладным воздухом охлаждает всю тепловую массу дома, то есть создаёт запас прохлады на следующий день.
Охлаждение термической массой земли
Воздух, поступающий в дом, можно пропускать по проложенному в земле каналу, при этом он охлаждается.
Эффективность этого способа возрастает в случае применения галечного аккумулятора, твёрдые частицы в котором охлаждаются при пропускании прохладного воздуха ночью, а днём охлаждают наружный воздух.
Оригинальное архитектурное решение пассивной системы теплохладоснабжения было применено в доме Д. Балкомба (Санта-Фе, Нью-Мексико). На следующем рисунке показан принцип работы этой системы в режиме охлаждения.
Схема пассивной системы теплохладоснабжения в доме Балкомба (в режиме охлаждения):
1 — клапаны регулирования; 2 — 21 июня днём; 3 — 21 декабря днём; 4 — стеклянная подвижная дверь; 5 — холодный приточный воздух; 6 — воздух, поступивший в дом; 7 — вытяжной воздух
Летом наружный воздух движется вследствие естественной тяги, охлаждаясь перед поступлением в дом при прохождении подземного канала и нагреваясь при отводе теплоты от внутренних поверхностей дома. Удаление нагретого воздуха осуществляется из верхней точки дома через трубу с жалюзи с северной стороны.
Охлаждение термической массой солнечного коллектора
Солнечный дом Skytherm House в Атаскадеро (Калифорния), построенный по проекту Гарольда Хэя, является одним из примеров использования пассивного солнечного отопления и охлаждения.
Солнечный коллектор этого дома расположен горизонтально. На плоской сейсмостойкой крыше из профилированного стального листа уложены 4 чёрных пластиковых мата, наполненные водой, над которыми скользят по направляющим панели подвижной изоляции.
Летним днём изолирующие ставни закрывают маты, защищая их от солнца, а на ночь они откатываются назад, и чёрные маты излучают тепло в прохладный ночной воздух с тем, чтобы днём охлаждать помещение внизу.
Резервное электрическое отопление, предусмотренное в доме, никогда не использовалось.
Заключение
Таким образом, если воздушный кондиционер необходим, то можно использовать энергию солнца, поскольку в жаркие дни, когда нужно охлаждение, энергия солнечного излучения максимально доступна и, таким образом, полностью отпадает забота в аккумулировании энергии.
Комментарии