Норман Б. Саундерс изобрёл систему солнечного отопления, в виде особой конструкции южного ската крыши, пропускающей значительное количество света солнца зимой, но очень малое — летом.
Солнечная лестница, вертикальный разрез
Конструкция и принцип работы
Как показано на прилагаемых рисунках, крыша имеет некоторое сходство с лестницей. Ступени этой лестницы непрозрачны и имеют отражающее покрытие. Подступенки прозрачны и выполнены из стекла или жёсткого пластика. Над лестницей смонтирован прозрачный лист, защищающий конструкцию от дождя и снега, а также служащий для снижения теплопотерь.
В зимнее время прямой и отражённый свет низкостоящего солнца свободно проникает в помещение и падает на массивную кирпичную стену, расположенную в его северной части. Тепло, поглощённое стеной, излучается в ночное время в помещение, обогревая его.
Солнечная лестница, детали конструкции
Достоинства
В летнее время большая часть лучей солнца отражается от ступеней лестницы в окружающую среду, в помещение попадает лишь незначительная их часть и оно не перегревается.
Помимо вышеперечисленных свойств такая система солнечного отопления обеспечивает прекрасное естественное освещение помещения на всю его глубину, что позволяет совсем отказаться от использования искусственного света в дневное время и добиться заметной экономии электроэнергии.
Модификации
В одном из домов (Вестон, Массачусетс), оборудованного такой системой солнечного отопления, лучи солнца, проходящие через крышу, нагревают массивную бетонную стену. В другом доме лучи солнца нагревают контейнеры с водой, расположенные непосредственно под ней. Прозрачные пластиковые контейнеры практически не снижают уровня естественного света в помещении.
Упомянутые здания достаточно подробно описаны в книге “Solar Heated Buildings of North America: 120 Outstanding Examples” by William Shurcliff.
Недостатки
Недостатком Солнечной лестницы являются довольно ощутимые теплопотери в холодные ночи. Для их снижения требуется применение достаточно дорогих прозрачных теплоизоляционных материалов.
Существует опыт использования в качестве прозрачной теплоизоляции нескольких слоёв дешёвой воздушно-пузырчатой плёнки (Прим. переводчика).
Выводы
Невзирая на указанный выше недостаток Солнечная лестница Нормана Б. Саундерса является весьма удачной системой пассивного солнечного отопления.
На своё изобретение Норман Б. Саундерс получил патент.
Источник: “Low-Cost Solar Heating — 100 Daring Schemes Tried and Untried” by Dr. William Shurcliff
Комментарии