1.6.1. Пассивное отопление

Известно, что почти половина энергии, потребляемой в Европе, расходу­ется на содержание зданий. В связи с этим для архитеїсторов возникает важная задача: проектировать здания и городские пространства таким образом, чтобы сохранять природные ресурсы и максимально использовать возобновляемые формы энергии. Решению этой задачи должны быть подчинены выбор места расположения, геометрические формы, размеры и объемы сооружаемых зда­ний, их ориентация на местности. В проекте должны быть сведены к мини­муму потребность в энергии для освещения, отопления, горячего водоснабже­ния, охлаждения и вентиляции зданий и открытых городских пространств. Уровни энергопотребности различных зданий приведены на рис. 1.46.

Концепция пассивной системы солнечного теплоснабжения зданий со­стоит в том, что тенловоспринимающими и аккумулирующими элементами служат ограждающие конструкции зданий, а перенос теплоты внутри поме­щений осуществляется с помощью естественной конвекции. Понятно, что са - Mlt здания должны иметь хорошую тепловую изоляцию стен, потолка, пола. Следует предпринять необходимые меры для снижения тегигопотерь через

оконные проемы. Для этого применяются герметичные с вакуумированным внутренним пространством двух - и трехслойные стеклопакеты. Хороший эф­фект дает нанесение на стекла специальных отражающих покрытий с низкой излучательной способностью в инфракрасном диапазоне длин волн или раз­мещение между стеклами полимерных пленок.

Прямое улавливание солнечного излучения осуществляется через остек­ленные поверхности большой площади на южном фасаде здания. С этой же целью устраиваются остекленные проемы на крыше индивидуальных домов. Увеличению уровня освещения в глубине пространства способствуют различ­ного рода отражающие системы, которые направляют дневной свет в потолок и устанавливаются в оконном проеме или в нижней его части: световые полки (рис. 1.47, а), призматические стекла (рис. 1.47, б), ставни (рис. 1.47, в) и по­доконники (рис. 1.47, г).

Непрямое улавливание солнечного излучения 3 осуществляется в пассив­ных системах с помощью коллекторно-аккумулирующей стены I, которая служит южной стороной здания. Она зачерняется и остекляется в 1-3 слоя 2 (рис. 1.48). Назначение этой стены —■ аккумулировать солнечную теплоту в дневное время, сдвинуть и растянуть во времени максимальное его поступле­ние в помещение в наиболее холодное время суток.

Для дома с площадью коллекторно-аккумулирующей стенки 30 м2 и ота­пливаемой площадью 72 м2 экономия условного топлива достигает 1,36 т. Расчеты показывают, что в зависимости от количества слоев остекления, ма­териала стенки и ее воздухопроницаемости, географического расположения объекта, коэффициент замещения нагрузки F (доля солнечной энергии в по­крытии отопительной нагрузки) достигает величин 0,3-0,7.

Оригинальная облицовка для акуумулирующей стены предложена в Швейцарии. Там на фасад наклеиваются прозрачные плитки Sto Therm Solar “з поликарбоната. Темный клей хорошо поглощает солнечное излучение. В ночное время аккумулированная теплота передается внутрь помещения.

Пассивная система отопления дома дополняется гравийно-галечным ак­умулятором, который размещается в цокольной части.

Днем теплый воздух, который нагревается у коллекторной стены, попа­дает в помещение и в аккумулятор и заряжает его. В ночное время и при хо-к лодной пасмурной погоде прокачиваемый через аккумулятор воздух нагрева - егся и поступает в помещение. При этом аккумулятор разряжается. Расчеты показывают, что для обогрева дома площадью 60 м2 необходим аккумулятор объемом от 3 до 6 м3 в зависимости от наличия теплоизоляции, величины сол­нечной радиации.