10

строительные материалы, применяемые при возведи НИИ дома?

сколько места можно предоставить для размещения теплоаккумулирующей массы и каким образом эт^ раа-мещение повлияет на. использование площади теплицы?

каким образом при проектировании конструкции разделительной стены, в которой предусмотрены раздвижные теплоизолирующие покрытия с оберх сторон, обеспечить их максимальную эффективность?

как оценить эффективность различных решений и каковы расходы щ} их реализации?;

каким образом осуществляется данное KondtpyK-тивное решение на практике и долго ли будет служит^* эта конструкция? :• ...

как пр.инятое конструктивное решение влияет н^ нкешний вид теплицы и квартиры?

В Швеции в Высшем техническом училище Чалме!^-са были исследованы различные системы, в которых солнечная э^нергйя, накопленная в теплице али рст№ ленной веранде, использовалась для отепления квартвг-ры. На рис. 56 представлены два альтернативных варианта размещения теплоаккумулирующих масс!

В первом варианте (система 1) такая масса ра^ мещается как в теплице, так и в KBaptHpe, жалюзи опущены и теплота аккумулируется в ма^сё, разме-1ценной в теплице. Темп^атура в квартире поддерживается ниже уровня 20*^, и суточное энергопотребление несколько больше, чем во втором варяат^е (система 2), в соответствии с которым воздух, разогретый в теплице, подвергают принудительной циркуляции с помощью вентиляторов через имеющиеся в

Рие. SB. Раямещиш твплоаю^мулирующих жив ш теплице и жилых комнотах

/-^2—первшйМjiacea разыещена в .теплице, лри атом она а первую очереяк обеспечивается теплотой; в—4—первичная ыаб-с« размещена как в теплкце, так в в жилых комнатах; « этом случае теплотой обеспечяАаютея все помещений: 5—7—вторич-«ая масса размещена в квартире; теплотой oeeciwiBBattitcx в квартира и теплица^ теплстередача оеущеетяетея с нс1киМ>зов«-иием механизмов; в —вторичная масса размещена в теплице; теплотой -овеспеяивается в -первую очередь.тепдшщ, muonepMf-ча мехаяизвроваявая; 9/(? — первичная масса размещена между теплицей и квартирой, при соответствующем положении под-визкиого щита теплоизоляции теплотой можно обесиечнватн в первую очере№ либо партиру, либо теплицу

il

о 2

Суточный расход энергии на отопление, кВт< ч

8 10 12 14 16 -18 20 22 24

Рис. 56. Исследования систем отопления квартир, основанных на использовании накопленной солнечной энергии. Исследования проводились с применением программы *aik» (BRIS) (Тётёборг, 15 февраля, солнечный день) [17]

1 — теплоаккум(улирующая масса размещена в теплице н в квартире, жалюзи опущены; 2теплоаккумулирующая масса размещена только в квартире, теплопередача с использованием вентиляторов, жалюзи опущены

- квартире бетОйные плиТь! с полостями. При sitom обеспечивается интенсивный переход тепловой энергии разогретого воздуха в материал зкелезобетонных плит, в результате чего повышается температура воздуха

В квартире; хотя анергопотребление при этом уменьшается.

5.1.3. Теплоаккумулирующие свойства, различных материалов. Теплоаккумулирующая способность строительных материалов зависит от их теплоемкости и разности температур. В качестве общего правила можно указать, что чем больше плотность данного вещества, тем больше его теплоаккумулирующая способность. Тяжелые вещества, как правило, отличаются также и хорошей теплопроводностью (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Теплоаккумулирующая спос1>6ность и теплопроводность некоторых материалов

Вещество

Тепло-провод-аость, Вт/(м».<>С)

Относительная теплопроводность

Вода Сталь

Природный камень Бетон

Сплошной кирпич Гравий, песок Грунт

0.55

45.3 1.43 1,65 0,66 0,39 0,85

(сухой)

(влажный)

1,00 82.36 2,60 3.00 1,20 0,70 1.55

: 1.16

В небольших теплицах, где площадь размещения теплоаккумулирующих масс ограничена, целесообразно использовать вещества, обладающие способностью к фазовь1м превращениям. На рынках сбыта имеется такая продукция в упакованном виде — пакеты толщиной в несколько сантиметров, которые можно вмонтировать в стену,- а в пределах квартиры — также и в пол. Преимуществом таких материалов является их небольшой объем, обусловленный высокой теплоаккумулирующей способностью (например, в 6 раз большей, чем у камня). Недостатком их являетсй высокая стоимость. Бо^ее экономичное решение заключается в использовании в: качестве теплоаккумуляторов таких материалов, которые одновременно служат строительным материалом конструкций пола или стены.

Бесплатным теплоаккумулнрующим материалом является только вода. При ее использовании определенные затраты идут лишь на установку емкостей и оборудование бассейна.

Влияние поверхности теплоаккумулирующей массы. Цвет используемой первичной теплоаккумулирующей массы оказывает решающее влияние на долю солнечной лучистой энергии, поглощаемой материалом (см. рнс. 54). Для вторичной теплоаккумулирующей массы одним из важнейших факторов является структура поверхностного слоя, поскольку значительное количество образующейся теплоты переходит в него через воздух (путем конвекции). При этом остается справедливым правило: чем более грубо обработана поверхность, тем больше в нее перейдет тепловой энергии. Длинноволновое тепловое излучение хорошо поглощается почти всеми строительными материалами (табл. 5.3).

Таблица 5.3. Способность различных материалов поглощать коротковолновое и длинноволновое излучение (27]

Толщина элемента из теплоаккумулирующей массы. При использовании в ночное время накопленной за день солнечной тепловой энергии глубина проникания теплоты в массу, например за 8 световых часов, определяется ее толщиной. В зависимости от вида первичного теплоаккумулирующего материала толщина его в строительной конструкции может меняться от 150 до 250 мм. Такие конструктивные элементы, как пол и стены, могут быть и большей толщины, если строительные конструкции обладают хорошей теплопроводностью. Тем самым обеспечивается достижение лучшей теплоаккумулирующей способности. На рис. 57 показаны суточные колебания температуры для конструкций из бетона и кирпича. Из рисунка видно, какое

количество массы участвует в процессе аккумулирования теплоты.

5.1.4. Теплоаккумуляторы из различных материалов. Традиционные строительные материалы. Теплоаккумулирующая способность бетона и кирпича не очень высока, однако эти материалы все же могут служить в качестве первичной массы, т. е. в общих чертах, работать так же, как естественные камни. Особенно это относится к бетону, обладающему достаточной теплопроводностью и неплохими теп-лоаккумулирующими свойствами.

Бетон широко используется в конструкциях пола и стен. Бетонные стены могут быть изготовлены серий^ но на заводе в виде блоков или монолитными на месте строительства. Оптимальная толщине бетонной стены составляет 200—250 мм для первичной теплоаккумули: рующей массы и около 100 мм — для вторичной массы. Для кирпичной стены соответствующие толщины составляют 130—150 и 80 мм. На практике это означает, что кладка кирпичных стен производится на половину толщины кирпича или пол сооружается из бетонных плит толщиной 120 мм, которые затем покрывают кирпичом на плашку.

Водяные теплоаккумуляторы. В качестве таких теплоаккумуляторов можно использовать различные емкости, применявщиеся ранее для других целей, — сосуды из-под керосина и красок, бочки, а также недорогие пластмассовые или металлические емкости. Поверхность таких сосудов должна быть темной, чтобы обеспечивалось хорошее поглощение солнечных лучей. Закрашивая такие емкости темно-серой, черной и темно-красной коррозионно-стойкой краской (например, красками «текнос-маалит> фирмы «Кирье»), можно добиться их привлекательного внешнего вида, что немаловажно, поскольку теплица является частью бытовых комИат.

При размещении сосудов с водой в теплице важно помнить о том, чтобы максимально возможная часть их поверхности была в пределах досягаемости солнечных лучей. Если используют большие емкости, то надо сделать так, чтобы воздух мог огибать их со всех сторон, поскольку накопленная тепловая энергия должна потом обратно перейти в теплицу.

Бассейны с водой хорошо функционируют как на-