Рис. 21. Тепловая энергия аккумулируется массой отдельных тел, расположенных в теплице

а—бочки с водой, канистры, банки и т.д.; б —камни, уложенные вплотную к стене; в — камни, уложенные свободно; г — мешки с солью (теплоаккумулятор, работающий на основе использования явления фазовых переходов)

3.2.5. Естественная циркуляция (солнечные накопители и каменный теплоаккумулятор). Днем воздух интенсивно нагревается с помощью солнечных накопителей, которые расположены в нижней части теплицы. Проходя сквозь каменный теплоаккумулятор, расположенный под полом, воздух охлаждается. Ночью воздух, нагретый в солнечном накопителе, поднимается вверх и увлекает за собой более холодный воздух из каменного теплоаккумулятора. Таким образом возникает естественная циркуляция воздуха, обеспечивающая передачу теплоты из солнечного накопителя в теплоаккумулятор или через систему люков прямо в

Рис. 22. Накоттель солнечной энергии и система аккумулирования этой энергии, работающая на использовании естественной циркуляции

а — каменный теплоаккумулятор в виде груды камней под полом теплицы; б —каменный теплоаккумулятор в виде груды камней под полом теплицы и квартиры

теплицу или в квартиру. Вместо каменного теплоаккумулятора можно использовать бетонные плиты с полостями или другие устройства.

3.3. «Полуактивные» инженерные решения, основанные на применении механических устройств

С помощью вентиляторов и регулирующих устройств можно более эффективно управлять потоками воздуха по сравнению с системами, действующими с использованием естественной циркуляции. Это особенно заметно в тех случаях, когда воздух приходится пе-

ремещать на значительные расстояния в направлении, противоположном естественному, например вниз или через теплоаккумулирующее устройство, обладающее большим сопротивлением, которое можно преодолеть только путем использования механического устройства. Такие системы, обеспечивающие накапливание солнечной энергии в теплице и подачу нагретого воздуха с помощью вентиляторов в теплоаккумулирующее устройство или в жилые комнаты, нередко по терминологии, принятой в США, называют «полуактивными», или «гибридными», системами.

Исследования показали рентабельность применения вентиляторов, поскольку это позволяет накапливать большие запасы солнечной энергии и соответственно использовать ее. Например, английский исследователь Цедрик Грин в результате проведенных экспериментов н расчетов установил, что в подобной системе с одним вентилятором при достаточных аккумулирующих возможностях можно утилизировать примерно на 30 % больше даровой солнечной энергии, чем в системе с естественной циркуляцией воздуха без теплоаккуму-лятора.

Простой способ отопления квартиры заключается в использовании нагретого в теплице воздуха с помощью воздушной отопительной системы. В отопительный период свежий воздух для этой системы можно брать из теплицы, где воздух предварительно прогревается. Кроме того, теплый воздух, попадающий в квартиру через дверь, окна или люки, можно охлаждать с помощью теплораспределительиых каналов, расположенных под полом, и, таким образом, использовать подпол дома в качестве теплоаккумулятора.

Другой способ отопления квартиры заключается в том, что теплый воздух с помощью системы воз,щгш-ного охлаждения направляют дальше, например через бетонные плиты нижнего или промежуточного пола дома, в результате чего тепловую энергию можно ак-кумулир<шать непосредственно в 1й)нструкцин, откуда она ночью, а также на следующий день (если он облачный) передается в жилые комнаты.

Ниже описано несколько рациональных решений с йспольюванием вентнляторов.

3.3.1. Бассейн вяи грунт как тепл(М1ккумудвпч1. Воздух, нагретый днем с помощью солнечного излуче-

ос Вентилятор

(-Теплопередача

№лучение Конвекция

Рис. 23. Теплота аккумулируется в бассейне или грунте с помощью вентиляторов

о —система с бассейном; б—система теплоаккумулятора с грунтом

ния, засасывается через горизонтальный канал (в больших помещениях теплиц) в верхней части теплицы и направляется через расположенный под полом бассейн (рис. 23, а) или грунт (рис. 23,6) так, чтобы обеспечивалась эффективная передача тепловой энергии в окружающую теплоаккумулирующую массу. В ночное время ив пасмурный день высвободившаяся из теплоаккумулятора теплота возвращается в теплицу.

Рис. 24. Теплота накапливается в каменном теплоаккумуляторе с помощью вентиляторов, расположенных под полом

в —каменный теплоаккумулятор под теплицей, открытая циркуляция воздуха; б —каменный теплоаккумулятор под теплицей и квартирой, открытая циркуляция воздуха; в —каменный теплоаккумулятор под полом квартиры, закрытая циркуляция воздуха

Рис. 25. Теплота аккумулируется в бетонных плитах с внутренними полостями

а —теплица из легких конструкций, для конструкции пола квартиры использованы бетонные плиты с полостями; б — массивная стена в теплице, конструкция пола квартиры выполнена из бетонных плит с полостями; в — солнечная (теплоаккумулирующая) стена в теплице, конструкция потолка и пол квартиры выполнены из бетонных плит с полостями

3.3.2. Каменный теплоаккумулятор под теплицей или квартирой. Теплый воздух нагнетается через воздуховод на дно каменного теплоаккумулятора (рис. 24, а), откуда он самостоятельно проходит между отдельными камнями, охлаждается и возвращается обратно в теплицу.

В другом решении (рис. 24, б) воздух из жилых комнат засасывается через каменный теплоаккумулятор в теплицу, где он нагревается и возвращается в жилые комнаты. Такая система хорошо функционирует позд-