Энергия

НЕКОТОРЫЕ КОМБИНИРОВАННЫЕ ВАРИАНТЫ

Оптимальная ширина промежутка между прозрачными по­крытиями и стеной, играющей роль аккумулятора тепла, состав­ляет 50—125 мм. Однако этот промежуток может быть увеличен для получения некоторых дополнительных преимуществ при его использовании человеком. Например, это пространство можно использовать как холл, переднюю или вестибюль (рис. 3.51).

Биосфера (рис. 3.52) объединяет в себе дом, теплицу, сол­нечный нагреватель и солнечный опреснитель. По замыслу фи­зика Дэя Шахруди пространство между солнечным коллектором и тепло аккумулирующей стеной можно сделать достаточно боль­шим, чтобы использовать его для выращивания растений. Се­верная степа теплицы хранит тепло и служит в качестве южной стены дома. Вместе с архитектором-инженером Шоном Уэллес- ли-Миллером из Массачусетского технологического института Шахруди разработал тонкую мембрану, у которой коэффици­ент пропускания солнечных лучей меняется в зависимости от ее температуры. В холодном состоянии она пропускает около 95% солнечной радиации, которая попадает на нее под прямым уг­лом. В теплом состоянии она почти непрозрачна. В результате достигается большой процент поступления солнечного тепла
в теплицу в солнечную, но холодную зимнюю погоду И почти полное отсутствие поступления солнечного тепла в сильную лет­нюю жару (для выращивания растений достаточно проникаю­щей радиации). Имея ряд дополнительных слоев прозрачной мембраны, расположенных с промежутком примерно 25 мм, та­кая «стена» является также хорошим изолятором. До сих пор не удавалось добиться сочетания большого поступления солнеч­ного тепла и хорошей изоляции, как и не удавалось, естествен­но, получить сочетание прозрачности и непрозрачности без при­менения механических органов управления или движущихся частей.

Фирма «Зоумуоркс корпорейшн» также увеличила промежу­ток между прозрачными покрытиями и аккумулятором тепла для размещения там теплицы. Прототип, показанный па рис. с 3.53 по 3.56, находится в Монта-Виста, шт. Аризона. Площадь основания теплицы 22 м2, а площадь застекленной и обращен­ной на юг крыши 25 м2. Торцовые стены дома сплошные и по­крыты внешней изоляцией, а северная стена закрыта цилиндри­ческими емкостями с водой вместимостью 200 л каждая, анало­гичными бакам с водой в стене дома Стива Баэра, служащими для аккумулирования тепла. Лучи солнца проникают через стек­ло и нагревают вертикально установленные цилиндры. Избы­точное тепло выпускается через ствовчатые вентиляционные от-

Рис. 3.51. Дом с переменным поступ лением солнечного тепла

ВерСТИЯ, размещенные ВДОЛв северной стороны КОНЬКОВОГО бруса. Они автоматически открываются и закрываются при по­мощи емкостей с фреоном, приводимых в действие солнцем. Эти автоматические ставни впервые были разработаны как изделие под названием «Скайлид» для затенения окон от солнца (см. часть И).

Особенностью теплицы является ее крыша с двойным остек­лением и системой «Бидуолл». Два слоя остекления разделены 75-мм промежутком, который заполняется маленькими шари­ками из полистирола на период отсутствия солнца, значительно уменьшая тем самым потери тепла из теплицы (см. рис. 3.54). В период солнечной погоды шарики хранятся в бункерах в зад-

Рис. 3.53. Внутренний вид теплицы, созданной фирмой «Зоумуоркс кор - порейшн», где стена из цилиндров сочетается с системой «Бидуолл»

Рис. 3.55. Шарики удаляются из промежутка в остеклении

Рис. 3.56. Северная стена теплицы с контейнерами для шариков

ней части здания (см. рис. 3.56) и нагнетаются в зазор между стеклами при снижении интен­сивности солнечной радиации (например, ночью или в хо­лодные, облачные периоды).

Перемещение шариков между бункерами и зазором в двой­ном остеклении осуществляет­ся автоматически в течение I мин при помощи управляе­мых термостатом воздуходувок типа пылесосов. Потери тепла через такое двойное остекле­ние, заполненное шариками, приблизительно равны тепло­вым потерям через стену с эквивалентным количеством стекловолокнистой изоляции.

Опыт эксплуатации показыва­ет, что после нескольких дней с температурой, близкой вой, температура в помещении оставалась выше 10°