Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУНТА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ

Температура грунта различна в зависимости от качества почвы. Обычно на глубине 7-10 м годовая температура постоян­на и близка к среднегодовой температуре воздуха. Следова­тельно, если среднегодовая температура в Токио 16-18°С, а в фудахоро 10-12°С, то при умелом использовании грунта можно устроить вполне подходящую систему охлаждения воздуха. Конечно, при наличии колодца наиболее эффективной была бы система охлаждения при помощи колодезной воды. Однако во многих районах нет подземных вод, а в местах, где такие воды есть, ограничено число колодцев, способных обеспечить беспере­бойное водоснабжение. Существуют колодцы, в которых, не­смотря на длительный срок службы, вода еще не полностью вы­сохла, и ими продолжают пользоваться. Однако если использо­вать колодец для снабжения системы охлаждения, то каждый час необходимо выкачивать из него 1 т воды, и, естественно, это приведет к его осушению.

При отсутствии подпочвенных вод в грунте в вертикальном или горизонтальном направлении прокладывают трубы, по кото­рым пропускают наружный воздух, и таким образом охлаждают его. Этот метод охлаждения давно известен: в 1830 г. в Греции был прорыт так называемый охладительный тоннель длиной 91,5 и шириной 2,74 м, предназначенный для охлаждения пси­хиатрической больницы. В этой системе для организации цирку­ляции воздуха не применяются вентиляторы. Благодаря нагре­ву за счет тепла, выделяющегося при конденсации паров воды в верхней части сооружения, возникает термосифонная циркуля­ция. Когда не было специальных охладительных установок, такой способ широко использовали для охлаждения помеще­ний. Этим способом можно также подогревать холодный зимний воздух или запасать теплый воздух в летний период.

При прокладке вертикальных труб получаются воздушные ко­лодцы с двойными стенками: наружный воздух по внешней трубе поступают в грунт, где попадает во внутреннюю трубу, на­ходящуюся в самой нижней части системы, и там нагревается (или охлаждается).

Этот способ, который некоторые считают технической новин­кой, был запотентован еще Тайсё (1912-1926), и уже тогда в трубах применялась пленка, имеющая дезинфицирующие свой­ства и предотвращающая появление плесени.

Экспериментальными системами охлаждения с использова­нием охлаждающих поперечных труб и воздушного колодца с вертикальными трубами были оборудованы несколько солнеч­ных домов. Пока, как и следовало ожидать, положительных ре­зультатов получить не удалось. В системах обоих типов монтаж - Но-установочные работы оказались очень дорогими, а длина труб и площадь внутренней поверхности - недостаточными. В целом Достигнутые результаты хуже, чем в случае применения комнат­ного охладителя. Следует иметь в виду, что при прокладке охлаждающих труб нужно тщательно следить за сохранностью Фундамента дома.

РИС. 5.11. ЖИЛОЙ ДОМ, ЧАСТИЧ­НО РАСПОЛОЖЕННЫЙ В ГРУНТЕ 1 — коллектор для системы горячего водоснабжения; 2 - поступающее солнечное излучение; 3 - отопле­ние; 4 — охлаждение испарением; 5 - слой грунта; 6 — охлаждение; 7 - использование холода и тепла земли; 8 — дренажное отверстие

Если в жилом доме установить охлаждающую систему с ком­натным охладителем, то необходимо проложить трубопровод из труб диаметром 30 см и длиной 40 м на глубине более 2 м. Если строительные работы проводить без учета правил техники без­опасности, предусматривающих условия залегания грунта и его структуру на строительном участке, то экономического эффекта ожидать не следует.

Один из древнейших способов охлаждения кухни с использо­ванием грунта с одновременной вентиляцией помещения извес­тен во всем мире и применяется в жилищах, которые размещают целиком или частично в грунте (рис. 5.10). Он позволяет наибо­лее эффективно использовать тепло земли. В последнее время этот способ особенно тщательно изучают в США, и уже построено несколько зданий, где он используется.

На рис. 5.11 представлен типичный дом, который частично находится в грунте с южной стороны склона холма; слой почвы, на которой растет трава, сверху покрывает крышу.

В северо-западной части США, где летом бывает также жарко, как на о. Хоккайдо в Японии, создают системы теплохладоснаб­жения и горячего водоснабжения без вспомогательных энерго­источников. Летом действует система охлаждения с использова­нием теплоты грунта, зимой отопительные устройства работают за счет солнечного излучения, а горячее водоснабжение обеспе­чивается теплом, вырабатываемым коллекторами, установлен­ными на верандах.

В Японии не так просто найти участок холма с южным скло­ном, находящийся в таких благоприятных условиях. Если бы все же подходящую местность удалось найти, то там следовало бЫ строить дома с солнечной системой охлаждения.