Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

БЬГЮВЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ

В этой книге часто встречается выражение "солнечные сис­темы", что указывает на их определенную связь с Солнцем. Однако в данном случае это выражение означает системы тепло- хладоснабжения и горячего водоснабжения на основе использо­вания солнечного тепла. Иными словами, термин "солнечная система" подразумевает не астрономическое понятие, а указы­вает на различные технические или архитектурно-конструктив - ные решения, применяемые при использовании энергии Солнца в солнечных домах для охлаждения, отопления и горячего водо­снабжения.

Проблема использования солнечного излучения рассматри­вается не только с точки зрения обеспечения энергией бытовых нужд населения, но и получения энергии в производственных сферах. Солнечное излучение и вызываемые им тепловые эф­фекты находят непосредственное применение в таких облас­тях, как охлаждение и отопление зданий, горячее водоснабже­ние, освещение, нагрев и охлаждение теплоносителей, произ­водство электроэнергии, сушка, опреснение воды, санитарное дело, уничтожение бактерий и др.

Кроме того, опосредствованное использование солнечной энергии происходит при производстве электроэнергии за счет преобразования энергии ветра, перепадов давления и темпера­туры, энергии приливов и волн в удобные для человека формы энергии, а также при применении метана, получаемого из отхо­дов сельскохозяйственного производства из морской флоры и фауны.

Солнечные системы, обеспечивающие потребности общест­венного хозяйства, разделяются на две группы: активные и пассивные. Активные гелиосистемы предполагают получение солнечного тепла с помощью технических устройств, в то время как в пассивных гелиосистемах использование солнечной энер­гии осуществляется исключительно за счет архитектурно-конст - руктивных решений зданий.

Технические, в том числе механические, устройства в актив­ной гелиосистеме потребляют энергию от внешних источников - электричество, нефтяное топливо, газ и др. Следовательно, в по­нятие активной гелиосистемы включено применение внешних источников энергии для получения солнечного тепла. Пассив­ная солнечная система исходит из использования солнечной энергии исключительно на основе природных физических явле­ний: естественной циркуляции, конвекции, отражения потока излучения и т. п. В этом смысле обычный солнечный водонагре­ватель является примером использования пассивной солнечной системы.

На рис. 1.3 представлены типы активных систем солнечного теплоснабжения - система горячего водоснабжения, система отопления и горячего водоснабжения, система теплохладоснаб - жения и горячего водоснабжения и система теплохладоснабже - ния и горячего водоснабжения с тепловым насосом.

На рис. 1.4 показаны пассивные системы солнечного отопле­ния - водонагреватели с принудительной циркуляцией теплоно-

Г

РИС. 1.4. ТИПЫ ПАССИВНЫХ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ОТОПЛЕНИЯ И ТЕПЛО - ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ

А — водонагреватель с разомкнутой системой непрерывной подачи и распределе­ния воды: 1 — подача питательной воды; 2 — распределение горячей воды; б — во­донагреватель с естественной циркуляцией воды: 1 — подача питательной воды; 2 — распределение горячей воды потребителю; в — солнечный опреснитель: 1 — Исходная (морская) вода; 2 - дистиллированная вода; г — теплоаккумулирующий элемент (стена Тромба); 1 — солнечное излучение; 2 — тепловое излучение; 3 — стекло; 4 — бетон; д — система непосредственного накопления тепла: 1 — стеклян­ное окно; 2 — теплоизоляционная перегородка (в ночное время закрыта); 3 — напольный аккумулятор тепла; е — теплоаккумулирующая излучающая система из водяных емкостей: 1 — пластмассовая емкость; 2 — передвижная теплоизоля - ционая панель; 3 — вода; 4 — потолок

Сителя и с естественной циркуляцией воды, система аккумули­рования тепла в больших нагреваемых емкостях, система непо­средственного накопления и использования солнечного тепла с применением напольных аккумуляторов, система аккумулирую- ще-излучающая в виде водяных мешков, в которых водяной ме­шок выполняет функцию теплоаккумулирующего и теплоиэлу - чающего узла.

В будущем, когда солнечные батареи станут дешевле и по­явится возможность использовать вырабатываемую ими элект­роэнергию для привода в действие коллекторных насосов и вентиляторов, отпадет необходимость деления солнечных систем на активные и пассивные. Уже сейчас работают экспери­ментальные образцы таких установок.