ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ДОМ ФИРМЫ PHILIPS
Этот экспериментальный дом построен в Аахене (ФРГ) как главная часть программы по использованию солнечной энергии и эффективному использованию энергии в зданиях. Анализ потребления энергии в ФРГ показал, что 50% всей первичной энергии используется в форме низкотемпературного тепла (ниже 100°С). Большая часть этого тепла используется для отопления зданий и горячего водоснабжения. Около половины электроэнергии также используется для получения низкотемпературного тепла, в основном для отопления жилищ.
Общепризнано, что разработка энергосберегающей техники для отопления может существенно улучшить энергетическую ситуацию в континентальной Европе, для чего предложены четыре основных мероприятия:
1) снижение тепловых потерь зданием;
|
^ - |
КОП 3 Z |\ |
|||||
|
О -70 -5 0 3 5 10 15 20 T°Z |
2) восстановление тепла сбросной воды и воздуха;
|
3) использование альтернативных источников энергии, безвредных для окружающей среды (например, солнца и грунта); 4) разработка интегрированных энергетических систем для здания.
1 — вода; 2 —свежий воздух; 3— холл; 4 — вентиляционный выброс; 5—солнечная радиация; 6 — теплообменник; 7 — миникомпьютер; в —тепло; 9 —холодная вода; 10 — горячая вода; 11 — тепловой насос; 12 — бак-аккумулятор тепла сезонный; 13 — нагрев воды; 14 — теплообменник в грунте; J5 — сброс воды. |
Изоляции, регулируемой вентиляции и двойного остекления. В сочетании с тепловым насосом и другими системами это позволило снизить потребность в энергии ДО 7б по сравнению с потребностью обычных зданий или до 7з по сравнению с потребностью современных хорошо теплоизолированных домов.
Отопление требует около 8300 кВт-ч и обеспечивается солнечной энергией с аккумулированием тепла. Солнечный коллектор, описанный в § 2.5, питает водой бак-аккумулятор вместимостью 42 м. Ежегодно бак накапливает 10—12 тыс. кВт-ч. Путем восстановления тепла сбросной воды электрическая мощность горячего водоснабжения снижается на 50%.
Теплйвой насос в этом доме использует несколько источников тепла, показанных на рисунке. Подземный коллектор, состоящий из 120 м пластиковых трубок, размещен под полом дома и дает тепло для испарителя при 7 °С. После повышения температуры в тепловом насосе до 50 °С и это тепло поступает в бак горячего водоснабжения. Тепловой насос электрической мощностью 1,2 кВт работает с КОП=3,5 и дает около 3,5 кВт тепла. Охлаждение здания летом осуществляется без теплового насоса. Теплый воздух прокачивается через холодный подвал. Сбросная вода служит источником тепла для теплового насоса. Путем восстановления тепла как с помощью теплового насоса, так и обычного теплообменника жидкость — жидкость годовой расход энергии на нагрев воды можно снизить с 3980 до 980 кВт-ч. Интересно отметить, что полное потребление энергии электрооборудованием в этом доме, которое можно рассматривать как источник теплого воздуха, составляет 2915 кВт-ч в год, оно включает сушилки посуды, холодильник, морозильник, электроплиту, освещение и телевизор. Восстановление тепла нагретого воздуха осуществляется путем подогрева приточного воздуха во вращающемся регенераторе.
