Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

ГРАВИЙ В КАЧЕСТВЕ АККУМУЛЯТОРА ТЕПЛА

Обычно в качестве аккумулятора солнечного тепла использу­ют воду. Однако теплоаккумулирующими веществами могут служить галька, гравий, а также кирпич, цемент и другие строи­тельные материалы. Удельная теплоемкость воды (количество теплоты, аккумулируемой в 1 м3 воды на 1°) составляет 1000 ккал/(м3-°С), удельная теплоемкость гравия равняется 0,22 ккал/(кг-°С), и при плотности 1850 кг/м3 удельная теплоем­кость составит 400 ккал/^-ОС), т. е., чтобы аккумулировать °Динаковое количество тепла, для гравия потребуется простран­ства в 2,5 раза больше, чем для воды. Обычно гравий в качестве аккумулятора тепла используют в отопительных системах с воз - Душными коллекторами. Такие аккумуляторы из твердого гра­нулированного материала типа гравия широко применяются в ^-Ша в системах, в которых комбинируют несколько методов аккумулирования тепла (рис. 2.38).

Недостатком аккумулятора тепла из гравия являются его ольщие размеры, а положительным является возможность раз­мещения под полом дома, поскольку у японских домов по тра­диции пол приподнят над фундаментом более чем на 45 см. Сли рационально использовать это пространство, то mojjcho

Найти достаточно места для размещения теплоаккумулятора из гравия и обеспечить эффективный обогрев помещения через пол. В этом случае возникает большое сопротивление воздушно­му потоку, поэтому необходимо в каждом конкретном доме использовать какое-либо устройство, обеспечивающее его равно­мерную циркуляцию (рис. 2.39).

Обычно сопротивление воздушному потоку в теплоаккумуля - торе, наполненном гравием, определяется расчетным путем. Как правило, скорость циркуляции воздуха мала, поэтому не должно вызывать беспокойство давление воздуха в диапазоне 3-5 мм вод. ст., характерное для такой конструкции. Чтобы в сол­нечном доме, имеющем под полом слой гравия толщиной 30 см, аккумулировать 50000 ккал тепла и удерживать это тепло при температуре 20°С, необходима площадь пола приблизительно 20 м2. Этого тепла будет достаточно для отопления помещений 1-го этажа - гостиной, столовой и спальни.

Диаметр используемых частиц гравия обычно 4-8 см. Если бы Удалось подобрать частицы гравия одного диаметра, то незави­симо от их размера получаемый тепловой эффект был бы на 50% больше и не было бы помех при циркуляции воздуха. Нежела­тельно смешивать мелкий и крупный гравий. Кроме гравия при­меняют и щебень. Однако если его не готовить специально, то возможно попадание ломких и грязных кусков; при употребле­нии он может ломаться, а нагреваясь, трескаться.

Аккумуляторы из гравия могут использоваться и летом для накопления холода. Такие аккумуляторы встречаются в домах, построенных в США в г. Томсоне. Однако при этом существует опасность заиндевения гравия в процессе поступления в акку-

584x1760

(1:3,01)

408 590x1935 <|S25K) (1:3,28)

(S25G)

С дополнитель­ным знерго источ­ником (электри­чество ночного тарифа, керосин, газ)

Мулятор холода. Некоторые считают, что при употреблении гравия в качестве аккумулятора тепла возможно появление плесени, неприятных запахов и болезнетворных грибков. Если теплоаккумуляторы из гравия установить вне помещения, то тепло можно использовать и для горячего водоснабжения не только зимой. Когда теплоаккумулятор из гравия размещают под полом, им можно пользоваться только для отопления дома в зимний период. Если к расположенному под полом теплоакку- мулятору подсоединить систему труб с циркулирующей водой и устроить простейший бак-накопитель нагретой воды, то зимой, когда наблюдается максимальное потребление горячей воды, эта система может служить для предварительного подогрева воды в системе горячего водоснабжения.

Монтаж таких устройств, также работающих от Солнца, позво­ляет повысить суммарный коэффициент использования солнеч­ного излучения в системах горячего водоснабжения и сократить размеры теплоаккумуляторных баков.

С другой стороны, с целью экономии дорогостоящих анти­фризных растворов можно добавлять гравий в те теплоаккуму - лирующие баки, которые сейчас заполняют жидкими теплоно­сителями. Гравий в свою очередь может служить аккумулятором для воды или антифризных растворов, циркулирующих по тру­бам.

РИС. 2.38. АККУМУЛЯТОР ТЕПЛА ИЗ ГРАВИЯ (ФИРМА "СОЛАЛОН")

1 — подача теплого воздуха из коллектора в ото­пительную систему; 2 — подача воздуха в кол­лектор; 3 — галька (или гравий); 4 — теплоизоля­ционный материал; 5 — блок