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 одинаковое 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
Таблица 2.8. Технические характеристикитеплоаккумуляториыхбаков,
Имеющихся в продаже
Устрой |
Масса |
Ство |
Вмещае |
Контро |
Мой во |
Ля за |
Ды, кг |
Работой |
|
Насосов |
Расширительный бак |
Теплоизо- ляцион - ные материалы - ,стеклова - |та, мм |
Теплообменник |
Антикор розионнаі( защита |
Вместимость горячей воды, л |
Материалы, используемые при изготовлении |
Изготови- тели |
Коллекторный насос - выходная мощность, Вт |
Типы теплоаккумуляториых баков |
Внешние размеры — ширина (диаметр), высота, мм, их отноше - ние |
Фирменные обозначения |
Примечания |
"Мацу сита дэнки" |
300 |
50 |
Способ опосредствованного нагрева в системе с закрытым отбором воды |
Стальные листы со стеклянной облицовкой |
Из меди, обработанной никелем |
Гальванический способ обработки с помощью внешнего источника переменного тока |
Вмонтированный термодатчик |
SI-300N |
665x1545 (1:2,32) |
394
20/30 Специальное изготовление
Нержавею- 50 щая сталь с высокими антикоррозионными свойствами |
Нержавеющая сталь |
370 |
"Тосиба" То же |
670x711 (1:2,55) |
TST-371N |
90/95 Полиэти - То же 440 леновый Юл
Способ анодной защиты с использованием магниевого электро] да |
Стальные 50 листы со стеклянной облицовкой |
Медные оребрен - ные трубы |
370 |
"Сяпу" |
100/135 То же, 8л |
480 |
690x1765 (1:2,56) |
НТ-370 DU |
Электронагреватели ночного тарифа Бывают вместимостью 470 л |
300 |
"Корона" |
50 |
Гальванический способ защиты |
То же |
То же |
30/38 |
395 |
656x1560 (1:2,38) |
VSH-300F |
"Нитири- цу касэй" |
Способ непосредственного нагрева в системе с открытым отбором воды |
"Мацусита То же дэнки" |
50 |
Гальванический способ защиты |
300 Термостой - Пености - кий поли - рол и этилен стекловата -100
300
Стальные листы со стеклянной облицовкой
60/80
392 J,40/!}?3 БОРЗОЇ Бывают вмести - (1-2>uz) , мостью 420 л
665x1790 (1:2,69) |
Имеются типы с вмонтированным насосом для горячей воды
20 Полиэти- " 395
Лен
300 |
"Кога денко" |
50 |
То же |
То же |
40/50 Есть |
445 |
FST-300 |
740x1626 (1:2,42) |
Имеются разновидности вместимостью 450 л Имеются разновидности с вмонтированным электронагревателем ночного тарифа вместимостью 45(^л
Изготовители |
Типы теплоаккумуляторных баков |
Вместимость горячей воды, л |
Материалы, используемые при изготовлении |
Теплоизоляционные материалы — стекловата, мм |
Теплообменник |
Антикоррозионная защита |
"Нитири - цу сюсеки" |
Способ непосредственного нагрева в системе с закрытым отбором воды |
300 |
- |
50 |
- |
І |
"Мацуи - дэнки" |
Тоже |
270 |
50 |
|||
"Мицуи дэнки" |
268 |
50 |
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-
Коллек |
Расшири |
Устрой |
Масса |
Внешние раз. |
Фирменные |
Примечания |
Торный |
Тельный |
Ство |
Вмещае |
Меры — ши |
Обозначе |
|
Насос - |
Бак |
Контро |
Мой во |
Рина (диа |
Ния |
|
Выход |
Ля за |
Ды, кг |
Метр), вы |
|||
Ная |
Работой |
Сота, мм, их |
||||
Мощ |
Насосов |
Отношение |
||||
Ность, |
||||||
Вт |
10/15 |
375 |
S-300K |
680x1225 (1:1,8) |
584x1760
363 |
SHE-S27T2 |
(1:3,01)
408 590x1935 <|S25K) (1:3,28)
HBT - S51E1 HBT-S25K HBT-S25G |
(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