Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

ВОЗМОЖНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ ЗА СЧЕТ ИЗЛУЧЕНИЯ В НОЧНОЕ ВРЕМЯ

В конце весны в верхних слоях атмосферы над Японией наблюдается высокое давление, часто бывает ясная погода, а по утрам при отсутствии ветра на почве появляется иней, являю­щийся большим бедствием для сельского хозяйства. Хотя в такие дни температура воздуха над поверхностью земли состав­ляет 3-5°С, температура почвы на поверхности земли опускает­ся ниже 0°С, и водяные пары из воздуха, замерзая, превращают­ся в иней. Такое понижение температуры происходит в результа­те теплообмена излучением между поверхностью земли и водя­ными парами разреженных слоев атмосферы с температурой -20...30°С. Это явление называют эффективным излучением в ночное небо, и поток его тем больше, чем суше воздух, т. е. чем меньше в нем водяных паров.

Это ночное излучение в зависимости от метеорологических условий региона можно использовать для производства холода. Например, американец Хэй в пустынной местности построил несколько солнечных домов, названных небесными теплицами (рис. 5.8), в которых применена система теплохладоснабжения без использования вспомогательных источников.

Далее итальянские инженеры из научного общества Италии разработали специальную пленку, отражающую солнечные лучи (коротковолновое излучение) и хорошо пропускающую ночное излучение (длинноволновое излучение); растянув эту пленку под открытым небом, они проводят эксперименты по созданию системы охлаждения на основе ночного излучения и в дневные часы.

В Японии в ясную погоду зимой плотность потока эффектив­ного излучения составляет околоо 100 ккал/(м2.ч). Однако летом в связи с большим содержанием водяных паров в атмосфе­ре она уменьшается до 50-60 ккал/(м2.ч), и для системы охлаж­дения это излучение нельзя использовать.

В лаборатории авторов создана охлаждающая установка, рабо­тающая благодаря использованию солнечного и ночного излуче­ния, в которую снизу подается свежий воздух. Установка состав-

РИС. 5.9.3НЕШНИИ ВИД ОХЛАЖ­ДАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ, ДЕЙСТ­ВУЮЩЕЙ БЛАГОДАРЯ СОЛНЕЧ­НОМУ И НОЧНОМУ ИЗЛУЧЕ­НИЯМ

Ляет единый формообразующий элемент с крышей помещения (рис. 5.9).

Наружный воздух поступает через отверстия, расположенные в нижней трети пластины солнечного коллектора, протекает между стеклянным покрытием и пластинами и нагнетается по трубам в аккумулятор тепла. Летом в ночные часы можно за счет излучения в ночное небо довести температуру воздуха в по­мещении до 22-24°С, что на 2-3°С ниже, чем температура наруж­ного воздуха.

Если бы при помощи какого-либо устройства можно было сохранить полученный холод и использовать его на следующий день, чтобы в течение дня температура воздуха в помещении не поднималась выше 27°С, то был бы получен тепловой эффект, для обеспечения которого потребовалась бы абсорбционная хо­лодильная установка холодопроизводительностью 500 ккал/(м2х «день). При этом, однако, не достигалось бы уменьшения влаж­ности. Зимой весь внешний воздух становится как бы коллекто­ром, и поскольку тепловоспринимающая часть плиты с отверс­тиями становится подогреваемым участком, почти не наблю­дается теплопотерь. В этом случае возможна простейшая конст­рукция трубопровода при обычном давлении в помещении.

Кроме того, существуют другие способы охлаждения: напри­мер, крыша установки делается в форме глиняной ступки и хо­лодный воздух втягивается путем естественной циркуляции. Можно также устроить на крыше приспособление для разбрыз­гивания воды или применить какой-либо другой метод охлаж­дения.

Надо иметь в виду, что в туманные и ветреные дни невоз­можно охладить помещение за счет ночного излучения, а также добиться уменьшения влажности воздуха в нем. Следовательно, целесообразно спроектировать такую систему охлаждения, кото­рая имела бы простую конструкцию и употреблялась бы только для вспомогательных целей, а не как специализированное устройство.