Principiul de funcționare al stocare a căldurii
Disponibilitatea containerului de stocare a căldurii (baterie solară) joacă un rol esențial în sistemul care utilizează energia solară pentru încălzire. Clădirea, care reprezintă un colector solar. Este nevoie de un mijloc de stocare a căldurii, în scopul de a preveni o posibilă supraîncălzirea spațiilor în vreme însorită și să mențină o anumită cantitate de căldură pentru utilizare ulterioară în absența soarelui.
Poate cele mai eficiente containere sunt componente ale acumuland pereții clădirii, pardoseli, acoperișuri și pereți. După cum este bine cunoscut, toate materialele, care absoarbe căldura, se păstrează sub formă de căldură. Dacă temperatura mediului scade, căldura acumulată este eliberată în mediu, iar materialele însele sunt răcite.
Pentru clădiri, acest fenomen este de o importanță deosebită. Energia termică a radiației solare în mod constant pe tot parcursul zilei pătrunde prin pereți, acoperiș și ferestre ale clădirii. radiații absorbită de unde scurte este pereții, plafoanele și obiectele aflate în camera de după această radiație a pătruns sticla. Atunci când întâlnirea cu orice obstacol, radiatia de intrare este transformată în căldură, din care este absorbit mult. În cazul în care obiectele și materialele din interiorul clădirii, ca urmare a expunerii la căldură peste temperatura ambiantă, apoi, la rândul său începe să genereze căldură prin trecerea obiecte și materiale mai reci în clădire. Aerul din cameră este unul dintre materialele. care este căldurilor cel mai rapid și ajută la transferul de căldură excesivă de la soare restul materialelor.
1 - căldura de la soare, 1000 kJ; 2 - geamuri duble; 3 - pierderi în afara 500 kJ; 4-800 kJ primit; 5 - beton sau cărămidă înnegrită; 6 - nisip, pietriș sau beton; 7 - izolarea structurală rigidă; 8 - impermeabilizare strat; 9 - teren.
Cu toate acestea, în cazul în care materialele de construcție sunt încălzite la temperatura ambiantă sau nu poate absorbi căldura cu aceeași intensitate, aerul continuă să se încălzească, în cele din urmă supraîncălzit, creând disconfort pentru oamenii din interiorul. Temperatura din materialele de construcție, la rândul său, continuă să crească, adică. E. Există o acumulare de căldură. Cea mai mare capacitate de stocare a căldurii a obiectelor și a materialelor în clădire, este necesar mai mult timp pentru a încălzi aerul până la un nivel incomod.
După apusul soarelui, vremea rece poate începe construirea rapidă pierd căldură. Dar chiar și în cazul în care clădirea pierde foarte puțină căldură, este încă această căldură trebuie să fie compensată, în scopul de a menține o temperatură confortabilă. Pentru clădirile care nu acumulează căldura de la soare în timpul zilei, este compensarea de căldură pentru încălzire ar trebui să fie furnizate prin alte mijloace, cum ar fi sobe cu lemne sau alte. încălzitoare de aer de încălzire. din cauza căldurii generație de iluminat, mașini și oameni. Cu toate acestea, în cazul în care clădirea conține o cantitate suficientă de material capabil să acumuleze căldură, iar în cazul în care razele soarelui pot pătrunde în clădire și se încălzește în timpul zilei, o astfel de clădire va fi încălzită de soare chiar și după apusul soarelui. Materialul încălzit va pierde căldura stocată și se transferă în aerul din interior așa cum se răcește. În funcție de cantitatea de căldură solară intră într-o clădire, iar nivelul acumulat al pierderilor de căldură ale materialelor de construcție, în funcție de o serie de factori, cum ar fi cantitatea de nivel de temperatură de izolație necesară în cameră, temperatura aerului exterior în clădire poate fi păstrat condiții confortabile pentru mai multe ore, și, eventual, chiar și zile fără nici o cheltuială suplimentară de energie termică din alte surse.
1 - aer masiv în interiorul clădirii, degajări și parțial acoperit la sol; 2 - aerul din interiorul clădirii cu o izolație exterioară masivă; 3 - clădire aer lumina cu un cadru de lemn; 4 - aer exterior.
Trebuie remarcat faptul că, în lumina clădirii, cum ar fi avand un cadru de lemn, caracterizat printr-o schimbare relativ rapidă a temperaturii în interiorul camerei, chiar dacă clădirea este bine izolată. Grele, construcții masive, construite din beton, piatră sau cărămidă, și având o buna izolare, menține temperatura sa pentru o perioadă mai lungă de timp. Pentru a reduce pierderile de căldură în izolația ar trebui să fie o astfel de clădire din exterior. acumularea termică de perete masiv de energie, adică. e. plasat între perete și aerul exterior. materiale solide care se pot acumula cantități mari de căldură, sunt izolatoare săraci, și pentru a profita de capacitatea lor de stocare a căldurii, acestea trebuie să fie situate în interiorul barierei de căldură (izolație) care separă interiorul clădirii de mediul exterior.
Foarte ușoare modificări ale clădirii a temperaturii aerului interior, care are nu numai o mare capacitate de stocare de căldură, dar, de asemenea, să se atașeze la sol sau acoperite deal. dală de izolare rigidă, cum ar fi polistiren sau uretan interpus între pereții din piatră sau beton și un strat de pământ. Unul sau mai mulți pereți pot fi vizibile pentru influențe externe, cu toate acestea, temperatura scade foarte încet și fixată la un nivel apropiat de temperatura pământului.
În vara avea efect condiții opuse. În cazul în care o clădire este umbrită, astfel încât interiorul clădirii devine o energie solară pic, fluxul de căldură va fi determinată în principal de transferul de căldură prin pereți, acoperiș și ferestre, de exemplu. E. Va fi un proces invers pentru a procesa pierderile de căldură. În timpul nopții, atunci când aerul exterior este mai rece decât ziua, aportul de aer în clădire, fie prin circulația naturală, prin deschiderile, de exemplu guri de aerisire sau ferestre, sau forțați de fani ar răci aerul și, în consecință, toate materialele și obiectele și de construcție. Și de la începutul zilelor calde ei vor fi rece, apoi înainte de a încălzi, ei sunt capabili să absoarbă și să stocheze mai multă căldură, răcirea aerului din încăpere. Astfel, în cazul în care aceste elemente sunt răcite în dimineața, va dura ceva timp înainte ca acestea să se încălzească într-o asemenea măsură încât va fi necesar pentru a efectua aer condiționat.
1 - în afara aerului; 2 - aer pulmonar în interiorul clădirii, cu un cadru de lemn; 3 - aerul din interiorul clădirii cu o izolație exterioară masivă; 4 - aerul din interiorul clădirilor masive, încastrate și parțial acoperite cu pământ.
Cu o creștere bruscă a temperaturii aerului exterior de construcție ușor de a răspunde rapid la schimbările de temperatură ambiantă, și, în ciuda izolării bune, temperatura internă crește relativ repede. Pe de altă parte, clădiri masive datorită capacității de stocare mai mare receptiv la creșteri de temperatură într-o măsură mai mică. Construirea pantă de lut atașat sau strat acoperit de pământ, cu atât mai puțin sensibilă la schimbările de temperatură ale aerului exterior, și cu un design adecvat nu va fi prea cald. În cazul în care nu sunt utilizate în orice surse suplimentare de căldură, cum ar fi cuptoare și șeminee, temperatura aerului în clădirile plămânilor variază mult, și în clădiri, terenuri izolate, rămâne aproape constantă.
1 - în afara aerului; 2 - aer pulmonar în interiorul clădirii, cu un cadru de lemn; 3 - aerul din interiorul clădirii cu o izolație exterioară masivă; 4 - aerul din interiorul clădirilor masive, încastrate și parțial acoperite cu pământ.
Utilizarea rațională a condițiilor climatice naturale, combinate cu masivitatea clădirii reduce nevoia de energie. La rândul său, masivitatea clădirii ajută egalizarea sarcinii pe echipamentul de încălzire și răcire. În cazul în care clădirea nu este răspunde rapid la schimbările de temperatură exterioară, nu necesită un echipament foarte mare putere pentru a furniza căldură pentru a acoperi o sarcină, și se poate lucra într-un mod mai stabil. Deci, un caz extrem este ușor, încadrată cu lemn slaboizolirovannoe clădire. Într-o zi însorită se răcească în această clădire cuptor poate fi omisă în totalitate. Cu toate acestea, pe timp de noapte poate fi necesar pentru cuptorul de lucru la capacitate maximă pentru a menține o temperatură confortabilă. Un alt caz extrem este masivă, construirea unei baze acoperite, în care, la temperatura aerului exterior variabilă poate fi menținută la un nivel mediu de temperatură timp de câteva zile și poate fi de 10 zile sau chiar două săptămâni. Pentru o astfel de clădire este suficient pentru a avea o capacitate relativ mică a sistemului de încălzire, care va funcționa în mod continuu, asigurând o temperatură confortabilă în cameră.
Din păcate, construcția clădirii masive nu respectă teoria și practica de design modern. Tehnologie și design se concentrează acum pe încercarea de a face mult cu puțin, și construirea de geniu este cel care poate folosi cel cantitatea de material în spațiul de proces al gardului. Acest mod de gândire este de obicei limitată la numai evaluarea materialelor cu excepția cheltuielilor de energie, sau durabilitatea clădirii. Percepția vizuală a ponderii clădirilor pentru unii oameni este importantă din motive estetice, iar acum există o tendință de a proiecta și construi clădiri care par ușor.
Sarcina de a crește masa termică nu trebuie să fie prea greoaie. O soluție aici poate fi instalarea de containere de apă din interiorul clădirii (este cel mai bine într-o fereastră sunlit). Cu toate acestea, este puțin probabil ca un fel va fi bucurat de mulți oameni. Nisip, pietriș, beton sau apă (în recipiente de plastic) pot fi folosite pentru a umple golurile din zidărie din blocuri de beton. seminee masive, ziduri interioare din beton sau cărămidă, și chiar 50 sau 75mm strat de beton sau cărămidă pe podea poate crește în mod semnificativ inerția termică a clădirii.
O modalitate de a spori inerția termică a clădirii este o izolație termică eficientă aparatură pe exteriorul clădirii, care necesită soluții creative de probleme constructive. Izolarea este plasată în mod obișnuit în interiorul peretelui (între suprafețele exterioare și interioare) sau în interiorul clădirii. Cea mai dificilă sarcină atunci când dispozitivul de izolare de pe partea exterioară a clădirii din beton sau cărămidă este de a proteja izolația de umiditate, ploaie, expunerea la soare, expunerea la oameni și animale. Fig. 6 este o serie de aplicații de izolare diagramă ca plăci de polistiren rigide care acoperă suprafața exterioară a peretelui de beton monolit. Cea mai mare parte acest teren este acoperit cu izolație, cu toate acestea, faptul că o parte a izolației care acoperă betonul deasupra solului, trebuie să fie protejate de posibile deteriorări, inclusiv de la radiațiile solare (în special razele ultraviolete). Mai jos izolație sol trebuie protejate de umezeală, insecte și rozătoare. placa de polistiren poate fi montat în cofraj, înainte de turnarea amestecului de beton în ea. Astfel, aderență foarte bună se realizează între cele două materiale. Cu toate acestea, protecția izolației AGL necesită costuri suplimentare. O variantă de realizare a unei astfel de protecție este aplicată izolarea materialului cimentos (fibră de sticlă tip de soluție). O altă metodă este de a monta materialul foaie rigid, cum ar fi placaj rezistent la apa, sau plăci de azbociment.
și - izolarea termică în interiorul unui perete (între suprafețele interioare și exterioare);
B - Izolarea termică în interiorul clădirii;
în - în afara izolației masa termică a clădirii; 1 - plasarea obișnuită a izolației; 2 - suprafața interioară; 3 - izolație; 4 - suprafața exterioară; 5 - un perete (beton, cărămidă, piatră).
1 - finisaj interior; 2 - un strat de finisaj exterior (plăci subțiri); 3 - izolație din fibră de sticlă; 4 - o podea; 5 - un perete de beton; 6 - placa de izolație rigidă; 7 - strat de protecție.