7. ПРОЕКТЫ И ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТЫ «СОЛНЕЧНЫХ ДОМОВ»

Хотя солнечная энергия доступна в неограниченном количестве, ее использование создает много трудностей вследствие рассеянного распределения (только 60 Вт/м2 зимой) и нерегулярности радиации (день - ночь, лето - зима).

Использование энергии и ее хранение требуют относительно больших капитальных затрат; таким образом, солнечная энергия, так же как газ и электричество, должна рассматриваться как энергия, стоимость которой может быть выражена в определенных цифрах.

7.1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ «СОЛНЕЧНЫХ ДОМОВ»

При детальном проектировании зданий (ориентация, инсоляция ит. д.) должны также учитываться по возможности энергетические требования. «Солнечные дома» необходимо проектировать очень тщательно, и этот принцип должен соблюдаться в мельчайших деталях.

Ниже перечисляются основные правила, которых следует всегда придерживаться.

  1. Строить с учетом климата и изучать естественные условия.

  2. Проект, не учитывающий сохранение энергии, в большинстве случаев не имеет успеха и всегда неэкономичен.

  3. Хорошая инсоляция всего здания обеспечивает снижение его энергетических потребностей.

  4. Значение К для стен и крыши не должно превышать 0,5.

  5. Уменьшать площадь окон до минимума и применять по крайней мере двойное, а если возможно, тройное остекление.

  6. Располагать отверстия и солнечные коллекторы с южной стороны и правильно ориентировать здание.

  7. Избегать затенения южного фасада здания.

  8. Учитывать взаимосвязь эстетических и технических сторон при проектировании солнечных коллекторов и аккумуляторов тепла.

  9. Учитывать, что технически и конструктивно многократное использование энергии всегда находит применение в доме (отработанная вода, освещение и т. д.).

  10. Предусматривать защиту дома от холодного ветра (деревьями, склонами, тепловыми буферными зонами и т. д.).

  11. В ветреных районах широко использовать мощность ветряных генераторов.

  12. Тщательно рассчитывать оптимальное соотношение между объёмом здания и наружной поверхностью (максимально возможный объем при наименьшей поверхности).

  13. Предусматривать проектирование тепловой буферной зоны (т. е. двойные двери, крытые террасы и др.).

  14. Использовать редкое физическое явление экзотермии (теплоотдачи).

  15. Использовать термические свойства аккумуляторов здания с точки зрения оптимального решения резервуара для возмещения дневных (ночных) теплопотерь и удовлетворения сезонных тепловых энергетических требований.

  16. Учитывать оптимальное соотношение комфортной, автономной и наружной энергий.

  17. Уменьшать теплопотери через окна, увеличивая величину К. (Окно днем обеспечивает нас меньшим количеством калорий, чем теряет их ночью. Если окна ночью изолировать, положительный тепловой баланс можно получить через окна южного фасада дома.)

  18. Включать в тепловой баланс всю пригодную энергию, такую, как радиация через окна, освещение, человеческое и животное тепло.

  19. Использовать тепло, получаемое в кухне, при помощи специальной печи, обладающей большой аккумулирующей способностью, и других конструктивных мероприятии.

  20. Избегать затенения здания другими строениями.

  21. Располагать ванные комнаты и кухни в северной стороне дома и рассматривать их как буферную зону.

  22. Частично использовать подвальные помещения в качестве тепловых резервуаров, имея в виду способность земли сохранять тепло.

Рис. 56. Типы солнечных коллекторов

Рис. 56. Типы солнечных коллекторов

а - совмещенный с конструкцией крыши; б - ограждение балкона; в - подоконная стенка; г - шедовый элемент; д - часть стены; е - часть конструкции; 1 - радиация; 2 - солнечные коллекторы (южный фасад)

Если по возможности следовать всем этим правилам, то приток энергии в энергетическом балансе будет относительно больше, а потери меньше. Эти и подобные мероприятия могут уменьшить энергетические потребности жилых помещений до 50%.