Гелиотеплицы 2

Они различаются по степени использования солнечного излучения, по возможности наиболее рационального использования внутреннего пространства и соответственно по конструкции. Угол наклона южной остекленной поверхности к горизонту зависит от широты местности и для средней полосы СССР может приниматься равным β = 50 ÷ 60°, при этом угол наклона крыши β1 =20 ÷ 35 . Оптимальное отношение площади поверхности грунта к площади светопрозрачной поверхности составляет 1 : 1,5. При этом обеспечивается оптимальный энергетический баланс, т. е. разность между улавливаемой солнечной энергией и теплопотерями, и хорошее использование внутреннего пространства. При вертикальном расположении передней стенки не обеспечивается максимальное улавливание солнечной энергии. Следует иметь в виду, что пристроенная к дому гелиотеплица является его продолжением и все сооружение воспринимается как единое целое, поэтому важное значение имеет общая архитектура. На рис. 41, а показан красивый дом с пристроенной гелиотеплицей. Одна из наиболее удачных конструкций солнечных домов с гелиотеплицей созданаиентировать Балкомбом в г. Санта-Фе (штат Ныо Мексико, США), расположенном на широте 36° с. ш. и высоте 2200 м над уровнем моря. Дом р ряд бочекплощадью 150 м2 имеет пристроенную гелиотеплицу с площадью остекленных поверхностей 70 м2. Теплопотребление составляет 10 кВт при разности температур внутреннего и наружного воздуха 40 °С. Дом имеет плоский солнечный коллектор площадью 38 м2 с двухслойным остеклением. Аккумулирование теплоты осуществляется во внутренних стенах из камня (толщина стен 250 и 350 мм), бетонном полу в теплице и в двух галечных аккумуляторах общим объемом 19 м3. Солнечный дом Балкомба показан на рис. 42. Наружные стены хорошо теплоизолированы и имеют коэффициент теплопотерь 0,2 Вт/(м2∙°С). Для отопления используются электронагреватели общей мощностью 3 кВт. В благоприятных климатических условиях, характеризующихся высокой плотностью поступающей солнечной радиации даже зимой, около 82 % теплопотребления обеспечивается за счет солнечной энергии без ущерба для комфорта.

Конструкция отдельно стоящей гелиотеплицы показана на рис. 51. Южная сторона теплицы имеет прозрачную изоляцию, опирающуюся на стенку. Северная стенка и крыша выполнены из непрозрачных строительных материалов и изнутри покрыты слоем теплоизоляции. Для уменьшения теплопотерь необходимо теплоизолировать также стенку и наружную поверхность фундамента. У северной стенки в теплице размещается тепловой аккумулятор, например ряд бочек или канистр с водой. Оптимальные значения углов наклона поверхностей выбираются по максимальному углу высоты Солнца в зимние месяцы для данного района. Так, для средней полосы России можно принимать β1 = 50 ÷ 60°, β2 = 30°, при этом угол β3 должен быть не более 30°. Теплица должна иметь оптимальное расположение: ее устанавливают на ровном незатеняемом месте с естественной защитой от ветра, например с помощью кустарников или забора с северной стороны. Для максимального улавливания солнечной энергии конек крыши теплицы необходимо ориентировать вдоль оси восток-запад.

Рис. 51. Отдельно стоящая гелиотеплица

Рис. 51. Отдельно стоящая гелиотеплица

1 - прозрачная изоляция; 2 - теплоизолированная передняя стенка; 3 - теплоизолированная северная стенка; 4 - крыша; 5 - теплоизоляция; 6 - теплоизолированный фундамент; 7 - аккумулятор теплоты