Масса теплоаккумулирующих элементов и их размещение в здании 2

Третий вариант размещения теплоаккумулирующих элементов соответствует случаю, когда они не являются частями ограждений и строительных конструкций, а установлены внутри помещений, отапливаемых за счет прямого поступления солнечного излучения. Это могут быть емкости с водой или элементы, выполненные из строительных материалов. При этом относительная площадь освещенной солнечным излучением поверхности элемента, приходящаяся на 1 м2 площади остекления, составляет 2 м2 для элемента из кирпича (толщиной 200 мм) или бетона (толщиной 150 мм), а емкости с водой должны иметь объем не менее 0,3 м3 на 1 м2 остекления.

Суммарная теплоемкость (Вт∙ч/°С) теплоаккумулирующих элементов помещения составляет: Сак = АостС1, где Аост — площадь остекления (солнцеулавливающей прозрачной изоляции), м2; С1 - теплоемкость теплоаккумулирующего элемента, отнесенная к 1 м2 площади остекления, Вт∙ч/(м2∙°С). Требуемый объем теплоаккумулирующих элементов Vак = Cак/C', где С' - удельная объемная теплоемкость теплоаккумулирующего материала, Вт∙ч/(м3∙°С).

Пример 6. Определить требуемый объем теплоаккумулирующих бетонных элементов для помещения площадью 100 м2, имеющего южные окна суммарной площадью 25 м2. при минимально допустимой удельной теплоемкости 200 Вт∙ч/(м2∙°С).

Общая теплоемкость теплоаккумулирующих элементов Сак = АостС1 = 25∙200 = 5∙103 Вт∙ч/°С.

Требуемый минимальный объем теплоаккумулирующих элементов из бетона Vак = Cак/Cб' = 5∙103/522 = 9,6 м3.

Распределение этого объема теплоаккумулирующего материала может быть выполнено, если на основе плана и разреза помещения по азимуту и углу высоты Солнца определить площади пола и стены, освещаемые Солнцем в течение не менее 4 ч в день в зимний период. При заданной толщине теплоаккумулирующих элементов и выбранном материале можно определить площади поверхностей освещаемых и не освещаемых теплоаккумулирующих элементов.

Пример 7. По данным предыдущего примера выполнить распределение массы теплоаккумулирующих бетонных элементов стен, пола и отдельно стоящих колонн. Принять, что масса распределяется между указанными элементами в соотношении 3:2:1. Суммарный объем теплоаккумулирующих бетонных элементов составляет 9,6 м3, а объем теплоаккумулирующих стен, пола и колонн равен соответственно 4,8; 3,2 и 1,6 м3.

Как правило, в доме с пассивным солнечным отоплением одновременно используется несколько типов систем, например пристроенная к южному фасаду здания гелиотеплица (оранжерея, зимний сад), южная остекленная теплоаккумулирующая стена и солнцеулавливающие окна южной ориентации.