ГРАВИЙ В КАЧЕСТВЕ АККУМУЛЯТОРА ТЕПЛА

Обычно в качестве аккумулятора солнечного тепла используют воду. Однако теплоаккумулирующими веществами могут служить галька, гравий, а также кирпич, цемент и другие строительные материалы. Удельная теплоемкость воды (количество теплоты, аккумулируемой в 1 м3 воды на 1°) составляет 1000 ккал/м3·˚C), удельная теплоемкость гравия равняется 0,22 ккал/(кг·˚C), и при плотности 1850 кг/м3 удельная теплоемкость составит 400 ккал/м3·˚C ), т.е., чтобы аккумулировать одинаковое количество тепла, для гравия потребуется пространства в 2,5 раза больше, чем для воды. Обычно гравий в качестве аккумулятора тепла используют в отопительных системах с воздушными коллекторами. Такие аккумуляторы из твердого гранулированного материала типа гравия широко применяются в США в системах, в которых комбинируют несколько методов аккумулирования тепла (рис. 2.38).

Недостатком аккумулятора тепла из гравия являются его большие размеры, а положительным является возможность размещения под полом дома, поскольку у японских домов по традиции пол приподнят над фундаментом более чем на 45 см. Если рационально использовать это пространство, то можно найти достаточно места для размещения теплоаккумулятора из гравия и обеспечить эффективный обогрев помещения через пол. В этом случае возникает большое сопротивление воздушному потоку, поэтому необходимо в каждом конкретном доме использовать какое-либо устройство, обеспечивающее его равномерную циркуляцию (рис. 2.39).

Обычно сопротивление воздушному потоку в теплоаккумуляторе, наполненном гравием, определяется расчетным путем. Как правило, скорость циркуляции воздуха мала, поэтому не должно вызывать беспокойство давление воздуха в диапазоне 3-5 мм вод.ст., характерное для такой конструкции. Чтобы в солнечном доме, имеющем под полом слой гравия толщиной 30 см, аккумулировать 50000 ккал тепла и удерживать это тепло при температуре 20°С, необходима площадь пола приблизительно 20 м2. Этого тепла будет достаточно для отопления помещений 1-го этажа - гостиной, столовой и спальни.