производство термопанелей без затирки швов на основе ППУ
Какова паропроницаемость ваших панелей?
В среднем, семья из 4-х человек выделяет пар, равный 12-ти литрам воды. Ни при каких обстоятельствах этот пар не должен выходить через стены и крышу! Только вентиляционная система, подходящая конкретному дому и режиму проживания в нем может предотвратить появление темных пятен внутри помещения, грибка, струек воды, стекающих по стенам и окнам. «Вентиляция не может осуществляться за счет нарушения герметичности стен, окон, рам, ставней. Все это ведет лишь к проникновению в стену и утеплитель влаги, что способствует образованию грибка, плесени и.д., наносит вред конструкциям здания. Ни при каких обстоятельствах так называемые «дышащие стены» не должны использоваться в качестве конструктивного решения по обеспечению вентиляции дома».
Ознакомившись с сайтами большинства производителей ватных утеплителей, мы можем выяснить, что высокая паропроницаемость выпускаемого материала ни на одном из них не упоминается в качестве достоинства.
Более того, на данных сайтах полностью отсутствует информация о паропроницаемости, как свойстве утеплителя.
Таким образом, можно прийти к выводу, что культивирование мифа о паропроницаемости – это успешный маркетинговый ход представительств данных компании в России и странах СНГ, используемый для дискредитации производителей паронепроницаемых утеплителей – экструдированного пенополистирола, пеностекла и ППУ.
Однако, не смотря на распространение подобной вводящей в заблуждение информации, производители ватных утеплителей на российских сайтах размещают конструктивные решения по утеплению кровель и стен с применением пароизоляции, что делает их рассуждения о «дышащих» конструкциях лишёнными здравого смысла.
«ISOVER рекомендует кровельный «пирог» следующей конструкции (послойно): кровельное покрытие, гидроветрозащитная мембрана, контробрешетка, стропила с теплоизоляцией между ними, пароизоляционная мембрана, внутренняя отделка».
Как мы видим, сами производители ватных утеплителей и их представители признают, что пароизоляционный слой – необходимая составляющая часть практически любой конструкции, в которой применяется подобная теплоизоляция.
И это неудивительно, ведь проникновение молекул воды в гигроскопичный теплоизоляционный материал приводит к его намоканию и, как следствие, увеличению коэффициента теплопроводности.
Таким образом, высокая паропроницаемость утеплителя – это скорее недостаток, нежели достоинство
Так, например, известный в области теплофизики эксперт, д.т.н., профессор, К.Ф. Фокин утверждает: «С теплотехнической точки зрения воздухопроницаемость ограждений скорее отрицательное качество, так как в зимнее время инфильтрация (движение воздуха изнутри-наружу) вызывает дополнительные потери тепла ограждениями и охлаждение помещений, а эксфильтрация (движение воздуха снаружи-вовнутрь) может неблагоприятно отразиться на влажностном режиме наружных ограждений, способствуя конденсации влаги».
Намокаемый утеплитель требует дополнительной защиты в качестве гидроизоляционных и пароизоляционных мембран. В противном случае, теплоизоляционный материал перестает выполнять свою основную задачу – сохранять тепло внутри помещения.
Кроме того, влажный утеплитель становится благоприятной средой для развития грибков, плесени и других вредных микроорганизмов, что отрицательно сказывается на здоровье домочадцев, а также приводит к разрушению конструкций, в состав которых он входит.
Таким образом, качественный теплоизоляционный материал должен обладать такими неоспоримыми достоинствами, как низкий коэффициент теплопроводности, высокая прочность, водостойкость, экологичность и безопасность для человека и окружающей среды, а также низкая паропроницаемость. Применение подобного теплоизоляционного материала не сделает стены Вашего дома «дышащими», но позволит им выполнять свою прямую функцию – сохранять благоприятный микроклимат в доме и обеспечивать надежную защиту от негативных факторов окружающей среды.
Вывод от производителя: пенополиуретан (ППУ) по сравнению с рулонными, насыпными и задувными материалами помимо неоспоримых теплоизоляционных свойств обладает очень низкой паропроницаемостью, которая надежно препятствует диффузии водяных паров сквозь утеплитель в зону “точки росы” и возможного образования конденсата.
Изоляция ППУ препятствует рассеиванию тепла и инфильтрации воздуха, а также надежно защищает Ваш дом от проникновения сквозняков, шумов, пыли и влаги из вне. Более того в настоящее время большинство ученых и ведущих специалистов в области энергосбережения и энергоэффективности советуют добиваться как можно более воздухонепроницаемых ограждающих конструкций, перекрытий и покрытий. А для создания уютного и комфортного климата в доме использовать правильно подобранные системы отопления и кондиционирования воздуха.
Читать ответ
Как утеплить дом своими руками расскажет компания «EcoStone34»
Владельцев домов волнует внешний вид своего жилища. Оно должен привлекательно выглядеть и защищать внутреннее пространство от холода, сырости и других негативных факторов. Закрыть все потребности домовладельцев помогут любимцы многих дизайнеров – термопанели.
Установить фасадные термопанели можно прибегнув к помощи специалистов, а можно своими руками..jpg)
Монтаж фасадных панелей не отличается сложностью, но имеет нюансы, которые обязательно нужно учитывать в ходе работы. От правильности их выполнения будут зависеть долговечность и надежность фасадного покрытия.
«EcoStone34» сопровождает свои изделия подробной инструкцией по монтажу, поэтому в статье мы укажем общее представление о методике укладки фасадных термопанелей.
1. Поверхность стены должна быть чистой и сухой. Отслаивающиеся старые покрытия и загрязнения (в том числе масляные или битумные) должны быть удалены. Термопанели клеятся на фасад дома (кирпич, газоблок, дерево) при помощи клей – пены.
2. Необходимо отбить уровень нижнего ряда панелей с помощью пузырькового или водяного уровня. Закрепить опорные планки по отмеченному уровню. В качестве опорных планок можно использовать оцинкованный профиль толщиной 50 мм, который применяют для монтажа гипсокартонных систем.
3. Начинать монтаж термопанелей лучше от внешних или внутренних углов фасада.
4. Приклеивание угловой термопанели к стене, с обязательной проверкой геометрии и уровня. Нужно фиксировать термопанели на фасаде в течение времени, необходимого для схватывания клея, чтобы избежать сдвигов.
5. Пропенивать стык и панель, проверяя уровень. Приклеивание последующих рядов термопанелей начинать от угла, нанося пену на верхнюю поверхность первого ряда, при монтаже следует добиваться совпадений наружных плоскостей приклеиваемых плит.
6. Панели стыкуются при монтаже. Для соединения панелей компания «EcoStone34» предлагает затирку собственного производства на основе мраморной крошки, что обеспечивает надёжность и прочность соединительных швов.
Для надёжного соединения термопанелей затирать швы нужно плотно, не допуская пустот и разрывов затирочной смеси, чтобы избежать попадания влаги, что может привести к разлому и появлению трещин затирочных швов, тем самым нарушая целостность фасада дома, коттеджа, дачи, здания.
Компания «EcoStone34» выпускает панели в различной цветовой гамме, это поможет сделать ваш дом не похожим на другие, именно с вашим харектером.
Хотите за короткое время обновить облик вашего дома и сделать его при этом существенно теплее? Тогда вам в «EcoStone34».
Адрес:
Волгоградская область, город Волжский, проезд 2-й Индустриальный, строение 4А
Телефон:
8 (8443) 29-26-69
8-995-413-66-30
Сайт
Instagram
Новости на Блoкнoт-Волжский
Создание солнечной панели: советы по изготовлению своими руками
Ключевые слова: энергия, солнечная, тепловая, отопление, самостоятельная конструкция, самодельная, сделай сам, сделай сам, строительство, советы, хитрости, идеи, помощь …Используя минимум инструментов и материалов, можно самостоятельно построить эффективную и долговечную солнечную тепловую панель. Солнечная водоводяная система нагреет вашу горячую воду (ГВС): раковину, умывальники, ванну, душевые, бассейн, спа… В зависимости от средств, которые вы вкладываете в нее, вы можете претендовать на большую долю энергетической автономии во время прекрасные дни!
Создание собственных тепловых солнечных панелей — это хорошо, но для еще более экологичного дома и без вложений вы также можете подумать о привлечении поставщика экологически чистой электроэнергии.
Действительно, подписание договора на зеленое электричество гарантирует вам поставку электроэнергии из возобновляемых или безуглеродных источников без необходимости инвестировать минимум евро! Цены могут быть немного выше, но они остаются очень разумными, когда вы знаете, какой климатический ущерб грядет! Переход на зеленое электричество означает инвестиции в будущие поколения, что, к сожалению, многие родители игнорируют!
В этом файле представлены 5 технических способов изготовления самодельной солнечной тепловой панели из имеющегося у вас материала.
Общий принцип самостоятельной сборки солнечных панелей
Солнечный водонагреватель проще, чем вы думаете. Вот принцип работы солнечных панелей, ведь их продают и устанавливают профессионалы.
Солнечная панель с садовыми шлангами
Если у вас есть бассейн и небольшая комната, вы можете очень дешево изготовить солнечный водонагреватель:
- Поместите большую часть шланга PER или садового шланга непосредственно на крышу или на специально изготовленную опору.
Крыша и труба желательно темного цвета. Оптимальный наклон солнечной панели зависит от вашей широты и даты . - Во Франции оптимальный наклон солнца колеблется с амплитудой 40°. Это много, поэтому вы должны знать, хотите ли вы использовать его летом (например, бассейн) или зимой (например, обогрев полов с солнечным подогревом). Простое решение, дающее «средний» результат круглый год, — принять за уклон широту места.
- Чтобы получить измеримый результат в бассейне, площадь поверхности должна быть не менее 2 м² в зависимости от размера, формы и вместимости вашего бассейна.
- Впускной и возвратный патрубки датчика должны быть диаметрально или диагонально противоположны в бассейне.
Входной патрубок к датчику должен располагаться на дне бассейна (или самом холодном). - Аквариумный насос большой мощности или небольшой насос может служить для циркуляции воды.
- Отрегулируйте расход насоса, если это возможно, чтобы получить желаемую температуру на выходе датчика.
- Клапан и сетчатый фильтр могут быть установлены на стороне всасывания, чтобы избежать разгерметизации насоса при каждой остановке. Заправить насос проще. Он должен быть установлен ближе к уровню воды.
Такая система, несмотря на свою чрезвычайную простоту, может нагреть воду в вашем бассейне за несколько дней, но вы также можете провести аналогичный тест с простым бассейном или детским бассейном.
Солнечная панель с пластинами
Получите панель из гофрированного железа. Сделайте простую структуру, как было предложено. Расположите панель лицом к солнцу.
Подавайте воду медленно, около 10 литров в минуту. Через несколько минут, если светит солнце, у вас будет горячая вода, например, для снабжения маленького детского бассейна.
Солнечная панель со старым водяным радиатором
Довольно экономичное и очень быстро достижимое решение – использовать простые гидравлические радиаторы (водяные), окрашенные в черный цвет.
Текущий новый радиатор обычно состоит из 2 частей, содержащих воду и ребра. Просто удалите ребра и «откройте» этот нагреватель, как показано на изображении ниже, чтобы получить очень экономичную солнечную панель.
Алюминиевый радиатор с «открытой» площадью от 2 до 3 м2 можно найти новым по цене от 150 до 200 € в любом магазине товаров для дома.
Указанная мощность нагрева примерно в 1,5 раза превышает максимальную солнечную мощность, которую может дать ваша панель. Радиатор мощностью 2000 Вт даст около 1300 Вт солнечной энергии.
Позаботьтесь об электролитической паре медь-алюминий: вы должны электрически изолировать два металла, если используете их в одной сети (пластиковое кольцо или конец шланга). 9№ 0009
Солнечная панель из гибкой панели EPDM
Продается в отделах бассейнов по непревзойденной цене за м² (от 150 до 250 € за 6–7 м²). Эти панели вполне могут служить постоянной резервной панелью на лето. Зимой, в случае мороза, они должны быть обязательно слиты, но с другой стороны, только EPDM устойчив к морозу.
Вот пример солнечной панели площадью 7 м2, проданной во Франции в начале лета 2007 года за 189 €.
Систему можно использовать как есть, но прицел под стеклом может только улучшить характеристики!
Справа пример солнечных панелей из EPDM, встроенных в крышу в Средиземноморском регионе.
“Классическая” медная солнечная панель с остеклением: основы конструкции
Солнечная панель не сложна, и мы можем получить очень достойные характеристики из
основных материалов. Кроме того, самостоятельная конструкция обычно позволяет лучше интегрировать солнечные панели
.
Таким образом, вы можете просто собрать солнечную панель из доступных материалов. Затраты, как правило, довольно низкие.
Ваши инструменты будут уменьшены, лобзик, ножовка, молоток и т.д.
а) Корпус: будет из фанеры от 10 до 15 мм, внешнее качество по возможности.
Усиления, простые деревянные бруски. Поглотительная панель в идеале медная, но дорогая.
Затем оцинкованный лист или алюминиевый лист. Коллекторные трубы будут представлять собой 12 водопроводных медных труб диаметром 20 мм.
Изоляция из стекловаты или минеральной ваты (лучший вариант: натуральный изолятор, см. папку «Естественная изоляция»).
b) Стеклянные поверхности: Качественное стекло путем проверки того, что это стекло содержит мало железа или совсем не содержит его. Это легко контролировать, проверяя край стекла.
Если вы видите много зеленого цвета по краю, не используйте это стекло и попросите стекло с меньшим содержанием железа.
Возможно использование плексигласа, выбирайте плексиглас толщиной не менее 4 мм. В противном случае можно использовать полупрозрачные панели (желательно темного цвета).
Другие страницы, посвященные солнечной энергии и строительству солнечной тепловой панели:
– Реализация солнечной панели, соединенной с котлом и тепловым насосом
– Построить солнечную панель
– Форум Solar Thermal
– Форум отопления, теплоснабжения и жилья
– Форум bricolage
– Солнечный потенциал вашего региона во Франции: карта солнечного сияния
Солнечные термальные источники НЕ умерли
Статья Мартина Холладея «Солнечные термальные источники мертвы» была опубликована GBA 23 марта 2012 г.
, а затем последовала еще одна статья под названием «Солнечные термальные источники действительно мертвы». это 26 декабря 2014 года. Предпосылка этих статей заключается в том, что солнечная тепловая энергия мертва, потому что «теперь дешевле использовать фотоэлектрическую систему для нагрева горячей воды для бытовых нужд». Эти две статьи были очень широко распространены и остаются с нами до сих пор. Например, я недавно погуглил «солнечный водонагреватель для бытовых нужд», и эти статьи оказались на втором месте.
Мой долг, как ярого сторонника солнечного тепла, предложить другую сторону. [Примечание редактора: автор владеет компанией, которая продает оборудование для солнечных тепловых систем и систем лучистого обогрева пола.]
Статьи Мартина не соответствуют действительности в некоторых важных областях.
Во-первых, широкое заявление Мартина о том, что «Солнечная тепловая энергия действительно мертва», основанное на одном сравнении с горячей водой, заходит слишком далеко.
Даже если анализ был правильным (а это не так), солнечная тепловая энергия включает в себя производство горячей воды для бытовых нужд (ГВС), отопление помещений, лучистое отопление полов, таяние снега, обогрев корневой зоны для садов, производство компоста, сушку урожая, подогрев бассейнов, и больше. Мартин говорит о талантах и творчестве многих людей, и хотя я лично восхищаюсь большим вкладом Мартина в зеленую энергию в этой области, эти две статьи не входят в их число.
Позвольте мне сначала обсудить сравнение между солнечным тепловым и фотоэлектрическим, а затем обсудить потенциал солнечного тепла в целом.
Солнечные тепловые коллекторы более эффективны
Начнем с того, что солнечные тепловые коллекторы примерно в пять раз эффективнее фотоэлектрических панелей, и это очень важное соображение. Существует множество различных способов просмотра относительной эффективности фотоэлектрических панелей и тепловых коллекторов. Один из методов — посмотреть на пиковую производительность или на то, что коллекторы делают в идеальных условиях.
Другой способ заключается в применении «фактора производительности», учитывающего тот факт, что коллекторы не всегда работают в идеальных условиях.
Пиковая производительность типичной фотоэлектрической панели составляет около 16%. Согласно Википедии, пиковая производительность типичного плоского солнечного коллектора составляет около 76%. Это на 475% лучше.
Если применить коэффициент производительности, то мы увидим, что произойдет в реальном мире. Коэффициент производительности для фотоэлектрических систем составляет около 65%, а коэффициент производительности для солнечной тепловой энергии также составляет 65% при довольно низких рабочих температурах в жилых помещениях. Все это означает, что мы получим около 10,4% солнечного ресурса с фотоэлектрическими панелями и около 50% с тепловыми коллекторами.
В любом случае солнечные тепловые коллекторы собирают примерно в пять раз больше энергии, чем фотоэлектрические. Это означает, что если мы хотим получать полезную энергию от солнца, для фотоэлектрических панелей потребуется почти в пять раз больше площади солнечной панели, чем для солнечной тепловой.
Это важно, потому что в типичном здании очень мало хороших участков, выходящих на южную сторону.
Если солнечные тепловые панели стоят примерно столько же, сколько фотоэлектрические панели, они будут стоить почти в пять раз больше денег. Эти простые наблюдения за эффективностью — не вся история сравнения фотоэлектрической и солнечной тепловой энергии, но они, безусловно, являются началом. Затем мы должны учитывать денежную стоимость произведенной энергии, эффективность ее использования, способность энергии храниться и другие важные факторы. Но этот моментальный снимок эффективности говорит нам кое-что о том, с чем сталкивается PV.
Также ясно, что мы не получаем огромного количества энергии от солнечных коллекторов любого типа. Начнем с того, что солнце — это мягкая форма энергии, и мы получаем только 11% ее в случае PV. Мы должны использовать его разумно и эффективно, но он работает, как экономически, так и технически.
Фотоэлектрические панели производят электричество; Солнечные тепловые коллекторы производят тепло
Справедливости ради следует отметить, что фотоэлектрические панели производят электроэнергию, а электричество — это замечательная штука.
Она имеет гораздо более высокую ценность, чем простая тепловая энергия. Его можно использовать для самых разных целей, и наша жизнь была бы намного беднее без него, но я считаю, что фотоэлектрические панели — это не лучший способ сделать воду для ванн или обогреть помещение. Это расточительно по своей сути.
Эффективность преобразования или так называемый «тепловой коэффициент» при выработке электроэнергии составляет около 33%. Единственная причина, по которой электромобили имеют смысл, заключается в том, что КПД двигателя внутреннего сгорания намного меньше (20%).
Тепловая энергия нам тоже полезна и нам ее нужно много. Между отоплением помещений, производством горячей воды для бытовых нужд, сушкой одежды и приготовлением пищи основная часть бытового потребления энергии приходится на тепловую. Остаток, который действительно требует более высокого качества электроэнергии, на самом деле довольно мал. Экологи говорят нам: «Если вам нужно электричество, то PV — хороший способ сделать это, но если все, что вам нужно, — это просто тепловая энергия, то вам следует в первую очередь использовать простые тепловые солнечные коллекторы, потому что они гораздо более эффективны и экологически приемлемый».
Много говорят о снижении стоимости фотоэлектрических систем. Это правда и замечательно, что стоимость фотоэлектрических систем в последнее время резко снизилась, но они по-прежнему стоят больше, чем солнечные тепловые коллекторы, и производят гораздо меньше полезной энергии. На самом деле нет никаких признаков того, что стоимость фотоэлектрических систем будет продолжать снижаться. На самом деле нынешние низкие затраты на фотоэлектрическую энергию, по-видимому, связаны с хищнической практикой ценообразования на мировых рынках, и они могут быть неустойчивыми, но будем надеяться.
В своей первой статье Мартин использовал систему стоимостью около 10 000 долларов США для солнечного термального водонагревателя. Это слишком высоко. В более позднем анализе он предложил вариант использования 6000 долларов. Я нахожу это более разумным. Можно спорить о том, сколько должен стоить двухпанельный солнечный водонагреватель, но если вы дадите мне номер своей кредитной карты, я вышлю один за 5 361,48 доллара.
Это позволит вам купить материалы в виде комплекта для солнечного водонагревателя на основе гликоля, который является предпочтительным методом.
Системы на основе антифриза более надежны
По моему скромному мнению, солнечная тепловая система должна работать на антифризе даже во Флориде. Ки-Уэст, штат Флорида, — единственный город на континентальной части США, в котором никогда не было заморозков. Антифриз предотвратит замерзание, выкипание и коррозию. Гликолевые системы стоят немного дороже, чем обратные и дренажные системы, но они того стоят из-за предотвращения проблем и более высокой эффективности.
Антифриз в солнечной тепловой системе не нужно заменять каждые два года, как в автомобиле, потому что нет контакта с окружающим воздухом. Солнечная тепловая система, использующая гликоль, имеет только одну движущуюся часть, насос, и гликоль смазывает насос в течение очень длительного срока службы. Растворы с гликолем служат уже более 25 лет. Если гликолевая солнечная тепловая система выходит из строя (или если отключается электричество), она переходит в отказоустойчивое состояние.
Единственным настоящим пунктом технического обслуживания солнечных тепловых систем является изоляция наружных труб, которая, кажется, прослужит около 20 лет, если она содержит ингибиторы УФ-излучения. Гликолевые системы можно использовать не только для ГВС, но и для других целей.
Установка должна стоить около 1500 долларов. Если за это никто не будет делать, то сделайте сами. Если вы покупаете хороший комплект, у вас есть хорошее руководство по установке, и вы достаточно компетентны, то результаты будут превосходными. Мартин, кажется, дважды посчитал стоимость накопительного бака, сравнивая солнечную тепловую энергию и ГВС, работающие на тепловом насосе.
Водонагреватели с тепловым насосом получают тепло из окружающего воздуха
У водонагревателей с тепловым насосом есть по крайней мере одна проблема эффективности: они грабят Питера, чтобы заплатить Полу. Первый закон термодинамики сообщает нам, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена (но ее можно перемещать).
Соответственно, тепло, производимое для воды для бытовых нужд, переносится из окружающего воздуха и в конечном итоге должно быть заменено системой отопления помещений.
Анализ Мартина сравнил производительность солнечных тепловых систем, производящих горячую воду только для бытовых нужд, с фотоэлектрическими панелями, работающими с наклоном 20% и просто производящими энергию. Они несопоставимы. Фотоэлектрические панели при таком наклоне всю зиму будут покрыты снегом и мало что сделают, даже если бы их не было. Мы должны сравнить фотоэлектрические системы с солнечными тепловыми системами, работающими в тех же условиях, чтобы что-то узнать.
Техническое обслуживание солнечной тепловой энергии незначительно
Мартин упомянул о проблемах технического обслуживания в своем сравнении фотоэлектрической и солнечной тепловой энергии. Здесь мы должны быть осторожны, чтобы не путать настоящее техническое обслуживание со стоимостью исправления ошибок. Все мы знаем о гелиотермальных системах, которые замерзают, выкипают, протекают и т.
д. Но это не вина гелиотермии в целом.
Если вы выберете проверенную конструкцию и установите ее в соответствии с руководством и с осторожностью, солнечная тепловая система будет удовольствием владеть на протяжении всего срока службы здания.
С другой стороны, если вы создаете что-то экспериментальное, не учитываете каждую мелочь, а потом срезаете некоторые углы, это может и будет вас кусать. Ваша солнечная тепловая система может быть как хороший холодильник; он будет работать тихо и без обслуживания в течение очень долгого времени.
Комбинированное использование помогает утилизации
Мартин правильно отмечает, что солнечную энергию нужно эффективно использовать, иначе она не очень полезна. Основным преимуществом фотоэлектрических систем является коэффициент их использования, который может приближаться к 100%, поскольку электроэнергия, превышающая немедленную потребность, может быть отправлена обратно в коммунальное предприятие, где ее можно использовать для других целей.
Преимущества солнечной тепловой энергии зависят от конкретного места. Если вы не можете использовать солнечную тепловую энергию в то время, когда она производится на месте, она может быть в лучшем случае потрачена впустую и даже может быть неприятной. Но это правда, что вы можете (и должны) улучшить использование солнечной энергии с конечным использованием, которое может быть ценным и даже забавным.
Неверно сравнивать фотоэлектрические панели с комбинированным использованием с солнечным теплом без комбинированного использования. Одним из наиболее привлекательных вариантов комбинированного использования солнечной тепловой энергии является лучистое отопление пола, и мы будем использовать его в качестве одного из примеров, когда солнечная тепловая энергия определенно «не умерла».
Подогрев полов с использованием солнечной энергии: значительное усовершенствование
В этом разделе у нас есть время, чтобы рассмотреть одно конкретное применение солнечной энергии, которое идеально подходит для жилых помещений и в сочетании с ГВС.
Я прошу вас отложить в сторону то, что вы, возможно, слышали ранее о солнечном тепле и солнечном отоплении помещений, и посмотреть на это по-новому. Вполне возможно, что когда солнечная тепловая энергия сочетается непосредственно с лучистым подогревом пола, появляются значительные преимущества, которые в прошлом недооценивались.
Раствор гликоля, нагретый в солнечном коллекторе, поступает в теплообменник ГВС, а также в теплый панельный пол. Когда отопление больше не требуется, термостат отключает подачу воды на пол. Просто как тот.
Основная причина того, что лучистое напольное отопление так хорошо сочетается с солнечным теплом, заключается в том, что это очень низкотемпературное использование, а низкие температуры приводят к более высокой эффективности солнечного коллектора, поскольку меньше тепла теряется с наружным воздухом. Солнечные коллекторы, которые могут работать при более низких температурах, будут собирать значительно больше энергии, чем если бы они работали при более высоких температурах.
Здесь мы предлагаем гибридную систему солнечного отопления, которая сочетает в себе относительные преимущества активных подходов (солнечные коллекторы и насосы) с преимуществами пассивных конструкций (с использованием натуральных материалов и дизайна) и при этом оставляет позади их соответствующие недостатки. Ее можно назвать «системой солнечного отопления с активной зарядкой/пассивной разрядкой», в которой солнечная энергия собирается и подается в здание активным образом, а затем сохраняется и доставляется пассивным образом.
Активные подходы к проектированию могут собирать солнечную энергию с превосходной эффективностью и не терять энергию в периоды, когда они не работают (как это делают пассивные коллекторы). Но полезность чисто активных систем скомпрометирована стоимостью и сложностью различных механических систем, необходимых для сбора, хранения и распределения солнечной энергии.
Пассивные подходы снижают стоимость и сложность за счет использования обычных компонентов здания для сбора, хранения и распределения солнечной энергии, но общая полезность снижается, когда элемент сбора является частью оболочки здания и теряет тепло ночью.
Пассивные подходы могут быть очень требовательными с точки зрения архитектуры и ориентации.
Видно, что гибридная конструкция будет иметь низкую стоимость из-за своей простоты и высокую эффективность из-за низкой рабочей температуры. «Солнечные коллекторы работают с максимально возможной эффективностью, потому что они работают при минимально возможной температуре» (оценка второго этапа Национального бюро стандартов).
Очень высокая эффективность, обусловленная низкими рабочими температурами, позволяет работать в условиях небольшой облачности в дневное время и значительно улучшать характеристики в условиях частичной облачности, а также в утренние и дневные часы. Конструктивный элемент «плита на уровне грунта» обеспечивает огромный запас тепла практически бесплатно.
Отчет Министерства энергетики США
Министерство энергетики США (DOE) тщательно изучило одну такую конструкцию и опубликовало отчет под названием «Техническая оценка системы солнечного отопления с обычными гидравлическими солнечными коллекторами и излучающей панелью».
В отчете сделан вывод о том, что гибридная конструкция, которая стоит вдвое меньше, чем упомянутые активные системы, собирает примерно в два раза больше солнечной энергии и доставляет ее в здание. С этого момента очень низкие потери тепла в здании и высокая способность к накоплению тепла позволили обеспечить высокую долю солнечного нагрева в сложном климате Северного Вермонта.
Лучистое тепло полезно для всех типов полов, но если пол и структура под ним способны накапливать большое количество тепловой энергии (плита на горизонтальной конструкции), результатом может быть значительная часть солнечного нагрева.
По сравнению с любой другой активной или пассивной системой солнечного отопления использование этого гибридного метода солнечного отопления значительно повышает эффективность, значительно снижает стоимость, повышает производительность и улучшает архитектурную гибкость. Соответственно повышается эффективность инвестиций.
Стоимость инвестиций в Бостоне с учетом экономии энергии и снижения стоимости традиционной системы отопления, а также без учета налоговых льгот была рассчитана как 14% в год без учета налогов.
Описание гибридной конструкции на языке непрофессионала было предоставлено Фредом Лангой, старшим редактором журнала New Shelter .
Эффективность пассивного солнечного аккумулирующего элемента (теплого пола) будет зависеть от того, из чего он сделан, где размещена изоляция и насколько энергоэффективно здание над ним. Конечно, конструкция из плит на уровне грунта сохранит гораздо больше тепла, чем конструкция из деревянных балок. Если вы строите здание с очень низкими потерями тепла (суперизолированное), а затем, если вы включаете высокий уровень тепловой массы (плита на уклоне), вы можете ожидать, что доля солнечного нагрева превысит 9.0% в плохом климате, таком как Северо-Восточный Вермонт. Вам понадобится 7 или 8 солнечных панелей для дома площадью 1500 квадратных футов. Если вам нужна конструкция пола из деревянных балок или если вы хотите только 4 или 5 солнечных панелей, вы можете рассчитывать на 50-60% долю солнечного нагрева. В большинство дней в году у вас будет столько тепла, сколько вы хотите, и вы будете наслаждаться сияющим комфортом каждый день.
В большинстве дней года у вас будет столько ГВС, сколько вы хотите.
Имейте в виду, что Северо-Восточный Вермонт является одним из самых бедных мест в стране для солнечного отопления. Если вы живете где-то еще, эти цифры изменятся в лучшую сторону и вам не нужно переходить на суперизолированный уровень.
Теплый пол теряет больше тепла вниз, чем ледяной пол, поэтому важна правильная изоляция, но пол не теряет больше тепла вниз, чем другие системы излучающего пола.
Другое использование солнечного тепла
Давайте подумаем о некоторых других преимуществах солнечного тепла.
Если у вас есть солнечный нагреватель ГВС, он будет производить больше тепла, чем абсолютный минимум, который вам требуется в течение многих дней. Это неплохая вещь. Это называется роскошь и изобилие. Большинство людей не могут без чувства вины получать столько горячей воды, сколько хотят.
Вы можете поливать свой сад очень теплой водой и не откладывать растения на неделю назад ледяной водой.
Говоря о садоводстве, вы можете поставить в саду пару дополнительных отопительных контуров. Ваш сад начнет работать раньше и прослужит на пару недель дольше. Ваши цветы и овощи будут больше, чем у всех остальных.
Вы можете поставить петлю в компостную кучу и быстрее получить больше компоста. Вы можете сделать петлю на подъездной дорожке или дорожке для защиты от обледенения и таяния снега. Он будет работать эффективно из-за очень низких рабочих температур. Меньше соли и песка вы занесете в дом и будет безопаснее. Вы можете использовать избыточную солнечную энергию для обогрева бассейна.
Окружающая среда
Теперь мы подошли к концу этого экономического анализа. Я надеюсь, что я доказал, что электроэнергия, производимая фотоэлектрическими панелями, на самом деле не является менее дорогим способом производства горячей воды для бытовых нужд. Я также надеюсь, что я доказал, что солнечная тепловая энергия совсем не мертва и может быть эффективной, рентабельной, надежной, не требующей особого обслуживания и даже роскошной.
А теперь я хочу доказать, что солнечное тепло может помочь нам выполнить важные социальные обязательства. Забота об окружающей среде трудно выразить в деньгах. Но только потому, что они спорны и трудно поддаются количественной оценке, не оправдывает их нулевую оценку. Где и как считать тот факт, что через несколько десятков лет в Национальном парке Глейшер не будет ледников? Я не хочу обсуждать эти экологические и моральные проблемы, но и полностью их игнорировать тоже не могу. (Я пишу для Green Building Advisor.)
Экологи почти единодушны во мнении, что мы не должны легкомысленно использовать электроэнергию, поставляемую коммунальными предприятиями. Они говорят, что производство электроэнергии имеет серьезные глубокие последствия сейчас и далеко в будущем. Они отмечают, что большая часть электроэнергии, вырабатываемой нашими коммунальными службами, производится либо из угля, либо из урана. Может быть допустимо использовать электрическую энергию в небольших количествах для конечного использования, которое не может быть легко получено с помощью меньшего количества топлива.
Важно понимать, что если вы не живете в лесу, вне сети, мы все взаимосвязаны. Солнечная энергия, которую мы производим, поступает в общий пул. Если мы используем электроэнергию, предоставленную коммунальными службами, для каких-либо целей, мы заставим какую-то коммунальную службу сжигать уголь. Если мы не будем потреблять бездумно, коммунальное предприятие может уменьшить загрязнение, создаваемое углем. Это означает, что даже если у вас есть фотогальваническая панель, вы не можете честно использовать электроэнергию, предоставленную коммунальными службами, для приготовления воды для ванны. В конце концов, если бы вы не использовали электроэнергию для приготовления воды для ванны, эта энергия могла бы пойти обратно в коммунальные предприятия для уменьшения загрязнения или могла быть использована для другой, более подходящей цели.