Проблема ресурсосбережения в строительстве. Энергоактивные здания, страница 9

Применение внутренних отражателей, повышает концентрацию солнечной энергии на гелиоприемнике и соответственно экономичность коллектора, а введение внешних отража­телей, увеличивает энергоактивность светопроемов и коллекторов солнечной энергии. Трансформируемые элементы здания (защитные створки на окнах, зенитные фонари в сис­теме коллекторов солнечной энергии), смежные сооружения иногда снабжаются отражате­лями с целью повышения энергооблученности приемников проектируемого сооружения.

При размещении части коллекторов или отражателей на смежных объектах, которым солнечная энергия не нужна, реализуется идея строительного гелиокомплекса, включающего группу зданий и сооружений, образующих единую гелиосистему, объекты которой дополня­ют друг друга по принципу взаимного перераспределения энергии в зависимости от ее дефи­цита или избытка. Другой принцип образования строительного гелиокомплекса как единой энергоактивной системы имеет в основе централизованный сбор солнечной энергии от груп­пы зданий или сооружений, преобразование ее в средне- или высокотемпературной установ­ке и последующее снабжение преобразованной (тепловой, электрической) энергией объектов комплекса.

В настоящее время разрабатывается программа выпуска технических средств для прямого использования солнечной энергии. Речь идет о гелиоустановках. Они могут найти применение в жилищно-коммунальном хозяйстве населенных пунктов любого статуса.

В нашей стране еще в конце 80-х годов велась систематизированная проработка во­просов использования солнечной энергии на основе преобразования ее в низкопотенциаль­ную для получения горячей воды и отопления зданий. Одновременно комплексно рассмат­ривались архитектурные, строительные и социальные аспекты проблемы улучшения жилищ­ных условий, экологические вопросы охраны окружающей природной среды. Объектами разработки были здания жилищно-гражданского и сельскохозяйственного назначения. Цель работы - снижение теплозатрат и повышение общей энергетической экономичности.

Особый интерес представляли проекты индивидуальных жилых домов с солнечным теплоснабжением для сельской местности, где традиционно используется органическое топ­ливо с низкой тепловой эффективностью. Разработка и строительство объектов велись Ин­ститутом высоких температур Академии наук РФ совместно с проектными и строительными организациями Дагестана, Армении, Грузии (рис. 3).

В поселке Мерцаван (Армения) был построен экспериментальный жилой дом с авто­номной системой солнечного теплоснабжения активного типа. Дом оборудован солнечной


установкой с площадью солнечных коллекторов 32,4 м2, системами аккумулирования тепло­ты, контрольно-измерительных приборов и автоматики.


                     

е)                                     

Рис. 3. Жилые дома с использованием солнечной энергии :

а - д- одноквартирные жилые дома с системой солнечного горячего водоснабжения и отопления на полигоне «Солнце» (Дагестан); г- двухквартирный жилой дом с системой горячего водоснабжения; е- общий вид и разрез здания архитектора Г. Берндта (Германия); ж- индивидуальный дом (коттедж) с гелиоколлектором на крыше для малых городов и сельской местности

Другая конструкция солнечного дома (жилая площадь 62,5 м2, площадь солнечного коллек­тора 56 м2) с наклонной стеной-коллектором, обращенной на юг, построена в Дагестане (пос.Верхний Гуниб). Эти дома предназначены для испытаний и отработки солнечных установок горячего водоснабжения и отопления индивидуальных жилых домов в сельских районах и поселках. В солнечном контуре теплоносителем может быть антифриз (например, этиленгликоль). Солнечная установка позволяет обеспечить экономию до 50% топлива, необходи­мого для покрытия тепловых потребностей дома в отоплении и 70% - в горячей воде; полу­чить годовую экономию и уменьшить загрязнение окружающей природной среды.