Будівництво - секрети сонячного будинку
Секрети сонячного будинку
Житловий простір такого будинку, захищене від вітру і розкрите сонця, зазвичай формують розгорнутої на південь П-образної або радіальної в плані вітрозахисної стінкою, яка щороку збирає сонячні промені, і козирком - покрівлею, що дає тінь від високого літнього сонця. Форма та оздоблювальні матеріали внутрішньої поверхні стіни повинні сприяти концентрації сонячних променів, або їх поглинання для прогріву термальних масивів, при низькому зимовому сонцестояння. Відсікаючи внутрішній простір «підкови» з півдня від зовнішнього середовища вітражем, ми використовуємо парниковий ефект: при нанесенні на поверхню скла найтоншого металевого покриття або теплоотражающей плівки промениста складова теплових втрат направляється назад, всередину приміщення. З навітряного боку стіна і крівля сонячного будинку можуть бути перетворені в зелений пагорб, що не тільки захистить від холодного північного мусону, повівши вітер вгору, але і сприятиме додатковому заощадження накопиченого масивними конструкціями сонячного тепла. Літній затінення південно-західних і західних секторів горизонту забезпечать зовнішні зелені екрани з ліан. Аерацію при перегріванні - коньковие вікна, при одночасному припливі прохолодного повітря з затіненій частині присадибної ділянки, через отвори біля основи вітража.
Пасивна сонячна система опалення такого будинку зазвичай включає селективний вітраж (двох - трьох камерний склопакет з 2-3 теплоотражающими плівками або полікарбонат), а також термальний масив - накопичувач сонячного тепла. Віддаючи накопичене днем сонячне тепло, масив захистить будинок від нічного вистиванія, а вдень - від перегріву. Як масиву зазвичай використовують кам'яну кладку стін або каміна, монолітний бетон перекриттів і ємності з водою (Теплоємність води приблизно в 4 рази вище, ніж у каменю). Співвідношення площі вітража і обсягу термального масиву з бетону для 40-50º пн.ш. 1 м² / 1м. Облучаемая поверхню масиву як правило повинна бути чорною матовою. Для того, щоб накопиченого за день тепла вистачило для нічного опалення, термальний масив повинен опромінять прямими сонячними променями не менше 4-6 годин на день. Термін служби пасивної системи не обмежений.
Активна сонячна система водяного опалення і гарячого водопостачання котеджу включає сонячні колектори плоского або трубчастого типу, бак-акумулятор гарячої води з внутрішніми або зовнішніми теплообмінниками, системи подачі води: холодної - до баку і гарячої - до споживача, систему автоматичного управління. У сонячних установках активного типу використання примусової циркуляції теплоносія дозволяє розташувати бак-акумулятор в будь-якому зручному місці будинку (від горища до підвалу). Як дублюючого джерела теплоти в установках може бути використаний електричний котел або вбудований в бак електронагрівач, котел на рідкому паливі або газі. Пасивна система в 3-4 рази дешевше, але активна ефективніше в накопиченні тепла для нічного опалення будинку, і в рішенні проблеми опалення в похмурі погоди: оптимальне співвідношення активної і пасивної систем за вкладом в опалення 50/50%. Термін служби активної системи виробник зазвичай визначають в 25 років. Але, наприклад, конструктивні особливості трубчастих колекторів останніх моделей дозволяють замінювати пошкоджені вакуумні колби, не перериваючи експлуатацію всієї системи сонячного опалення.
Блокований будинок з сонячним опаленням
Електронагрівач в баку-накопичувачі включається автоматично при падінні температури води нижче встановленого порога. Зазвичай це відбувається в передранкові години - з 4-5 ранку і до початку інтенсивного опромінення пластин колекторів сонцем. Дооснащення будинку активної сонячної системою можливо і по завершенні будівництва, розбиваючи фінансування на етапи.
Розміщення пасивних і активних систем накладає досить серйозні обмеження на розташування сонячного будинку. Південний фасад, де зазвичай зосереджені вітражі і колектори, може відхилятися від меридіана на захід або схід не більше ніж на 10º-15º на широті Біла Церква, і на 15º-20º - на широті Кременчука. Треба пам'ятати і про низькій висоті сонця над горизонтом взимку! Якщо в «сонячному секторі» - 45º на схід і захід від кутів будинку - Ваш сусід вибудує котедж в два-три поверхи з мансардою, про сонячне опаленні можна буде забути. Вітчизняне законодавство не захищає власників сонячних систем. Оскільки в українських нормах інсоляція (пряме сонячне опромінення) враховується тільки для теплого сезону року, і не як джерело тепла, а як джерело сануючих випромінювання, що знищує хвороботворні бактерії в житлових приміщеннях (1,5-2 години в день).
Котедж «Хаусберг» з сонячним опаленням
Використовуючи вже освоєні архітектурно-будівельним комплексом регіону технології можна вирішити такі завдання:
Забезпечити цілорічне автономне гаряче водопостачання надбудовуються мансард на 80%. (20% електропідігрів за нічним тарифом в похмурі погоди). Для гарячого водопостачання сім'ї з 3-4 чоловік необхідно до 10 кв. метрів покрівлі, зайнятої колекторами. Тому скатна покрівля досить великої площі при її орієнтації на південь може забезпечити гарячою водою цілий рік не тільки новоселів, але і мешканців верхніх квартир.
Покрити на 30% - 50% потреби в опаленні мансард, використовуючи ті ж сонячні колектори водяного теплопостачання, розташовані в площині скатної покрівлі.
Закладаючи в архітектуру мансард тільки технологію пасивного сонячного опалення просторів через мансардні вікна і зенітні ліхтарі, додатково забезпечити від 30% і більше потреби в опаленні квартир мансардного поверху взимку.
Масове використання фотоелектричних систем як альтернативного джерела енергопостачання приватного будинку або мансарди, в вітчизняних умовах стримує їх висока вартість і відсутність стимулюючих заходів. Наприклад, в країнах ЄС виробляється днем фотоелектричної системою енергія надходить в міську мережу, а коли господар повертається ввечері додому, місто повертає йому електрику за ціною в два рази меншою, ніж купив у забудовника днем. Такий підхід одночасно позбавляє від необхідності розміщення акумуляторів в сонячних будинках.
Проекти будинків з сонячним опаленням
Вартість будівництва сонячного котеджу має досить широкий розкид. По Приморському краю екобудинок Solar-5 в каркасної версії під "ключ" без активної сонячної системи обходиться замовникові від 25 тис. (Каркас Напиляєте і доставлений з Німеччини, самобуд) до 40 тис. Руб. за кв.м. (Вітчизняний пиломатеріал, Ангарськ); несучі стіни з блоків - 30 000 руб / кв.м. коробка з дахом без обробки і вітражів, здавання під опалення за один сезон. Одноповерхова трехсекционная туристична версія Solar-5M, при потокової збірці на лінії HUNDEGGER - з вітражами, обробкою і санітарно-технічним обладнанням - 30 000 руб / кв.м. В цілому, вартість будівництва сонячного будинку в порівнянні з традиційним будинком «шалашиком» на 5-15% дорожче. Але результат того вартий - додавши свердловину на ділянці, Ви отримаєте автономний будинок, не залежний від примх ЖКГ. А вкладені кошти при грамотно виконаному проекті, його якісної реалізації і нинішніх цінах на енергоносії окуплять себе приблизно через 10-15 років. Про екологічний ефект - чисте повітря, здоров'я .... - напевно, немає потреби повторювати.
Solar-3. Приватний будинок з сонячним опаленням