Как бесплатно отопить дом с помощью солнца
В Украине наиболее энергозатратный период – зима. Дом постоянно теряет тепло, что восполнется за счет сжигания энергоносителей. Однако в так называемых пассивных домах благодаря использованию энергии солнца удается отказаться от отопления.Естественное тепло
Даже в зимнее время дом находится среде, наполненной мощной энергией солнечного излучения. Тепло солнца нагревает воздух, предметы интерьера и конструкции, на которые попадают солнечные лучи или которые контактируют с нагретым воздухом.
Когда излучение исчезает и воздух охлаждается, например после захода солнца, нагретые предметы отдают накопленную энергию. При этом некоторые вещества за счет своей массивности и структуры способны аккумулировать много тепла и медленно остывать.
К ним относятся вода (поэтому ее обычно используют в качестве энергоносителя при отоплении), массивные строительные материалы – керамика, бетон, натуральный камень. Грунт тоже нагревается в теплое время года и медленно охлаждается в холодное, поэтому в начале зимы он теплее воздуха, а на глубине всегда имеет постоянную плюсовую температуру.
Солнечную энергию можно впустить в дом, собрать и использовать для отопления. К ней также добавится тепло, которое вырабатывают организм человека и работающее в доме оборудование. Если накопленная энергия не будет постоянно уходить из дома через ограждающие конструкции и систему вентиляции, потребность в дополнительном обогреве за счет традиционных отопительных систем значительно снизится.
Этот принцип лежит в основе устройства пассивного дома. Название «пассивный» означает получение энергии без применения оборудования, требующего для своей работы дополнительных затрат или преобразования одного вида энергии в другой (как, например, в тепловых насосах или ветрогенераторах).
В пассивных солнечных системах обогрева используются естественные тепловые явления: излучение, конвекция, аккумуляция, сопротивление материалов теплопередаче. При этом создаются условия для максимального сохранения энергии в доме.
Видео: Реальное отопление солнечными коллекторами. Обзор СОЛНЕЧНЫЙ коллектор
Условия пассивного отопления
- архитектурно-планировочные решения, обеспечивающие компактность здания и позволяющие солнечному излучению в холодное время года максимально проникать в дом и нагревать его элементы;
- безупречная теплоизоляция и герметизация всех ограждающих конструкций;
-
сохранение тепла при вентиляции.
Экономия тепла в пассивном доме зависит также от зимних температур в регионе строительства. Как показал опыт, в климате западной Европы обеспечивается снижение энергопотребления дома на отопление в 10 раз по сравнению с традиционными постройками (со 150 до 15 кВт ч/м2 в год). Обычную отопительную систему в пассивных домах не монтируют, при необходимости подогревают воздух, пропуская его через грунт на участке или электрический нагревательный прибор, иногда обеспечивают подогрев стен и пола в нужных помещениях. Расходы на дополнительный обогрев могут отличаться в зависимости от региона.
В теплое время года пассивный дом взаимодействует со средой, проветривается через окна, при этом в нем предусмотрены мероприятия, защищающие помещения от перегрева.
Видео: Солнечное отопление дома в феврале
В энергоэффективных зданиях более высоких стандартов пассивные решения дополняются оборудованием для самостоятельной выработки энергии, получения ее из альтернативных источников. В пассивном доме это желательно, но не обязательно.
