Операционната принципа на съхранение на топлината
Наличност на контейнера за съхранение на топлина (слънчева батерия) играе решаваща роля в системата, която използва слънчевата енергия за отопление. Сградата, представляващ слънчев колектор. Тя се нуждае от средства за съхранение на топлина, за да се предотврати прегряване на помещенията в слънчево време и да се поддържа определено количество топлина за по-нататъшна употреба при липсата на слънце.
Може би най-ефективните натрупват контейнерите са компоненти на строителните стени, подове, покриви и стени. Както е добре известно, всички материали, абсорбиращ топлина, да я съхранява под формата на топлина. Ако температурата на околната среда капки, натрупаната топлина се освобождава в околната среда, и се материали се охлаждат.
За сгради, това явление е от особено значение. Топлинната енергия на слънчевата радиация постоянно през целия ден прониква през стените, покрива и прозорците на сградата. Късовълнови радиация се абсорбира от стените, таваните и обектите, намиращи се в помещението, след това излъчване е проникнала на стъклото. Когато се срещате с всяко препятствие, входящия радиация се превръща в топлина, голяма част от която се абсорбира. Ако предметите и материалите вътре в сградата, в резултат на излагане на топлина над температурата на околната среда, а след това те от своя страна да започне да генерира топлина чрез преминаване студените предмети и материали в сградата. Въздухът в стаята е един от материалите. което е най-бързо загравя и помага да се прехвърлят прекомерна топлина от слънцето останалата част от материалите.
1 - топлината от слънцето, 1000 KJ; 2 - двоен стъклопакет; 3 - загуби извън 500 кДж; 4-800 кДж получи; 5 - почернял бетон или тухла; 6 - пясък, чакъл или бетон; 7 - твърд структурен изолация; 8 - хидроизолация слой; 9 - земя.
Въпреки това, когато строителни материали се затопля до температура на околната среда или не може да абсорбира топлина със същата интензивност, въздухът продължава да се загрява, в крайна сметка прегряване, което създава неудобство за хората вътре. Температурата в строителни материали, от своя страна, продължава да расте, че има допълнително натрупване на топлина. Д.. по-голям капацитет за съхранение на топлината от предмети и материали в сградата, е необходимо повече време за подгряване на въздуха до неприятно ниво.
След залез слънце, по-студеното време може да започне изграждането на бързо губят топлина. Но дори и ако сградата губи много малко топлина, тя все още е тази топлина трябва да бъде компенсиран с цел да се поддържа комфортна температура. За сгради, които не се натрупват топлина от слънцето през деня, това е компенсация на топлинна енергия за отопление трябва да се осигури с други средства, като например печки с дърва или друга. нагревател на въздуха нагреватели. дължи на топлина осветление, Машини и хора. Въпреки това, ако сградата съдържа достатъчно количество материал, способен да акумулира топлина и ако слънчевите лъчи могат да проникнат в сградата и я топлина през деня, такава сграда ще се нагрява от слънцето, дори и след залез слънце. Нагретият материал ще загуби съхранява топлина и се прехвърля към вътрешния въздух като се охлади. В зависимост от количеството на слънчевата топлина за вписване на сградата, както и натрупаната нивото на топлинните загуби на строителни материали, в зависимост от редица фактори, като например размера на изолация необходимото ниво на температурата в помещението, температурата на външния въздух в сградата може да се съхранява комфортни условия в продължение на много часове, а може би дори и дни без никакви допълнителни разходи на топлинна енергия от други източници.
1 - масивна въздух във вътрешността на сградата, укрепена и частично покрита земята; 2 - въздуха вътре в сградата с масивна външна изолация; 3 - светли въздушно сграда с дървена рамка; 4 - външен въздух.
Трябва да се отбележи, че в светлината на сградата, като с дървена рамка, характеризиращ се с относително бърза промяна на температурата вътре в стаята, дори ако сградата е добре изолирани. Тежки, масивна конструкция, изградена от бетон, камък или тухла, и с добра изолация, поддържа температурата му за по-дълъг период от време. За да се намалят топлинните загуби в изолацията трябва да бъде такава сграда отвън. натрупване на топлинна енергия масивна стена, т.е.. д. поставен между стената и външния въздух. Твърдите материали, които могат да се натрупват големи количества топлина, са бедни изолатори, и да се възползват от техния капацитет за съхранение на топлина, те трябва да се намира в рамките на топлинна бариера (изолация), която разделя вътрешността на сградата от външната среда.
Много леки изменения в сградата на вътрешната температура на въздуха, която има не само висока топлинна мощност съхранение, но също така и да се прикрепя към или хълм покрит земята. Твърда изолация плоча, като полистирен или уретан вмъкнат между бетона или каменни стени и слой на земята. Един или повече стени могат да бъдат видими за външни влияния, обаче, температурата пада много бавно и определя на ниво, близко до температурата на земята.
През лятото влезе в сила противоположни условия. Ако една сграда се затъмнява, така че вътрешността на сградата получава малко слънчева енергия, топлинният поток, ще се определя главно от пренос на топлина през стените, покрива и прозорците, т.е.. Е. Няма да има обратен процес за обработка на топлинните загуби. През нощта, когато външният въздух е по-хладна от ден, прием на въздух в сградата, или чрез естествена циркулация през отворите, например отвори, прозорци, или принудени от феновете ще се охлади въздуха, а оттам и всички материали и предмети и сграда. И тъй като в началото на топлите дни те ще бъдат студено, след това пред затоплят, те са в състояние да поемат и съхраняват повече топлина, охлаждане на въздуха в помещението. По този начин, ако тези елементи се охлаждат на сутринта, тя ще отнеме известно време, преди да се нагрее до такава степен, че ще бъде необходимо да се извърши климатик.
1 - външен въздух; 2 - на белите дробове въздух вътре в сградата с дървена рамка; 3 - въздуха вътре в сградата с масивна външна изолация; 4 - въздуха вътре масивните сгради, укрепена и частично покрита с почва.
С рязко покачване на температурата на външния въздух сграда лесно бързо да реагират на промените в температурата на околната среда, и, въпреки добрата изолация, вътрешната температура се покачва сравнително бързо. От друга страна, масивни сгради се дължи на по-висок капацитет за съхранение отзивчиви към повишаването на температурата в по-малка степен. Пристройка глинен наклон или с покритие слой на земята, още по-малко чувствителни към промяната в температурата на външния въздух, както и с правилно проектиране никога няма да бъде твърде топло. Ако не се използват никакви допълнителни източници на топлина, като печки и камини, температурата на въздуха в сградите на белите дробове варира в широки граници, и в сгради, изолирана земя, остава почти постоянна.
1 - външен въздух; 2 - на белите дробове въздух вътре в сградата с дървена рамка; 3 - въздуха вътре в сградата с масивна външна изолация; 4 - въздуха вътре масивните сгради, укрепена и частично покрита с почва.
Рационално използване на естествени климатични условия, съчетани с едрина на сградата намалява нуждата от енергия. На свой ред, масивността на сградата помага изравняване на натоварването на оборудването за отопление и охлаждане. Ако сградата не е най-бързо реагират на промените в температурата на външния, тя не изисква оборудване с много висока мощност, за да се осигури топлина за покриване на товара, както и че може да работи по по-устойчив начин. Така че един краен случай е лесно, slaboizolirovannoe сграда с дървена дограма. На хладно слънчев ден в тази фурна сграда може да се пропусне изцяло. Въпреки това, през нощта може да се наложи да пещта работи при пълен капацитет за поддържане на комфортна температура. Друг краен случай е масивна, изграждане покрита земята, при което променлива температура външен въздух може да се поддържа средно ниво температура в продължение на няколко дни и може да бъде 10 дни или дори две седмици. За такава сграда е достатъчно, за да имат сравнително малък капацитет на отоплителната система, която ще работи непрекъснато, като се гарантира комфортна температура в стаята.
За съжаление, изграждане на масивна сграда не отговаря на съвременната теория и практика на проектиране. Технология и дизайн сега са фокусирани върху опитва да направи много с малко, и изграждане на гений е този, който може да се използва най-малко количество материал в процеса на пространството на оградата. Този начин на мислене, обикновено е ограничен само до оценката на материалите, с изключение на разхода на енергия, или издръжливостта на сградата. Най-визуалното възприятие на теглото на сгради за някои хора е важно за естетически причини, а сега има тенденция да се проектира и изгради сгради, които изглеждат лесно.
Задачата на увеличаване на топлинната маса не бива да бъде твърде тромава. Едно от решенията може да бъде тук монтирането на контейнери за вода вътре (най-добре е да осветен от слънцето прозорец). Въпреки това е малко вероятно, че така ще се ползва от много хора. Пясък, чакъл, бетон или вода (в пластмасови контейнери) може да се използва за запълване на кухините в зидарията на бетонни блокове. Мащабна камини, бетон или тухлени стени, и дори 50 или 75 mm слой бетон или тухла на пода може значително да се увеличи топлинната инертност на сградата.
Един начин за увеличаване на топлинната инертност на сградата е апарат ефективна термоизолация върху външната страна на сградата, което изисква творчески решения на конструктивни проблеми. Изолиране обикновено се поставя вътре в стената (между външните и вътрешните повърхности) или във вътрешността на сградата. Най-трудната задача, когато изолация устройство от външната страна на бетон или тухлена сграда е да се защити изолацията от влага, дъжд, излагане на слънце, излагане на хора и животни. Фиг. 6 е диаграма, изолационни приложения като твърди полистирол плочи покриват външната повърхност на монолитна бетонна стена. Повечето от тази земя е покрита с изолация, обаче, че част от изолацията, която покрива бетона над земята, трябва да бъде защитен от евентуални щети, включително и от слънчевата радиация (особено ултравиолетови лъчи). Под земята изолация трябва да бъдат защитени от влага, насекоми и гризачи. Полистирен плоча може да се монтира в кофража преди изливането на бетонната смес в него. По този начин се постига много добра адхезия между двата материала. Въпреки това, защитата на изолация AGL на изисква допълнителни разходи. Едно изпълнение на такава защита се прилага към изолирането на циментов материал (разтвор тип стъклени влакна). Друг метод е да се монтира твърд листов материал, като например водоустойчив шперплат или азбест циментови плочи.
и - топлоизолация в стена (между вътрешните и външните повърхности);
Б - топлоизолация във вътрешността на сградата;
в - външна изолация топлинна маса на сградата; 1 - обичайните поставянето на изолация; 2 - вътрешната повърхност; 3 - изолация; 4 - външната повърхност; 5 - стена (бетон, тухли, камък).
1 - за вътрешни работи; 2 - външна довършителни слой (тънки дъски); 3 - фибростъкло изолация; 4 - един етаж; 5 - бетонна стена; 6 - твърда изолация плоча; 7 - защитно покритие.