** Я есть интерес к солнечному отоплению помещений и / или солнечному отоплению водяное отопление, но действительно ли стоит стремиться к солнечной энергии?

Вы уверены, что это так! Вот лишь несколько из множества веских причин, чтобы насладиться солнечными батареями.Предложений солнечной энергии:

– Мера самодостаточности. Приятно иметь еще один вариант, чтобы согреться в наших семьях во время зимой и есть горячая вода круглый год.

– Возможность быть хорошими управляющими с нашей планетой Земля и способ оставить благополучную среду обитания для наших детей и их. Здесь столько ископаемого топлива, ушел, он ушел. Возможно, мы создаем другие проблемы для самих себя по пути, поскольку мы сжигаем ископаемое топливо (загрязнение, глобальные утепление и т. д.).

– Неиссякаемый подача топлива. В конце концов, чистые, возобновляемые альтернативы будут единственными альтернативами. Это огромная проблема, и тот факт, что любой может использовать недорогое, легко доступные материалы, помогающие решить проблему, прекрасны! Солнце сильное, дает много полезного тепла и восходит каждое утро.

– Потрясающий количество награды, удовольствия и удовлетворения! Я не могу этого не подчеркнуть! Хотя солнечная энергия – это то, что нужно по целому ряду причин, одна из лучших – это то, что солнечная энергия ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ВЕСЕЛЫЙ, ИНТЕРЕСНЫЙ и увлекательно! Получение бесплатного тепла вызывает неподдельный, продолжительный кайф, любезность солнца, особенно с проектом, который вы построили сами! Ваши друзья тоже будут впечатлены!

– Недорогой хобби с большой отдачей !.Вы можете построить простые солнечные системы за бесценок, но по большому счету, даже вложив несколько Тысяча долларов в солнечной энергии – это деньги, потраченные очень не зря. Я наслаждался Радиолюбитель с 14 лет увлекаюсь астрономией, астрофотографией и у меня есть очень хороший телескоп. Я вложил больше чем вдвое больше в каждом из этих интересов, чем то, что у меня есть в солнечной энергии. Я могу честно говорят, что работа над солнечными проектами доставила мне наибольшее удовольствие, имел в любом хобби, которым я занимался! Солнечная энергия – это очень весело, интересно, она помогает учиться. окружающая среда с множеством возможностей для экспериментов, многократно окупает ваши инвестиции и чрезвычайно сытно.

– Отлично окупаемость! Я не упомянул много об экономии денег. Имея хобби, которое окупает нас во многих случаях наши вложения в удовольствие – это БОЛЬШОЙ дополнительный выгода, но даже если солнечная энергия не окупит нас, это правильно, потому что он чистый, возобновляемый, веселый и интересно. Вернуть доллары в карманы – это просто глазурь. на торте!

Строительство солнечных проектов дает нам возможность оставаться в тепле, экономить деньги, думать, учиться, мозговой штурм, общение с другими которые разделяют наши интересы и наслаждаются плодами наших время, потраченное на наши солнечные хобби.Нет ничего похожего на чувствуя, как свободный горячий воздух выходит из коллектора через руки, обогревая дом или принимая горячий душ с водой с подогревом вашим проектом! Наши солнечные проекты будут продолжать приносить нам это чудесное возвращение на десятилетия. Строительство солнечных батарей – это увлекательное хобби, которое требует заботится о нашей планете и платит нам тоже! Солнечные проекты очень полезны, и время потрачено не зря.

** Банка Вы вкратце объясните простыми словами, как работает солнечная энергия?

Когда солнце сияет на горячих вещах.Если материал черный, он впитывает больше солнечной энергии и становится еще горячее. Если черный материал утеплен под прозрачным остеклением типа стекла, оргстекла, поликарбоната, и т.д., даже в разгар зимы становится ДЕЙСТВИТЕЛЬНО жарко! Все мы являемся делать – это брать тепло, которое солнце дает ежедневно, и используя воздух или жидкость для отвода тепла от горячего материала и перевезти его туда, где он нам нужен.

Вот некоторые больше базовой информации о солнечной энергии и экскурсия по солнечным проектам на сайте наш дом в видео на YouTube:

** Стоит ли начинать с солнечной энергии в небольших масштабах?

Да, солнечная энергия – отличное дополнение к традиционным методам отопления и легко интегрируется с существующими, обычные системы.Когда ваш солнечный обогреватель нагревается ваш дом, чтобы обычное отопление работало реже, или ваша горячая вода, нагретая солнечными батареями, снижает нагрузку на нагреватель горячей воды, вы экономите деньги и помогаете окружающей среде. Даже если вы начинаете с одной маленькой солнечной панели, вы приобретете уверенность и опыт с солнечной батареей, и каждая БТЕ, которую генерирует панель, на одну БТЕ меньше, чем вам придется заплатить.

** Я не совсем “сделай сам”.Солнечные коллекторы сложно построить?

Нет! В Фактически, единственный электроинструмент, использованный для создания нашего первого солнечного горячего воздуха Коллекционером были дрель и лобзик. Все детали и материалы вам нужно, доступны в вашем местном хозяйственном магазине или заказываются онлайн (ссылки на онлайн-источники находятся внизу этого ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ).

** Я уже достаточно прочитал и готов приступить к работе! Является имеется простой в сборке, недорогой, высокопроизводительный коллектор горячего воздуха дизайн, который вы бы порекомендовали?

Да, есть на самом деле я бы порекомендовал два дизайна.На нашей стороне при боковом тестировании, коллекторы с оконным экраном внутри для передачи тепло пока работает лучше всего. Для традиционного дизайна 4 ‘X 8’ я бы построил коллектор с двумя или тремя слоями, поглотитель экрана.

– Лучшая сравнительная производительность
– На сегодняшний день наименее дорогая (25-футовый рулон шириной 4 фута, алюминиевый экран всего около 29 долларов в Home Depot). Экран из стекловолокна ровный дешевле и отлично работает, но мы не уверены в краске при действительно высоких температурах.
– Самая простая и быстрая сборка на сегодняшний день
– Самый низкий перепад давления (наименьшее сопротивление воздушному потоку, кроме черного коробка) Это означает, что вы можете получить больший воздушный поток для большей эффективности, чем вы столкнетесь с вентилятором того же размера и другими типами коллектора.

Здесь примеры того, как построить сборщик экрана:

Мой двухслойный коллектор экрана из стекловолокна: http://groups.yahoo.com/group/SimplySolar/photos/album/1082811597/pic/list?mode=tn&order=ordinal&start=1&dir=asc

Гэри Resa’s, трехслойный сборщик экранов: http: // www.builditsolar.com/Experimental/AirColTesting/ScreenCollector/Building.htm

Для длинного и низкого коллектора я бы построил водосточную трубу из алюминия конструкции .

– Хороший исполнитель. У нас нет рядом сравнительных показатели производительности, однако, Скотт Смит сделал очень подробные измерения и расчеты, которые показывают проектные работы по алюминиевому водостоку Очень хорошо.Вы найдете полную информацию о конструкции и Данные Скотта, документирующие характеристики, приведены в нижней части страницы здесь: http://www.n3fjp.com/solar/solarhotair.htm
– Очень легко построить
– Материал водосточной трубы позволяет создать длинную и низкую конструкцию. Это дает практически неограниченную гибкость в проектировании. параметры.

** Я хотел бы изучить список всех распространенных солнечных коллекторов горячего воздуха. конструкции.Не могли бы вы дать мне краткое изложение этих дизайнов и представление об их относительной производительности?

Вы держите пари, Гэри Здесь собраны все самые свежие данные:

http://www.builditsolar.com/Experimental/AirColTesting/Index.htm

Пока ты там, обязательно нажмите ссылку на мое видео на YouTube, выделив конструктивные характеристики высокопроизводительного коллектора горячего воздуха!

** Солнечная Горячий воздух, солнечная горячая вода и солнечная электроэнергия – все это варианты.Который лучший?

Все три варианта отличные проекты, я построил все три, и у каждого из них есть свои преимущества. Одна из целей группы электронной почты SimplySolar заключается в том, чтобы решения были как можно более простыми, поэтому на основе воздуха и воды системы получают здесь наибольшее внимание. Они очень безопасны, намного дешевле и предлагают гораздо более быструю окупаемость.

Воздух и вода панели на основе одинакового размера, каждая захватывает примерно одинаковое количество тепла.Вот основные моменты, которые следует учитывать при выборе:

Факторы, которые следует учитывать для воздуха:

Air Pros:

– Очень просто для сборки
– Защита от замораживания не нужна
– Наименее дорогая с самой быстрой окупаемостью
– Нет необходимости в аккумуляторе тепла, так как тепло используется немедленно
– Почти мгновенное нагревание при ярком солнце

Air Cons:

– Панели обычно расположены ближе к дому, хотя получен с наружным захоронением воздуховод
– хранение тепла сложнее
– больше Требуются воздуховоды
– Большие отверстия в доме
– Сложно для использования на солнечной энергии для горячего водоснабжения

Факторы, которые следует учитывать для воды (гидроника):

Плюсы воды:

– Лоты гибкости в размещении панелей
– Создавайте такие большие, как вы например,
– Легко пронести маленькие трубы в дом
– Легко переносить тепло куда нужно
– Возможность хранить тепло в простой в сборке резервуар для хранения тепла (который можно использовать одновременно для ГВС и отопления помещений)
– Еще есть тепло в пасмурные дни (если их не слишком много подряд)
– Тепло может распределяться в более контролируемом и комфортном путем установки системы лучистого обогрева под полом
– проще для изоляции трубы
– Используя панели для отопления помещений и горячая вода, полезны круглый год

Минусы воды:

– Незначительно сложнее построить, чем воздух, но не намного.
– Заморозить требуется защита – достигается либо установкой слива спина системы, чтобы вода была в теплой среде, когда солнце не светит, не добавляет антифриз и постоянно выходит из воды в петле.
– Если вы хотите хранить тепло (необязательно), вы нужен резервуар для хранения тепла. Они легкие и недорогие строить, но им потребуется место в подвале, ползите пространство, гараж или на открытом воздухе.
– Для отопления помещений вы необходимо установить распределительную систему, например, под пол лучистую обогреватель или обогрев плинтуса (но это можно сделать легко и недорого).

Таким образом, для недорогого настоя быстрого нагрева, пока солнце сияющая, воздушная – отличный вариант. Для более контролируемого распределения тепла с накоплением и возможностью обогрева солнечной энергии горячая вода, водная система – это то, что нужно.У них обоих есть их место, и я с радостью использую здесь оба.

** С какого солнечного проекта проще всего начать и что это такое? разумное развитие солнечных проектов?

Каждый дом – это разные, как и цели каждого энтузиаста солнечной энергии, но в целом говоря, прогресс среднего человека через солнечные проекты со временем, учитывая простоту, стоимость, усилия и сложность, может быть примерно так:

1.Строить коллектор горячего воздуха для обогрева помещений зимой. Вы можете начать маленький и обогрейте отдельную комнату, или сделайте большую панель, чтобы обогреть больше вашего дома. Это займет заботиться о ваших потребностях в отоплении во время солнечного периода каждый солнечный день. Строить очень просто и недорого – просто недорогой коллектор, вентилятор, защелкивающийся выключатель и воздуховод. Защита от замерзания не вызывает беспокойства. Просто выпустите тепло в дневное жилое пространство, где вы проводите больше всего времени, или, при желании, направить его в несколько комнат.Вы могли бы остановиться прямо здесь, на шаге 1 или 1A, и наслаждайтесь значительными преимуществами солнечной энергии. в течение десятилетий.

1А. Для тем, кто не хочет или не нуждается в хранении тепла, но хочет распространять их тепло через лучистые полы, вместо того, чтобы создавать горячий воздух коллектор, построить водяной коллектор, циркулировать нагретый воды через систему обогрева под полом, а затем обратно в коллектор.Резервуар для хранения тепла не требуется.

2. Солнечная бытовая горячая вода. Вам понадобится резервуар для хранения тепла, поэтому это требует больше места и усложняет систему. Не то чтобы это было сложно – это не так, но есть нечто большее. Хотя большинство из нас тратит на отопление помещений больше, чем на бытовое отопление горячей водой, окупаемость нагрева воды для бытового потребления составляет все еще очень хорошо, так как горячая вода используется круглый год.Тепловой резервуар для горячей воды на солнечных батареях должен быть достаточно маленьким. легко поддерживать высокую температуру (в идеале по соседству 120F) – вероятно, 200 галлонов или меньше.

3. Космос отопление с теплоаккумулятором. Это большой проект. Ты будешь нужен коллектор площадью более 15% от площади вашего дома еще до того, как накопление тепла даже станет предметом рассмотрения – 255 квадратных метров футов коллектора для дома площадью 1700 квадратных футов.Танк должен быть большим, но его можно хранить при более низкой температуре и быть эффективным для излучающего тепла под полом (90F). Что будет повысить эффективность вашего коллектора. Вы также нужна система распределения тепла, например, лучистая под полом, Опять же, это не сложно, не обязательно дорого и, конечно, в пределах способность большинства из нас, но по сравнению с простотой шагов 1 или 1A, это намного больше.

** Как быстро окупятся мои инвестиции в солнечную энергетику и как много я могу сэкономить?

В зависимости от как мы используем тепло, наши местные тарифы на коммунальные услуги и погодные условия, наши сроки окупаемости будут разными. Тем не менее, мы может принять некоторые разумные средние значения и рассчитать прогнозы следующим образом:

Начнем с этими предположениями:

– The sun обеспечивает 300 БТЕ тепла в час на квадратный фут коллектора
– Средний коллектор имеет КПД 50%, возвращая 150 БТЕ. за квадратный фут
– Средняя стоимость электроэнергии в США 1n 2009 – 12.05 центов за киловатт-час (http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epm/table5_6_a.html)
– 3,412 БТЕ = 1 ватт
– Погодные условия в среднем 15 дней с 4 часами солнца в месяц

С такими предположениями мы можем рассчитать стоимость квадратного фута коллектора следующим образом:

–720 солнечных часов в год X 150 БТЕ в час = 108000 БТЕ на квадрат фут в год
– 108000 БТЕ / 3.412 Вт эквивалента = 31 653 ватт-эквивалента на квадратный фут в год
– 31 653 / 1000 = 31,65 киловатт на квадратный фут в год
– 31,65 X 12,05 цента = 3,81 доллара на квадратный фут в год экономии.

На основе этих расчеты и предположения, просто возьмите общую стоимость вашей системы за квадратный фут и разделите его на 3,81 доллара. Если ваша стоимость составляет 4 доллара США за квадратный фут окупаемость составит чуть более года.Если твой стоимость составляет $ 11,50 за квадратный фут, ваша система окупится через 3 года.

Короткая окупаемость финансовые стимулы для инвестирования в солнечную энергетику уже убедительны, но добавьте к общему пожизненному доходу от инвестиций и случая твердый как скала. Добавим еще два предположения:

– Ваш коллектор прослужит 35 лет
– Затраты на электроэнергию вырастут на 6% годовых

На основе предположения, подробно описанные выше, значение энергии, генерируемой ваш сборщик стоит 3 доллара.81 за квадратный фут в год на основе энергии 2009 г. расходы. Если в следующем году затраты на электроэнергию вырастут на 6%, стоимость составит 4,04 доллара, а общая сумма за два года составит 7,85 доллара. Выполните тот же процесс через 35 лет и кумулятивно составляет 424,57 доллара за квадратный фут!

На основании этого стоимость, если вы построите 100 квадратных футов коллектора, ваш совокупный Снижение затрат на электроэнергию за 35 лет составит 42 457 долларов! Строить 200 квадратных футов, и вы можете рассчитывать на сэкономить 84914 долларов!

Ли вы выберите создание большого массива или одной маленькой панели, каждая БТЕ, которая вы генерируете с помощью солнечной энергии на одну БТЕ меньше, чем вы должны покупать ваша коммунальная компания.Гораздо веселее хранить эти доллары в кармане!

** Банка Я что-то делаю с окнами своего дома, чтобы превратить их в солнечные коллекторы?

Окно в в доме уже стоит очень хороший солнечный коллектор. Для наших целей разница между остеклением окон и солнечным коллектором небольшая остекление. Он уже собирает столько же солнечной энергии, сколько коллектор. панель в том же месте будет собирать, и она уже доставляет энергия прямо в дом – нет необходимости в вентиляторах, каналах или насосах или трубопровод.

Остекление окон работает так же, как остекление на солнечной батарее, так же как и материал внутри вашего дома работает так же, как поглотители в панели. Добавление абсорбирующая поверхность на внутренней стороне окна может даже вызвать больше потеря тепла, так как более высокие температуры возле окна увеличивают потери через стекло.

** До у вас есть ссылка на веб-страницу, которая будет кормить ложкой базовую конструкцию шаги по созданию и установке солнечных систем?

Вы делаете ставку! Ты будешь здесь вы найдете много основной информации и изображений, посвященных нашей солнечной конструкции. 101 стр .:

http: // www.n3fjp.com/solar/construction101/construction101.htm

** я живут в солнечном, но холодном климате. Будет солнечно жарко у меня работает воздушная или водная система?

Да! Правильно спроектированный коллектор будет работать даже при высоких температурах. ниже или даже ниже -30 F. Тепло, выделяемое из коллектора больше зависит от времени, проведенного на солнце, а не на улице температура.Если вы находитесь в очень холодном климате, подумайте о строительство вашего коллектора с дополнительной изоляцией и остеклением. У нас есть люди на Аляске и в Канаде в группе SimplySolar которые получают отличные результаты от своих самодельных устройств.

Чем холоднее ваш климат, тем больше пользы вы получите от вашей системы отопления. Солнечная энергия может быть особенно эффективной во время «плеча». в зимние месяцы, обеспечивая большую часть, если не все ваши потребности в отоплении.

** Что какую краску я могу использовать в моем коллекторе?

Я использовал elcheapo, Quick Color, плоская черная аэрозольная краска, дороже Плоская черная аэрозольная краска Rustoleum, и я перепутала Home Depot банка внешней плоской черной краски, которую я нанес валиком. Все работали нормально.

** Что самая большая проблема в установке солнечной системы?

У каждого из нас есть индивидуальные солнечные цели, у каждого свои эстетические вкусы, каждый дома разные, и все мы живем в разном климате.Там много отличных, легко создаваемых “формочек для печенья” варианты на выбор для солнечных батарей, но самая большая проблема можно делать выбор. Вам также нужно будет выбрать размер вашей панели (панелей) и как вы собираетесь использовать собранные высокая температура. Очень легко увязнуть в попытках построить окончательный сборщик / система и никогда ничего не строить.

Это было так очень верно для меня.Много раз я почти сдавался аналитический паралич в попытках решить, что я хочу делать. Который, в сочетании с моим неуместным страхом, что все это каким-то образом трудно, почти удержал меня от действительно веселых и очень стоящих солнечных проекты.

Как вы планируете ваш проект, когда вы достигаете точки нерешительности, которая отказывается стать ясным, подбросить монетку, спросить мнение или делать то, что вы делаете принять решение и продолжать двигаться вперед, даже если все еще кажется немного неясным.Удивительно, как все кажется, попадает в фокус, когда вы действительно начинаете строить свой проект.

Здание солнечное Системы горячего воздуха или горячей воды могут быть очень легкими, если вы легко выберете построен вариант конструкции. Мой коллектор горячего воздуха просто алюминиевые водосточные трубы окрашены в черный цвет под остеклением. Моя горячая вода коллектор – это просто трубка pex под алюминиевым оребрением под остеклением.

Солнце делает вещи горячие.Это делает вещи ДЕЙСТВИТЕЛЬНО горячими, когда их окрашивают в черный цвет под остекление. Все, что мы делаем, – это восстанавливаем это тепло. Если вы помните о простоте того, что мы делаем, процесс теряет свой страх.

Помните:

– Многие из этих конструкций очень легко построить.

– То, что вы делаете, не высечено из камня. Вы всегда можете изменить свой проект позже (что является частью развлечения).

– Имейте в виду, что большая часть ваших затрат и усилий будет рама и остекление, которые останутся такими же, что бы вы ни поставили внутри него.Если что-то не получится, вы просто будете модифицировать внутренности коллектора, не начиная с нуля.

– Не смотрите на деньги, которые вы тратите, как на расходы. смотреть на это как покупка билета, чтобы развлечься новым хобби. Это действительно веселье!

– Это недорогое хобби. Большинство из нас не ломают банк строительство солнечных коллекторов, и как только они будут запущены, они будут платить нас обратно много раз!

– Расслабьтесь и наслаждайтесь!

** Как большие должны быть мои солнечные панели?

Чтобы ответить на этот вопрос, вы должны определиться со своей целью.Вы хотите нагреть сингл комната, весь ваш дом или его часть?

Часто цитируемый эмпирическое правило состоит в том, что у вас может быть до 10% квадратных футов площади, которую вы нагреваете в размере коллектора, прежде чем он сделает смысл чтобы начать думать о хранении тепла. Если ты собираешься только греть комната 10 X 20, на 200 квадратных футов жилой площади вам понадобится около 20 квадратных футов коллектора или, например, панель размером 4 на 5 футов.

Обогрев вашего для всего дома с солнечной батареей потребуется больше панелей. За 1700 квадратных футов дома, вы можете построить 170 квадратных футов коллектора без необходимость хранения тепла или, например, панель 10 ‘X 17’ множество. Хорошая новость заключается в том, что, делая это сами, мы можем построить в любых размерах, которые нам нравятся, чтобы удовлетворить наши потребности а также эстетика наших домов и дворов. Квадрат, длинный и тонкие, и короткие, и толстые, все работает нормально!

Должен отметить что «правило 10%» обычно применяется к южной стороне окна.Вполне вероятно, что вы получите больше тепла на квадрат фут от солнечной панели, чем от окна, поэтому размеры в этом примере вероятно выше, чем необходимо.

** Должен ли я начать с малого и построить небольшую панель в качестве теста?

С одной стороны, каждый генерируемый вами BTU с солнечной батареей – на одну БТЕ меньше, за которую вам придется платить, поэтому любой размер панель хорошая панель.Тем не менее, многие из нас начали в солнечная энергия, построив небольшие тестовые панели, убедившись, что солнечная энергия действительно работает ну и расширяем оттуда. Мы любим экспериментировать и пробовать новые конструкции, иногда с небольшими тестовыми панелями, но если вы новичок к солнечной энергии и хотите начать отопление дома или горячее водоснабжение содержательно мы рекомендуем начинать хотя бы с Панель размером 4 на 8 футов и конструкция уже доказали свою эффективность.А 32 квадратная футовая панель таких размеров будет достаточно большой, чтобы обеспечить много полезного тепла, и это действительно не будет стоить намного дороже, чем строительство панель меньшего размера. К тому же вы не потратите время на небольшой панель, а затем придется начинать заново на более крупной панели, удваивая ваши усилия и увеличение вашей стоимости. Вам непременно будет приятно с результатами!

** Как мои панели должны быть ориентированы?

Есть много солнца летом, оно светит намного дольше, и наш спрос на тепла намного меньше.Имея это в виду, оптимизируйте свои панели на зиму, когда очень нужно тепло. Как правило, чем ближе на юг – лучше и вертикальная или почти вертикальная ориентация для низкого зимнего солнца лучше всего подходит. Если ваши панели нацелены с 11:00 до 13:00 вы будете почти идеальны. Углы 10:00 и 14:00 тоже хорошо, теряя только около 10% 12:00 ориентация. Если вы стремитесь к совершенство, вот несколько инструментов, которые помогут:

http: // solardat.uoregon.edu/SunChartProgram.php

http://www.builditsolar.com/Tools/RadOnCol/radoncol.htm

Тем не менее, там широкий диапазон ориентации и углов наклона, которые будут работать Что ж.

** Насколько важно это ориентировать мои панели прямо на юг?

При принятии решения по ориентации коллектора, если единственным критерием является угол наклона солнца, Конечно, лучше всего на юге.Но в нашем реальном мире в Помимо угла наклона солнца, есть несколько других факторов, которые будет входить в ваше решение о том, как лучше всего сориентировать вашу панель.

– Коэффициенты , ваша самая южная стена или крыша не совсем южные, но в худшем случае ваша стена находится в пределах 45 градусов южнее и это, вероятно, намного ближе к югу, чем это. Использование дома стена (или постройка коллектора прямо перед стеной) предлагает несколько преимуществ, в том числе приятная эстетика, изоляция от дом и совсем недалеко до вашего дома.

– Ты утром может быть тень от ближайшего дерева или строения или днем, поэтому имеет смысл сориентировать коллекционера в пользу утреннее или вечернее солнце по мере необходимости. Это был мой случай здесь.

Итак, какой узкий у нас есть цель, прежде чем мы получим значительное снижение производительности?

Отличные новости это то, что у нас есть окно на 30 градусов (15 градусов к востоку или западу от юга) в которых мы находимся в пределах 98% или лучше от оптимальной производительности! В Фактически, разверните это окно до 60 градусов, и мы все еще в пределах 90% или лучше оптимума!

Когда я анализировал Размещение коллектора для моего коллектора Pex 24 ‘X 8’ Я использовал Gary’s калькулятор для определения результатов на юге (12:00 PM по солнечной полдень), 15 градусов (11:00 утра / 13:00 солнечного дня) и 30 градусов выкл. (10:00 / 14:00, солнечные часы).Это предполагает угол наклона 60 градусов. угол, чтобы максимизировать зимнее солнце.

Цель широкий. Не волнуйтесь, если ваш коллекционер не совсем юг. Любая цель, способная поразить широкую стенку сарая, будет служить Вы хорошо!

** Что какие варианты дизайна солнечного коллектора?

Вы можете просмотреть здесь много дизайнов.Проверяйте почаще, так как добавляются новые за все время:

http://www.builditsolar.com

http://groups.yahoo.com/group/SimplySolar/photos/album/0/list

** Я не могу поставить коллекторы на свой дом, но у меня во дворе солнце. Может Я строю коллекторы подальше от дома во дворе?

Да, действительно что открывает возможности для очень большого и эффективного коллектора массивы! Я построил эту панель размером 24 на 8 футов (192 квадратных футов) у меня на заднем дворе:

http: // www.n3fjp.com/solar/BigProject/BigProject.htm

Взгляните в этом воздушном солнечном сарае:

http://groups.yahoo.com/group/SimplySolar/photos/album/742

И эта вода версия:

http://www.motherearthnews.com/Do-It-Yourself/2007-12-01/Solar-Heating-Plan-for-Any-Home.aspx

Вы также можете используйте свое творчество для создания панелей, которые будут интегрированы в ваш сад которые будут полностью скрыты живой изгородью и т. д., сзади.

** Я живите по соседству с общественным объединением. Может солнечная панели строить «незаметными способами»?

Да эта солнечная коллектор всего около фута в высоту и 24 фута в длину. Его это на земле, хорошо скрывается и отлично работает!

http://www.n3fjp.com/solar/solarhotair.htm

Также эти дней, у нас действительно есть ветер в задней части для принятия соседства.Все недовольны своими счетами за коммунальные услуги, а Грин – в!

Если вы планируете солнечный проект, сначала расскажите о нем своему соседу, но используйте немного тактичность. Вместо того, чтобы первым делом упоминать планы вашей группы, когда вы видите своего соседа во дворе, спросите его / ее, есть ли у них их последний счет за коммунальные услуги. После того, как вы сочувствовали вместе за несколько минут о стоимости и высоких тарифах расскажите соседу вам просто нужно что-то с этим сделать и воплотить свои планы в разговор.К этому моменту ваш сосед может быть готов чтобы начать и солнечный проект! Конечно, спланируйте свой проект так что конечный результат будет не только функциональным, но и привлекательным.

** я новичок в группе SimplySolar, и я все еще собираю свои мысли. Вы действительно хотите услышать от меня?

Совершенно верно! На SimplySolar много дружелюбных людей. группа, которая увлечена солнечной батареей и готова помочь.Мы нравится обсуждать солнечные проекты, и это мотивирует и вдохновляет для всех! Пожалуйста, поделитесь своими мыслями и вопросами с нас. Ждем встречи с вами!

** Есть есть способ хранить тепло для круглосуточного отопления?

Да, это называется хранение тепла. Благо вода чистая, дешевая, легко циркулирует и отлично хранит тепло.Вот ссылка с отличными деталями конструкции:

http://www.builditsolar.com/Projects/SpaceHeating/SolarShed/Tank/Tank.htm

Вот список вариантов термомассовых материалов с последующим их объемным нагревом емкость, (кДж / м³.к):

Вода – 4186
Бетон – 2060
Песчаник – 1800
Блоки из спрессованного грунта – 1740
Утрамбованная земля – ​​1673
ПС лист (прессованный) – 1530
Кирпич – 1360
Земляная стена (саман) – 1300
AAC – 550

** Что основные шаги для установки солнечной системы?

1.Принимать решение ваша цель

А. Отопление помещений в зимнее время
B. Внутренний Водяное отопление
С. Оба зимние. отопление помещений и нагрев воды для бытового потребления

2. Выбрать расположение и размер массива панелей (чем больше, тем лучше)

А. На вашей крыше
B. Вертикально у стены
C. Монтаж на земле в вашем дворе

3.Принимать решение хотите ли вы построить воздушную или водяную (гидравлическую) систему (партии критериев для рассмотрения в нашем файле часто задаваемых вопросов выше)

4. Решить на дизайн коллектора, который вы хотели бы построить. Есть слишком много, чтобы перечислять здесь, но на www.builditsolar.com есть масса вариантов. Есть варианты конструкции коллектора, которые очень легко построить, не требует пайки меди и т. д.

5.Если вы строите систему на водной основе, решите, собираетесь ли вы построить резервуар для хранения тепла (обычно необходим для горячего водоснабжения) или просто пропустите нагретую воду прямо из коллектора через вашу систему отопления под полом или плинтус, а затем вернитесь в ваш коллекционер.

6. Решить как вы собираетесь распределять тепло. С воздушной системой, просто выпустите его в помещения, которые хотите отапливать.С водой системы, системы отопления под полом (которые очень просты и недороги для установки) являются наиболее распространенными. Плинтус с подогревом тоже вариант.

7. Марка список материалов, которые вам понадобятся для вашей системы

8. Заказать Ваши материалы

9. Сборка ваша система!

** Я хотят быть полностью независимыми от коммунальной компании.Является что возможно?

Солнечная самая экономически выгодно при использовании вместе с обычными методами нагрева в качестве резервной копии. Пока ваши солнечные батареи поддерживают ваш дом теплее, чем установлено на вашем термостате, ваша печь не будет работать. К быть полностью независимым от коммунальной компании, вы должны построить достаточно большие панели, чтобы обеспечить 100% тепла на самых холодных день года, что означает остальное время, которое они предоставляют больше тепла, чем вам действительно нужно, так что это не самая большая стоимость эффективный подход.

Тем не менее, это определенно возможная и амбициозная долгосрочная цель! Ваша система потребует больше квадратных футов солнечной панели, и вам придется добавить теплоаккумулятор в самые холодные месяцы. Если вы только что отваживаетесь на солнечную энергию, мы рекомендуем отопление в солнечный день в качестве вашей первой цели и позволяя вашему коммунальному предприятию удовлетворить ночной спрос. Сюда вам не нужно беспокоиться о накоплении тепла или создании действительно большая панель для начала.Дополнительные солнечные панели легко построить, так что, как только ваши дневные потребности будут удовлетворены, вы всегда можете добавить их. Здесь некоторые вещи, которые следует учитывать при круглосуточной солнечной отопление:

Как уже упоминалось выше, практическое правило (обычно применяемое к окнам) заключается в том, что вы может иметь до 10% квадратных футов вашего дома в коллекторе размер, прежде чем использовать теплоаккумулятор. Это означает что для дома площадью 1700 квадратных футов вы можете построить 170 квадратных футов коллектора (например, панель 10 X 17) без необходимости хранение тепла.(Правило 10% применяется к окнам, выходящим на южную сторону. и меньший размер коллектора может быть всем, что вам нужно. Пожалуйста, посмотри “Насколько большими должны быть мои солнечные панели?” вопрос выше для более подробной информации.) Панель такого размера должна нагреть весь ваш дома в дневные часы!

Допустим, что вы строите панель 10 X 17 и минимальную температуру, которую вы хотите у вас дома 68 градусов. Имея это в виду, вы устанавливаете свой обычный термостат до 68.Предположим, что в течение 4-5 часов ежедневно Январским солнцем ваша система согреет ваш дом до 74 градусов. В Повышение температуры на 6 градусов (74 – 68 = 6) соответствует хранению. Ваш стены, пол и мебель имеют термальную массу, которая помогает хранить это тепло. В зависимости от того, насколько хорошо утеплен ваш дом, может потребоваться пара часов или больше, чтобы ваш дом потерял эти 6 градусов.

Если предположить 4 часа солнечного света в январе и 2 часа для вашего домой, чтобы вернуться к 68, вы получаете 6 часов солнечного отопления (1/4 24-часового дня).После этого ваше обычное тепло вернется. Это означает, что в самый холодный месяц, январь, вы сокращаете свой счет / спрос на 25%!

С более длинным дней и более высоких температур, вы сократите свой счет более чем на 25% в ноябре и феврале, и НАМНОГО больше в октябре, марте и Апрель. Фактически, в те месяцы при достаточно утепленной дома, вы, вероятно, уже будете поставлять почти 100% тепла с вашей существующей панелью! Вы также испытаете больше экономия в январе, если ваш дом хорошо изолирован и требуется больше чем за два часа, чтобы потерять эти 6 градусов.

Действительно идёт 100% независимость, конечно, возможна, но это намного больше проект, который должен быть разработан с учетом условий января. Как ОЧЕНЬ приблизительная оценка, для 100% солнечного отопления в январе солнечная размер панели должен быть примерно в четыре раза больше, чем размер панели, предназначенной для дневное отопление. Это означает, что для дома площадью 1700 квадратных футов в январе вам понадобится примерно в 4 раза больше правила 10% или 680 квадратов. ножки панели и хранения.Это отличная долгосрочная цель, но начните с дневного обогрева и посмотрите, как работает система. Это даст вам 25% -ную скидку в самый холодный месяц, который имеет большое значение, сокращение более чем на 25% во время “плеча” месяцев “, и большая часть инфраструктуры будет создана для добавить оттуда!

** Есть что я могу сделать, чтобы уменьшить необходимый размер коллектора?

Да, тем лучше ваш дом утеплен, тем меньше требований к отоплению система.В некоторых случаях легче улучшить интерьер вашего дома. изоляция. В других случаях легче построить больше панелей. Вы можете решить это исходя из ваших индивидуальных обстоятельств.

** Как заставить вентилятор (или водяной насос для жидкостных систем) вращаться включается и выключается автоматически?

Вот два варианты:

Диск с оснасткой такой переключатель вентилятора за 6 долларов.50:

https://www.pexsupply.com/pex/control/search?SEARCH_STRING=snap+disc

Преимущество: Недорого!

Недостаток: Вы должны подвести электричество к вашему коллектору

или

А дифференциал такой датчик за 143,20 доллара (плюс стоимость двух датчиков):

http://kingsolar.com/catalog/mfg/heliotrope/dtt94.html

Преимущество: Вилка и играйте – просто подключите нагнетательный вентилятор или насос к устройству.Ты нужно только протянуть провод небольшого калибра, такой как провод динамика, к датчик на вашем коллекторе.

Недостаток: Стоит на 134,70 доллара больше, чем дисковый переключатель вентилятора с защелкой.

** Как я могу измерить производительность моих панелей?

Солнце поражает правильно ориентированная панель со скоростью около 300 БТЕ в час на квадрат стопа. Коллектор, работающий со 100% КПД, обеспечит все это тепло, но 100% невозможно, потому что часть света отражается обратно, тепло теряется через остекление и стенки коллектора, и т.п.Обычно считается, что коллектор работает с КПД 50%. хорошо. Рассчитать эффективность ваших панелей несложно используя эти таблицы Excel:

Air: http://www.n3fjp.com/solar/HotAirEfficiencyCalculator.xls

Вода: http://www.n3fjp.com/solar/HotWaterEfficiencyCalculator.xls

** До у вас есть таблица Excel, которая поможет разработать резервуар для хранения тепла:

Да, эта таблица предоставит вам объем, вес, емкость хранения тепла и другие полезная информация для любого заданного набора размеров:

http: // www.n3fjp.com/solar/tank.xls

** “Что оптимальный поток воздуха через воздухосборник?

Хорошая цель примерно от 2,5 до 3 кубических футов в минуту на квадратный фут коллектора.

Выход солнечный коллектор – это повышение температуры, умноженное на величину воздушного потока или объема (кубических футов в минуту (CFM) воздушного потока). Допустим, коллектор A поднимает температуру на 30 градусов при 160 CFM и коллектор B поднимает температуру 60 градусов на 80 CFM.Воздух в коллекторе B становится теплее, потому что он движется. медленнее и больше времени проводит в коллекторе. Воздух в коллекторе B нагревается вдвое больше, чем A, но движется вдвое медленнее, поэтому оба коллектора имеют одинаковый выход. В этом смысле, воздушный поток не критичен.

Где воздушный поток действительно вступает в игру с общей эффективностью коллектора. В чем горячее становится коллектор, тем больше тепла вы теряете, потому что излучения через остекление, стороны и заднюю часть коллектора, а также любые воздуховоды.Чем выше расход воздуха, тем прохладнее и эффективнее будет ваш коллектор, что сделает его более эффективным. эффективны и возвращают больше тепла в ваш дом.

Может также быть точкой, где у вас такой сильный воздушный поток, что выход становится неудобно круто. Наш принудительный горячий воздух, тепло природным газом ставит через вентиляционные отверстия выходит около 120 градусов воздуха, что достаточно тепло. Мы раньше в предыдущем доме был тепловой насос, выпускавший воздух где-то в 80-е гг.Утепляет дом нормально, но прохладнее движение воздуха было не таким комфортным. Это субъективный ответ, но я думаю, что оптимальный выход составляет где-то около 100 градусов – достаточно прохладно для эффективного коллектора и достаточно тепло, чтобы чувствовать себя хорошо когда вы проходите мимо выхода.

Вы можете использовать эта таблица Excel для оценки расхода воздуха в вашей системе.

http://www.n3fjp.com/solar/HotAirEfficiencyCalculator.xls

1. Введите размер вашего коллектора

2. Введите ожидаемая температура на входе

3. Введите желаемая температура на выходе (я использую 100 градусов)

4. Если вы знаете эффективность своего коллектора, измените объем воздушного потока ценности, пока вы не приблизитесь к своей цели эффективности. Если вы этого не сделаете Знайте КПД вашего коллектора, 50% – разумное предположение.

кубических футов за минуту объема воздуха, который поможет вам достичь вашей цели эффективности ваш оптимальный воздушный поток.

Имейте в виду что заказывая воздуходувку, вы захотите, чтобы она была больше, чем этот номер. Воздушный поток значительно уменьшается при движении через повороты коллектора и воздуховода.

** Как Могу ли я измерить фактический поток воздуха в моей системе?

Анемометр даст наиболее точные результаты, но вот недорогой метод, который даст вам разумную оценку кубических футов в минуту (CFM).Эта таблица сделает все расчеты ниже для вас: http://www.n3fjp.com/solar/AirflowBagTestCalculator.xls:

1. Получить самый большой мешок для мусора, который вы можете (мы примем 30 галлонов для это упражнение)

2. Быстро наденьте сумку на розетку вашей системы и укажите, сколько требуется для его заполнения

3. Разделить галлонов на 7,48. Их 7.48 галлонов на кубический фут, Таким образом, мешок для мусора на 30 галлонов вмещает 4 кубических фута объема воздуха (30 / 7,48 = 4)

4. Разделить 60 секунд на количество секунд, затраченных на наполнение мешка и затем умножьте на объем

Если потребуется 3 секунды, чтобы заполнить наш мешок на 30 галлонов, расход воздуха рассчитывается следующим образом:

60 секунд / 3 секунды для заполнения X 4 кубических фута объема воздуха = 80 кубических футов на минута

** Я хочу измерить расход воздуха анемометром.Как преобразовать показания анемометра в кубические футы в минуту (CFM):

Большинство анемометров считайте расход воздуха в милях в час (MPH) или футах в минуту (FPM). An анемометр не даст вам кубических футов в минуту, так как это варьируется в зависимости от размера воздуховода. Вот как можно преобразовать погонные футы в минуту (или 5,280/60 миль в час для преобразования миль в час в FPM) для любого раунда размер воздуховода до кубических футов в минуту (CFM). Мы будем использовать 6 ” круглый воздуховод в качестве примера.

1. Перейти здесь для определения объема цилиндра:

http://www.online-calculators.co.uk/volumetric/cylindervolume.php

2. Введите радиус (1/2 диаметра) в поле радиуса. Для нашего Пример диаметра 6 дюймов, 3 дюйма. Введите высоту 12 дюймов. поле (поскольку мы хотим знать объем в одном погонном футе воздуховод). Выберите дюймы в качестве единицы измерения и нажмите рассчитать.Мы обнаруживаем, что 339,43 кубических дюйма находятся в каждом погонном футе воздуховод.

3. Определить какая часть кубического фута находится в одном погонном футе круглого воздуховода. Кубический фут равен 12 дюймов X 12 дюймов X 12 дюймов = 1728 кубических футов. дюймы. 339,43 / 1,728 = 0,196. Это означает, что требуется чуть более пяти погонных футов круглого, 6-дюймового воздуховода равняется одному кубическому объему фут воздуха.

4. Кому преобразовать показания в футах в минуту, полученные с вашего анемометра до кубических футов в минуту, просто возьмите показание FPM и умножьте это раз.196.

Например, если вы читаете 430 футов в минуту, 430 X .196 = 84 кубических футов в минуту.

** Есть Лучше настроить вентилятор так, чтобы он выталкивал воздух в мой горячий воздух коллектор или через мой коллектор воздух тянет?

Основная причина что лучше потянуть воздух, потому что в непрофессиональном термины, если толкнуть, воздух “врезается” во все локти и другие препятствия, уменьшающие воздушный поток.Вытягивание этого эффекта не вызывает. (Инженер ОВКВ говорит здесь.) Основная причина, по которой вы выберете выталкивание воздуха, заключается в том, чтобы ваш вентилятор находится на холодном конце воздушного потока. В зависимости от спецификации вентилятора, это может длиться дольше. Любой вариант подойдет.

** Что это оптимальный поток воды или гликоля через жидкость (гидронная) коллекционер?

Кроме того, коллекторы с параллельным потоком обычно имеют меньшее сопротивление потоку, чем змеевидные коллекционеры. Мой бег к моему змеевому коллекционеру и назад около 300 футов, плюс еще 300 футов в коллекторе, плюс около 100 футов теплообменного змеевика в баке.Как в результате мой расход очень низкий – всего около галлона в минуту. Тем не менее, я собираю много тепла.

** В чем разница между коллекторами с параллельным потоком и змеевиковыми коллекторами?

В серпантине коллектор, жидкость движется по единственному пути, извиваясь взад и вперед через коллектор. Вот пример змеевика коллектор:

В коллектор с параллельным потоком, жидкость имеет несколько трубок для перемещения через:

Основная преимущества параллельного потока – лучший обратный слив и меньший поток сопротивление.Преимуществом змеевикового течения может быть простота конструкции. и возможность использовать такие материалы, как PEX. И параллельные, и серпантинные проточные конструкции улавливают примерно такое же количество тепла.

** Как уберечь ли меня от замерзания воды в панелях зимой?

Самый распространенный способы решения проблемы защиты от замерзания в гидравлических системах используют смесь гликоля и воды, создавая систему, в которой стекает вся вода назад, когда насос отключается или каким-либо образом сохраняет панель в тепле.Конечно, это не проблема с коллекторами горячего воздуха.

Вот краткое краткое изложение преимуществ и недостатков каждого варианта:

Слив обратно (жидкость стекает обратно в резервуар для хранения тепла при отключении насоса)

Преимущества:

– Не надо нужен гликоль
– Не нужна змеевик в аккумуляторе тепла бак, так как воду можно забирать прямо из бака
– Подробнее эффективная передача тепла без змеевика
– Нет необходимость в расширительном баке или другом способе компенсации любого давления построить

Недостатки:

– The главный недостаток – большой – нужно тщательно проектировать систему, чтобы вся жидкость стекала обратно.Значит, коллекционер должен быть выше резервуара, а все наружные проходы к коллектору должен наклоняться вверх. Кроме того, все трубы внутри коллектора также должен наклоняться.
– Достаточно сильная помпа (помпа с высокий напор) требуется для подъема жидкости в коллектор.

гликоль / вода смесь (жидкость всегда в коллекторе)

Преимущества:

– Ты Коллекционер можно разместить где угодно.
– Вы можете проектировать змеевиковый коллектор, не беспокоясь о наклонах труб
– Вам не нужен такой мощный насос (как высокий напор)

Недостатки:

– Потребность гликоль
– Нужен змеевик в резервуаре для хранения тепла
– Меньше эффективная теплопередача при необходимости использования змеевика (хотя и приличного размер змеевика работает нормально)
– Нужен расширительный бачок или другой метод компенсации любого повышения давления (не сложный или дорогой, но кое-что нужно иметь в виду.Я просто использую небольшой открытый резервуар (старая банка для чая со льдом))

Обогрев панель с источником энергии:

Обычно это выполняется путем включения помпы для циркуляции теплой воды из ваш резервуар для хранения тепла через панель, когда температура близится к замерзанию.

Недостатки вот:

– Ваш система потребляет энергию или тепло, которое вы собрали, чтобы нагреться.
– Если когда-либо произошел сбой системы или отключение электроэнергии, вы можете будет сделано до весны.

Я использовал оба дренажная система с змеевидными медными коллекторами, а также гликоль в моем коллекторе PEX. Когда я впервые попал в это, занимаясь система гликоля показалась мне более сложной и сложной. На самом деле это не сложнее, и у вас есть возможность поставить коллекционер, где бы я ни хотел (в моем случае более 100 футов от дом) сделал простое решение.

** Солнечная тепло – такая прекрасная альтернатива и важный шаг, который мы должны все беру. Почему я не вижу больше рекламы солнечной энергии? (Фактически, Я не думаю, что этот вопрос когда-либо задавали. но это важно рассматривать).

Хотя солнечная энергия – отличный проект, вы не увидите многого в пути рекламы, чтобы побудить вас сделать это.Имейте в виду, что там должно быть экономическим стимулом для компаний покупать рекламу. За исключением солнечных компаний, которые обычно не иметь критическую массу, чтобы позволить себе крупномасштабную рекламу кампании, у кого-либо нет причин платить за солнечную рекламу. Фактически, каждая солнечная панель, которую вы строите, берет деньги из Карман коммунального предприятия.

Кроме того, можно добавить солнечную батарею в ваш дом с помощью основных строительных материалов намного дешевле вами.Я понимаю, что во многих случаях только стоимость доставки для сборного коллектора вся стоимость самодельного коллектора.

Собираюсь с установленная солнечная компания – прекрасный вариант, если у вас нет время или желание построить свой собственный, но добавление солнечной энергии действительно очень полезный проект, который большинство людей может выполнить самостоятельно.

** До у вас есть ссылки для заказа деталей, которых нет в наличии?

Вы ставите:

Провод калибра 22 для удаленных датчиков
http: // www.gigaweb.com/products/view/1282/1000-22-gauge-2-conductor-speaker-wire.html

8 “Алюминий Прошивка
http://www.amazon.com/Amerimax-66008-Aluminium-Versa-Flashing/dp/B000DZBFVA/ref=sr_1_6?ie=UTF8&s=hi&qid=1254614675&sr=8-6

Дифференциал Контроллер
http://www.altestore.com/store/Solar-Water-Heaters/Differential-Temperature-Controllers/Delta-T-AC-DTC-Corded-w-Plug/p6837/

Fantec Fan
http: // www.radon.biz/fantechhp2190replacesthebulkyoldstylehp190.aspx

Гликоль: Cryo-Tek
http://kscdirect.com/item/HER+35281/HERCULES+CHEMICAL+CO.%252CINC_1GL+CRYO-TEK+-100+ANIT+FREEZE%250A

PEX
http://www.pexsupply.com/

Pex-Al-Pex
http://www.pexsupply.com/Mr-PEX-814-1-2-PEX-AL-PEX-Tubing-300-ft-coil-3843000-p

Изоляция труб
https://www.pexsupply.com/Thermacel-Pipe-Insulation-812000

Насосы
http: // www.pexsupply.com/Taco-Cast-Iron-Pumps-289000

Фитинги Sharkbite
https://www.pexsupply.com/SharkBite-Fittings-595000

Переключатель мгновенного действия Контроль нагрева диска
https://www.pexsupply.com/pex/control/search?SEARCH_STRING=snap+disc

Остекление Suntuf
http://www.homedepot.com/h_d1/N-5yc1vZ1xh7/R-100021329/h_d2/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10051&catalogId=10053

Тепловой накопитель Танк – как построить!
http: // www.builditsolar.com/Projects/SpaceHeating/SolarShed/Tank/Tank.htm

Есть лоты дополнительные ссылки здесь:
http://tech.groups.yahoo.com/group/SimplySolar/links

SimplySolar – Солнечная энергия Форум и электронная почта!

Это оказывается, есть и другие люди вроде меня, которым тоже нравится обмениваться идеями и учиться на опытах друг друга! Если у вас есть интерес к мозговому штурму солнечные проекты, которые легко и недорого построить и дружелюбный по соседству, или вам нужна помощь с проектом, который у вас есть в процессе, присоединяйтесь к нам!

Изначально для этой цели я создал группу электронной почты SimplySolar.Группа электронной почты сослужила нам хорошую службу, но рост и интерес к группе электронной почты, чтобы лучше сохранять контент организованы и дают участникам возможность легко следить только за темы, которые их интересуют, мы только что создали новый Simply Solar он-лайн форум! SimplySolar – это мозговой штурм и обмен способами использования солнечного тепла в простые способы, которыми средний домовладелец, который, возможно, не очень “Сделай сам” (например, я), может использовать, чтобы положить деньги обратно в карманы, зеленый вернуться в окружающую среду и весело провести время! Если солнечная энергия волнует вас, мы будем рады, если вы присоединитесь к нашему форуму:

Нажмите посетить или присоединиться к Форуму Simply Solar

или подпишитесь в нашу электронную почту!

Нажмите, чтобы присоединиться к SimplySolar

С уважением,
Скотт Дэвис

Passive Solar Design – устойчивость

Под пассивным солнечным дизайном понимается использование солнечной энергии для обогрева и охлаждения жилых помещений за счет воздействия солнца.Когда солнечный свет падает на здание, строительные материалы могут отражать, пропускать или поглощать солнечное излучение. Кроме того, тепло, производимое солнцем, вызывает движение воздуха, которое можно предсказать в спроектированных помещениях. Эти основные реакции на солнечное тепло приводят к элементам дизайна, выбору материалов и размещению, которые могут обеспечить эффекты нагрева и охлаждения в доме.

В отличие от активных систем солнечного отопления, пассивные системы просты и не требуют значительного использования механических и электрических устройств, таких как насосы, вентиляторы или электрические средства управления для перемещения солнечной энергии.

Основы проектирования пассивных солнечных батарей

Полная пассивная солнечная конструкция состоит из пяти элементов:
Изображение предоставлено EERE

• Диафрагма / коллектор: Большая стеклянная поверхность, через которую солнечный свет проникает в здание. Проемы должны быть обращены в пределах 30 градусов от истинного юга и не должны быть затенены другими зданиями или деревьями с 9 утра. до 15:00 ежедневно в отопительный сезон.
• Абсорбер: Твердая затемненная поверхность накопительного элемента.Поверхность, которая может быть кирпичной стеной, полом или емкостью для воды, находится на прямом пути солнечного света. Солнечный свет, падающий на поверхность, поглощается в виде тепла.
• Тепловая масса: Материалы, которые сохраняют или накапливают тепло, выделяемое солнечным светом. В то время как поглотитель представляет собой открытую поверхность, термическая масса – это материал под этой поверхностью и за ней.
• Распределение: Способ, с помощью которого солнечное тепло циркулирует от точек сбора и хранения к различным областям дома.Строго пассивная конструкция будет использовать исключительно три естественных режима теплопередачи – теплопроводность, конвекцию и излучение. В некоторых случаях для распределения тепла по дому могут использоваться вентиляторы, воздуховоды и воздуходувки.
• Элемент управления: Свесы крыши можно использовать для затенения области проема в летние месяцы. Другие элементы, которые контролируют недогрев и / или перегрев, включают электронные датчики, такие как дифференциальный термостат, который сигнализирует вентилятору о включении; работающие форточки и заслонки, разрешающие или ограничивающие тепловой поток; жалюзи с низким коэффициентом излучения; и навесы.

Пассивное солнечное отопление

Целью пассивных систем солнечного отопления является улавливание солнечного тепла внутри элементов здания и отвод этого тепла в периоды отсутствия солнца, а также поддержание комфортной температуры в помещении. Два основных элемента пассивного солнечного отопления – это стекло, обращенное на юг, и термальная масса для поглощения, хранения и распределения тепла. Есть несколько разных подходов к реализации этих элементов.

Прямое усиление

Фактическая жилая площадь представляет собой солнечный коллектор, поглотитель тепла и систему распределения.Стекло, выходящее на юг, пропускает солнечную энергию в дом, где она ударяет по каменным полам и стенам, которые поглощают и накапливают солнечное тепло, которое излучается обратно в комнату в ночное время. Эти термомассы обычно имеют темный цвет, чтобы поглощать как можно больше тепла. Тепловая масса также снижает интенсивность жары в течение дня, поглощая энергию. Емкости с водой внутри жилого помещения можно использовать для хранения тепла. Однако, в отличие от кирпичной кладки, вода требует тщательно спроектированной структурной опоры, и поэтому ее сложнее интегрировать в дизайн дома.Система прямого усиления использует 60-75% солнечной энергии, падающей на окна. Чтобы система прямого усиления работала хорошо, тепловая масса должна быть изолирована от внешней температуры, чтобы предотвратить рассеивание накопленного солнечного тепла. Потеря тепла особенно вероятна, когда тепловая масса находится в прямом контакте с землей или с наружным воздухом, который имеет более низкую температуру, чем желаемая температура массы.

Непрямое усиление
Тепловая масса расположена между солнцем и жилым пространством.Тепловая масса поглощает падающий на нее солнечный свет и переносит его в жилое пространство за счет теплопроводности. Система косвенного усиления будет использовать 30-45% солнечной энергии, падающей на стекло, прилегающее к тепловой массе.

Наиболее распространенной системой непрямого усиления является стена тромба. Тепловая масса, кирпичная стена толщиной 6-18 дюймов, расположена сразу за однослойным или двухслойным стеклом, обращенным на юг, которое устанавливается на расстоянии примерно 1 дюйма или меньше перед поверхностью стены.Солнечное тепло поглощается темной внешней поверхностью стены и сохраняется в массе стены, откуда излучается в жилое пространство. Солнечное тепло проникает сквозь стену, достигая ее задней поверхности ближе к вечеру или ранним вечером. Когда температура в помещении падает ниже температуры поверхности стены, в комнату излучается тепло.

Рабочие вентиляционные отверстия в верхней и нижней части стены аккумулирования тепла позволяют теплу конвекционно проходить между стеной и стеклом в жилое пространство. Когда форточки закрываются на ночь, жилое пространство нагревается лучистым теплом от стены.

Пассивное солнечное охлаждение

Пассивные солнечные системы охлаждения работают за счет снижения нежелательного притока тепла в течение дня, обеспечения немеханической вентиляции, обмена теплого внутреннего воздуха на более прохладный внешний воздух, когда это возможно, и сохранения прохлады ночи до умеренных теплых дневных температур. Самые простые системы пассивного солнечного охлаждения включают выступы или шторы на окнах, выходящих на южную сторону, тени деревьев, тепловую массу и поперечную вентиляцию.

Оттенок

Чтобы уменьшить нежелательное поступление тепла летом, все окна должны быть затенены навесом или другими устройствами, такими как навесы, ставни и решетки. Если навес на окне, выходящем на южную сторону, выступает на половину высоты окна, солнечные лучи будут блокироваться летом, но все равно будут проникать в дом зимой.Солнце находится низко над горизонтом во время восхода и заката, поэтому выступы на окнах, выходящих на восток и запад, не так эффективны. Постарайтесь минимизировать количество окон, выходящих на восток и запад, если охлаждение является серьезной проблемой. Для затенения таких окон можно использовать растительность. Ландшафтный дизайн в целом можно использовать для уменьшения нежелательного поступления тепла летом.

Тепловая масса
Тепловая масса используется в конструкции с пассивным охлаждением для поглощения тепла и умеренного повышения внутренней температуры в жаркие дни.Ночью тепловую массу можно охладить с помощью вентиляции, чтобы на следующий день она была готова снова поглотить тепло. Можно использовать одну и ту же тепловую массу для охлаждения в жаркое время года и обогрева в холодное время года.

Вентиляция
Естественная вентиляция поддерживает температуру в помещении, близкую к температуре наружного воздуха, поэтому это эффективный метод охлаждения только тогда, когда температура в помещении равна или выше температуры наружного воздуха. Климат определяет лучшую стратегию естественной вентиляции.

В местах, где дует дневной ветерок и есть потребность в вентиляции в течение дня, откройте окна на той стороне здания, которая обращена к ветру, и на противоположной стороне, чтобы создать поперечную вентиляцию. При проектировании разместите окна в стенах, выходящие на преобладающий ветер и противоположные стены. Стены крыльев также можно использовать для создания вентиляции через окна в стенах, перпендикулярных преобладающим ветрам. Сплошная вертикальная панель размещается перпендикулярно стене между двумя окнами. Он ускоряет естественную скорость ветра за счет разницы давлений, создаваемой стенкой крыла.

В таком климате, как Новая Англия, где ночные температуры обычно ниже, чем дневные, сосредоточьтесь на том, чтобы приносить прохладный ночной воздух, а затем закрывать дом для горячего наружного воздуха в течение дня. Механическая вентиляция – это один из способов поступления прохладного воздуха в ночное время, но конвективное охлаждение – другой вариант.

Конвективное охлаждение
Самая старая и простая форма конвективного охлаждения предназначена для подачи холодного ночного воздуха извне и вытеснения горячего внутреннего воздуха.Если преобладают ночные бризы, то высокое вентиляционное отверстие или открытое отверстие с подветренной стороны (сторона, противоположная ветру) позволят горячему воздуху улетать под потолок. Низкие вентиляционные отверстия на противоположной стороне (сторона, обращенная к ветру) будут пропускать прохладный ночной воздух, чтобы заменить горячий воздух.

В местах, где нет сильных бризов, все еще можно использовать конвективное охлаждение путем создания тепловых труб. Тепловые дымоходы спроектированы с учетом того, что теплый воздух поднимается вверх; они создают теплую или горячую зону для воздуха (часто за счет солнечной энергии) и имеют высокое выходное отверстие для выхлопных газов.Горячий воздух выходит из здания через высокое вентиляционное отверстие, а более холодный воздух втягивается через нижнее вентиляционное отверстие.

Есть много разных подходов к созданию эффекта теплового дымохода. Один из них – солярий, выходящий на юг, с вентиляцией наверху. Воздух забирается из жилого помещения через соединительные нижние вентиляционные отверстия и выводится через верхние вентиляционные отверстия солярия (верхние вентиляционные отверстия из солярия в жилое пространство и все работающие окна должны быть закрыты, а тепловая стена солярия должна быть затемнена).

Пассивное солнечное отопление | WBDG

Введение

Внутри этой страницы

ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

Пассивное солнечное отопление – это один из нескольких подходов к проектированию, которые в совокупности называются пассивным солнечным дизайном. При правильном сочетании эти стратегии могут способствовать обогреву, охлаждению и дневному освещению практически любого здания. Типы зданий, в которых используется пассивное солнечное отопление, варьируются от бараков до крупных ремонтных сооружений.

Обычно пассивное солнечное отопление включает:

• Сбор солнечной энергии через правильно ориентированные окна, выходящие на юг.
• Хранение этой энергии в «тепловой массе», состоящей из строительных материалов с высокой теплоемкостью, таких как бетонные плиты, кирпичные стены или плиточные полы.
• Естественное распределение накопленной солнечной энергии обратно в жилое пространство, когда это необходимо, посредством механизмов естественной конвекции и излучения.
• Технические характеристики окна, обеспечивающие более высокий коэффициент солнечного тепла при южном остеклении.

Пассивные солнечные системы отопления не имеют высокой начальной стоимости или длительного периода окупаемости, что характерно для многих активных систем солнечного отопления. Повышенный комфорт пользователя – еще одно преимущество пассивного солнечного отопления. При правильном проектировании здания с пассивной солнечной батареей будут яркими и солнечными и гармонируют с нюансами климата и природы. В результате меньше колебаний температуры, что обеспечивает более высокую степень температурной стабильности и теплового комфорта. Пассивные солнечные здания, создавая восхитительное место для жизни и работы, могут способствовать повышению удовлетворенности пользователей и повышению производительности труда.Кроме того, пассивная солнечная конструкция не создает парниковых газов и замедляет истощение запасов ископаемого топлива.

Есть несколько соображений по поводу пассивного солнечного дизайна. Во-первых, для достижения максимальной эффективности система должна иметь максимальное воздействие солнечного света. Во-вторых, интенсивность солнечного света непостоянна, и система может перегрузиться, что может отрицательно повлиять на определенные электрические приборы, такие как кондиционеры и компьютеры. Тем не менее, с помощью опытных архитекторов и строителей, занимающихся проектированием пассивных солнечных батарей, пассивное проектирование солнечной энергии стоит немногим больше, чем обычное проектирование зданий, и экономит деньги в долгосрочной перспективе.

Лучше всего включить пассивное солнечное отопление в здание на начальном этапе проектирования. Подход к зданию в целом оценивает его в контексте проектирования ограждающих конструкций здания (особенно окон), дневного освещения, а также систем отопления и охлаждения. Стратегии пассивного солнечного отопления обеспечивают возможность дневного света и вида на улицу через хорошо расположенные окна. Дизайн окон – и особенно выбор остекления – является решающим фактором для определения эффективности пассивного солнечного отопления.Пассивные солнечные элементы, такие как дополнительные окна, выходящие на юг, дополнительная тепловая масса и свесы крыши, могут легко окупиться. В целом, пассивные солнечные здания часто дешевле, если более низкие годовые затраты на электроэнергию и техническое обслуживание учитываются в течение срока службы здания.

Этот обзор предназначен для предоставления конкретных подробностей для федеральных агентств, рассматривающих технологии пассивного солнечного отопления как часть нового строительного проекта или капитального ремонта.

Описание

Пассивные солнечные системы отопления используют компоненты здания для сбора, хранения и распределения солнечного тепла, чтобы снизить потребность в отоплении помещений.Пассивная солнечная система не требует использования механического оборудования, потому что тепловой поток является естественным, таким как излучение, конвекция и проводимость, а теплоаккумулятор находится в самой конструкции.

Пассивная солнечная система отопления состоит из следующих ключевых компонентов, все из которых должны работать вместе, чтобы проект был успешным:

• Диафрагма (коллекторная)
• Абсорбер
• Тепловая масса
• Распределение
• Контроль.

Пять ключевых элементов пассивного солнечного дизайна.

В пассивной солнечной системе отопления проем (коллектор) представляет собой большую стеклянную (оконную) площадь, через которую солнечный свет проникает в здание. Обычно отверстия должны быть обращены в пределах 30 ° от истинного юга и не должны быть затенены другими зданиями или деревьями с 9:00 до 15:00. ежедневно в отопительный сезон.

Твердая потемневшая поверхность накопительного элемента известна как поглотитель. Эта поверхность – которая может состоять из кирпичной стены, пола или перегородки (материал с фазовым переходом) или емкости для воды – находится на прямом пути солнечного света.Затем солнечный свет попадает на поверхность и поглощается в виде тепла.

Тепловая масса состоит из материалов, которые удерживают или накапливают тепло, выделяемое солнечным светом. Разница между поглотителем и термической массой, хотя они часто образуют одну и ту же стену или пол, заключается в том, что поглотитель представляет собой открытую поверхность, тогда как термическая масса представляет собой материал под или за этой поверхностью.

Распределение – это метод циркуляции солнечного тепла от точек сбора и хранения в разные части здания.Строго пассивный дизайн будет использовать исключительно три естественных режима теплопередачи – теплопроводность, конвекцию и излучение. Однако в некоторых случаях вентиляторы, воздуховоды и воздуходувки могут способствовать распределению тепла по зданию.

Элементы, помогающие контролировать недо- и перегрев пассивной солнечной системы отопления, включают свесы крыши, которые можно использовать для затенения области проема в летние месяцы, электронные датчики, такие как дифференциальный термостат, который сигнализирует о включении вентилятора, работоспособный вентиляционные отверстия и заслонки, которые разрешают или ограничивают поток тепла, жалюзи и навесы с низким коэффициентом излучения.

Как это работает?

Пассивные солнечные здания предназначены для впуска тепла в здание в зимние месяцы и защиты от солнца в жаркие летние дни. Это может быть достигнуто с помощью пассивных солнечных элементов дизайна, таких как затенение, установка больших окон, выходящих на юг, и строительных материалов, которые поглощают и медленно отводят солнечное тепло.

Пассивная солнечная конструкция

Включение концепции затенения в ландшафтный дизайн может помочь уменьшить приток солнечного тепла летом и снизить затраты на охлаждение.Листья лиственных деревьев или кустов, расположенных к югу от здания, могут блокировать солнечный свет и ненужную жару летом. Эти деревья теряют листья зимой и позволяют увеличить приток солнечного тепла в более холодные дни. Включение свесов, навесов, ставен и решеток в дизайн здания также может обеспечить тень.

Решетка с вьющейся лозой может затенять дом и обеспечивать циркуляцию воздуха.
Фото Джона Криггера, Saturn Resource.

Материалы с эффективной теплотой, такие как бетон или каменные плиты перекрытия, обладают высокой удельной теплоемкостью, а также высокой плотностью. Он идеально расположен внутри здания, где он подвержен зимнему солнечному свету, но изолирован от потерь тепла. Материал пассивно нагревается солнцем и отдает тепловую энергию внутрь в течение ночи.

Наиболее важной характеристикой пассивного солнечного дизайна является то, что он является целостным и основан на интеграции архитектуры здания, выбора материалов и механических систем для снижения нагрузки на отопление и охлаждение.Также важно учитывать местные климатические условия, такие как температура, солнечная радиация и ветер, при создании чувствительных к климату энергосберегающих структур, которые могут работать от возобновляемых источников энергии.

В климате, подходящем для пассивного солнечного обогрева, используются большие окна, выходящие на юг, так как они подвергаются наибольшему воздействию солнца в любое время года. Хотя пассивные солнечные системы отопления не требуют механического оборудования для работы, вентиляторы или воздуходувки могут использоваться для поддержки естественного потока тепловой энергии.Пассивные системы с механическими устройствами называются гибридными системами отопления.

Пассивные солнечные системы используют основные концепции, включенные в архитектурный дизайн здания. Как правило, это здания с прямоугольными планами этажей, вытянутыми по оси восток-запад, застекленными стенами, выходящими на юг, носителями тепла, подверженными воздействию солнечного излучения, проникающего через остекление, выходящее на юг, выступы или другие затеняющие устройства, которые достаточно затенять южное остекление от летнего солнца и окна на восточной и западной стенах и, желательно, без окон на северных стенах.

Для достижения высокого процента пассивного солнечного отопления необходимо обеспечить здания достаточной тепловой массой. Конкретные рекомендации для этого включают следующее:

• Убедитесь, что площадь термической массы в шесть раз больше площади сопутствующего остекления (если возможно). Для климата с туманной или дождливой зимой требуется несколько меньшая тепловая масса.
• Разместите массу эффективно, убедившись, что она непосредственно нагревается солнцем или разложена тонкими слоями по помещению, в котором собирается большое количество солнечной энергии.
• Не обращать внимания на цвет массовой поверхности. Однако естественные цвета (например, цвета с диапазоном поглощения от 0,5 до 0,7) вполне эффективны.
• Обеспечьте накопление тепла в полах или стенах, состоящих из бетона, кирпичной кладки или плитки. Чтобы отражать свет и улучшать пространство, стены обычно должны оставаться светлыми.

Размеры остекления, параметры изоляции, затенение и масса будут зависеть от климата. Более высокая экономия на солнечной энергии потребует большего количества остекления и большей массы.Имейте в виду, что соотношение между площадью стекла и массой не является линейным. Например, для увеличения площади стекла вдвое может потребоваться утроение эффективной тепловой массы.

Преобладают скин-нагрузка и внутренняя нагрузка

Существует два основных применения пассивного солнечного отопления: здания с преобладанием поверхностной нагрузки в холодном и умеренном климате и здания с преобладанием внутренней нагрузки в теплом климате. Для небольших зданий с преобладанием кожной нагрузки в холодном и умеренном климате пассивное солнечное проектирование часто предполагает использование солнечной энергии для обогрева помещений.Для других типов конструкций, таких как здания с преобладающей внутренней нагрузкой в ​​теплом климате, ответственное пассивное солнечное проектирование, скорее всего, будет уделять особое внимание предотвращению охлаждения с использованием затеняющих устройств, высокоэффективного остекления и дневного света.

В конструкции, в которой преобладает скин-нагрузка, потребление энергии в первую очередь продиктовано влиянием внешнего климата на оболочку здания, или «кожу». Примеры типичных зданий с преобладанием обшивки включают бараки и другие малоэтажные дома, небольшие склады или небольшие торговые точки.

В зависимости от климата, пассивное солнечное проектирование зданий с преобладанием поверхностной нагрузки может включать:

• Ориентация дополнительных окон на юг
• Затенение для защиты от летнего солнца
• Включение термически массивных строительных материалов
• Обеспечение надлежащего размера и установленной изоляции
• Уменьшение размеров оборудования для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).

Здания с преобладанием внутренней нагрузки, такие как учебные заведения, офисы или крупные торговые комплексы, часто потребляют большую часть своей энергии для обеспечения внутреннего освещения и обеспечения охлаждения для противодействия теплу, излучаемому людьми, с подключением к сети (например, компьютеров) , светильники и другие внутренние источники.Таким зданиям может потребоваться охлаждение круглый год. Однако обратите внимание, что летом через хорошо затененное южное окно проникает меньше солнечного излучения, чем через такое же затененное окно на северной, восточной или западной стороне здания.

В зависимости от климата, пассивное солнечное проектирование зданий с преобладанием внутренней нагрузки может включать:

• Дневное освещение рабочих мест с правильно ориентированными и управляемыми окнами
• Высококачественное остекление, снижающее тепловыделение и пропускающее видимый свет
• Выбор высокоэффективных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
• Установка соответствующих затемняющих устройств.

Типы и стоимость технологий

Существует четыре общих подхода к пассивному солнечному нагреву для зданий, в которых преобладает скин-нагрузка: (1) солнцезащитное, (2) прямое усиление, (3) непрямое усиление и (4) изолированное усиление.

Четыре подхода к пассивному солнечному отоплению в зданиях с преобладанием поверхностной нагрузки

1. Защита от солнца достигается за счет небольшого увеличения количества окон, выходящих на юг. В доме застройщика обычно около четверти окон на каждом фасаде с южным стеклом, равным примерно 3% от общей площади дома.В зависимости от климата в доме или бараках, закаленных на солнце, этот процент может увеличиваться до 5–7%. В этом случае не требуется добавлять тепловую массу к базовой конструкции («свободной массы» гипсокартона и мебели достаточно для хранения дополнительного солнечного тепла).

2. Прямое усиление – это основная форма пассивного солнечного отопления. Солнечный свет, проникающий через остекление, обращенное на юг (в северном полушарии), попадает в обогреваемое пространство и накапливается в тепловой массе, встроенной в пол или внутренние стены.В зависимости от климата, общее количество стекол с прямым усилением не должно превышать примерно 12% площади дома. Помимо этого, вероятно возникновение проблем с бликами или выцветанием тканей, и становится все труднее обеспечить достаточную тепловую массу для круглогодичного комфорта.

Центр посетителей Сиона со стеной для тромбов и окнами в потолке.

3. Пассивная солнечная система отопления с косвенным усилением (также называемая стеной Trombe или стеной для аккумулирования тепла) представляет собой застекленную стену, выходящую на юг, обычно построенную из тяжелой кирпичной кладки, но иногда с использованием емкостей с водой или материалов с фазовым переходом.Солнечный свет поглощается стеной, и в течение дня она медленно нагревается. Затем, постепенно остывая в течение ночи, он косвенно выделяет накопленное тепло в течение относительно длительного периода времени в пространство.

4. Изолированное усиление или солнечное пассивное отопление собирает солнечный свет в области, которая может быть закрыта от остальной части здания. Двери или окна между солнечным пространством и зданием открываются в течение дня для циркуляции накопленного тепла, а затем закрываются ночью, позволяя температуре в солнечном пространстве понижаться.Маленькие циркуляционные вентиляторы также могут использоваться для отвода тепла в соседние помещения.

Руководство по пассивному солнечному охлаждению и обогреву в Arizona Solar Center предоставляет дополнительную информацию о проектировании пассивных солнечных батарей. Теперь доступны наружные бетонные стены, которые изолированы снаружи для защиты бетона от погодных условий. Для обмена тепла с комнатным воздухом бетон должен быть открыт изнутри.

Приложение

Стратегии пассивного солнечного нагрева следует использовать только при необходимости.Пассивное солнечное отопление лучше работает в небольших зданиях, где конструкция оболочки контролирует потребность в энергии. Это означает, что пространство, которое еще не отапливается занятыми людьми, освещением, компьютерами и другим внутренним теплом. Существуют такие стратегии, как стены тромба, чтобы уменьшить нежелательные блики и чрезмерное тепловыделение, но необходимо соблюдать осторожность при подаче солнечного тепла в рабочие места. Пассивное солнечное отопление часто используется в помещениях с циркуляцией воздуха, таких как вестибюли и атриумы, коридоры, комнаты отдыха и другие типы помещений с низким внутренним тепловыделением, которые дают жильцам возможность уйти от солнца.

Основными типами зданий, которые могут получить наибольшую выгоду от применения принципов пассивного солнечного отопления, являются:

• Казармы и другая малоэтажная застройка в умеренном и холодном климате (в местах с температурой более 2000 ° дней в год)
• Пункты обмена малой почты (ПВ) (менее 10 000 футов ² )
• Склады
• Объекты технического обслуживания.

Экономика

Умеренные уровни пассивного солнечного обогрева, также называемого закалкой на солнце, могут снизить потребность в дополнительном отоплении здания с 5% до 25% с небольшими дополнительными первоначальными затратами или без них, и их следует внедрять для всех небольших зданий в умеренном и холодном климате.Более агрессивные здания с пассивным солнечным отоплением могут снизить потребление тепловой энергии на 25–75% по сравнению с типичной структурой, оставаясь при этом рентабельными на основе жизненного цикла. Этот подход следует учитывать для многих небольших зданий в умеренном и холодном климате.

С помощью опытных архитекторов и строителей, занимающихся проектированием пассивных солнечных батарей, дизайн пассивных солнечных панелей стоит немного больше, чем проектирование обычных зданий, и позволяет экономить деньги в долгосрочной перспективе. Однако в районах, где нет опытных солнечных архитекторов и строителей, затраты на строительство могут быть выше, чем для обычных зданий, и могут быть сделаны ошибки при выборе строительных материалов, особенно оконного стекла.Например, пассивные солнечные дома часто строятся из стекла, которое не пропускает солнечную энергию. К сожалению, это дорогостоящая ошибка. Правильный выбор стекла зависит от климата и от того, с какой стороны здания (восток, запад, север или юг) установлено стекло.

Летом или в постоянно теплом климате дневное освещение может фактически увеличить потребление энергии в здании за счет увеличения нагрузки на кондиционирование воздуха.

Оценка доступности ресурсов

В климате с чистым небом во время зимнего отопительного сезона и там, где альтернативные источники тепла относительно дороги, пассивное солнечное отопление будет работать лучше всего и будет наиболее экономичным вариантом.

Хорошая пассивная солнечная станция – это такая площадка, которая позволит своим солнечным поверхностям смотреть на истинный юг с минимальным затенением в зоне доступа к солнечной энергии. Облицовки солнечных поверхностей на юг недостаточно для обеспечения их работоспособности; в южной части не должно быть препятствий, которые могут препятствовать попаданию на них солнца. Зимой с 9 до 15 часов не должно быть значительных засоров. солнечное время.

Препятствия непосредственно к югу от здания должны быть расположены на расстоянии не менее 1.В 7 раз больше их высоты от поверхности, чтобы не затенять здание зимой. Препятствия, расположенные вдоль линий под углом 45 ° к востоку или западу от юга, должны быть как минимум в 3,5 раза выше их высоты от здания, чтобы избежать затенения. Важно помнить, что солнце находится ниже в небе и зимой отбрасывает более длинные тени. Поэтому, даже если участок летом не затеняется, зимой он может и не оставаться таким.

Рекомендации по проектированию

Ниже приведены общие рекомендации, которых следует придерживаться при применении технологии пассивного солнечного отопления.

• Обращайте особое внимание при создании прочной энергосберегающей ограждающей конструкции.
• Устранение проблем ориентации при планировании площадки. По возможности уменьшите количество остекления с восточной и западной сторон и защитите проемы от преобладающих зимних ветров.
• Установите герметичное уплотнение вокруг окон, дверей и электрических розеток на внешних стенах. Используйте входные вестибюли и держите все воздуховоды внутри изолированной оболочки здания, чтобы обеспечить тепловую целостность.Подумайте о том, чтобы требовать проведения испытаний дверных проемов модельных домов, чтобы продемонстрировать герметичность и минимизировать потери в воздуховодах.
• Укажите окна и остекление с низкими значениями коэффициента теплопередачи (значения U), допускающими адекватные уровни поступающей солнечной радиации (более высокий коэффициент солнечного тепла [SHGC]). Источники данных, такие как Справочник сертифицированных продуктов Национального совета по рейтингу окон, следует проконсультироваться для получения проверенных значений производительности. Количество остекления будет зависеть от типа здания и климата.
• Убедитесь, что южное стекло в здании с пассивной солнечной батареей не способствует повышенному летнему охлаждению. Во многих регионах затенение летом так же важно, как и получение солнечного тепла зимой. На приведенном ниже рисунке свеса используйте летние (B) и зимние (A) углы солнца, чтобы рассчитать оптимальную конструкцию свеса.

Схема деления солнечных панелей и углы южного свеса

• Избегать перегрева. В жарком климате здания с большой площадью остекления могут перегреваться. Обязательно минимизируйте окна, выходящие на восток и запад, и правильно установите затененные устройства.Для больших зданий с высоким внутренним притоком тепла пассивное поступление тепла от солнечной энергии является препятствием, поскольку оно увеличивает затраты на охлаждение больше, чем сумма, сэкономленная на обогреве помещения.
• Конструкция для естественной вентиляции летом с открывающимися окнами для поперечной вентиляции. Потолочные вентиляторы или вентиляторы с рекуперацией тепла обеспечивают дополнительное движение воздуха. В климате с большими колебаниями суточной температуры открытие окон в ночное время будет выделять тепло в прохладный ночной воздух, а закрытие окон в жаркие дни будет поддерживать естественную прохладу в здании.
• Обеспечьте естественное освещение в каждой комнате. Некоторые из наиболее привлекательных зданий с пассивным солнечным отоплением включают элементы как прямого, так и косвенного усиления. Это может обеспечить качество света в каждом помещении, соответствующее его функции.
• Вытяните здание (если возможно) вдоль оси восток-запад, чтобы максимально увеличить высоту, выходящую на юг, и количество окон, выходящих на юг, которые могут быть встроены.
• Планируйте активные жилые или рабочие зоны на южной стороне здания и менее часто используемые пространства, такие как кладовые и ванные комнаты, на северной стороне.Окна, выходящие на юг, должны находиться в пределах 20 ° от истинного юга.
• Повысьте эксплуатационные характеристики здания, используя либо высокоэффективное остекление с низким энергопотреблением, либо передвижную изоляцию в ночное время, чтобы уменьшить потери тепла из стекла в ночное время.
• Найдите препятствия, такие как ландшафт или заборы, так, чтобы южные окна были полностью открыты солнцу с 9:00 до 15:00. для максимального увеличения солнечной энергии зимой.
• Включите выступы или другие приспособления, такие как решетки или лиственные деревья, для затенения летом.
• Уменьшите проникновение воздуха и обеспечьте необходимый уровень изоляции стен, крыш и полов. В качестве отправной точки для определения соответствующих уровней изоляции проверьте минимальные уровни в Типовом энергетическом кодексе Совета американских строителей.
• Выберите вспомогательную систему (HVAC), которая дополняет эффект пассивного солнечного нагрева. Сопротивляйтесь желанию увеличить размер системы, применяя «практические правила».
• Убедитесь, что имеется достаточное количество тепловой массы. В зданиях с пассивным солнечным отоплением с большим вкладом солнечной энергии может быть трудно обеспечить достаточное количество эффективной тепловой массы.
• Дизайн для защиты от солнечных лучей. Расположение комнат и мебели необходимо планировать таким образом, чтобы избежать попадания солнечных лучей на такое оборудование, как компьютеры и телевизоры.

Эксплуатация и обслуживание

Пассивное солнечное отопление внедрено на начальном этапе строительства здания; следовательно, очень мало необходимости в обслуживании или внимании, помимо того, что требуется для оболочки здания в целом. Техническое обслуживание действительно должно гарантировать, что участки, предназначенные для получения солнечного тепла, не затенены озеленением или другими препятствиями.

Дополнительные ресурсы

WBDG

Руководства и спецификации

Руководство по проектированию ограждающих конструкций здания

Системы монолитных бетонных стен, Системы каменных стен

Публикации

Руководство по пассивной солнечной энергии, устойчивые источники

Учебные занятия

Обучение по Федеральной программе энергоменеджмента

Оценка зданий и примеры из практики

Оценки эффективности ряда зданий с пассивным солнечным обогревом доступны в рамках Программы образцовых зданий Министерства энергетики США.Описание проектов по анализу энергии зданий доступно в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии.

Solar Today Издается ежемесячно Американским обществом солнечной энергии (ASES) и имеет постоянную программу публикации тематических исследований.

Инструменты анализа

Для анализа эффективности крупных коммерческих и институциональных зданий с преобладанием внутренней нагрузки см. DOE-2. Эффективность солнечного обогрева более крупных и сложных зданий требует использования более мощной компьютерной программы.Рекомендуются многозонные программы, разработанные правительством (DOE), такие как DOE-2 и EnergyPlus.

Как восемь домовладельцев экономят более 12 275 долларов на энергии

Брент Басси и Джессика Жерве открыли для себя силу гранул и увидели, как их счета за топливо упали почти на 75 процентов.

«Ставим печь на пеллетах».

– Брент Басси и Джессика Жерве,

Патнэм, Коннектикут

Как это работает: Гранулы чистого горения, изготовленные из сжатых переработанных опилок и напоминающие корм для кроликов, заливаются в бункер печи, откуда они автоматически попадают в камеру сгорания.Один внутренний вентилятор разжигает пламя, другой отводит конвекционное тепло. Электричество питает вентиляторы, питатель и регуляторы температуры. Печь может сэкономить 50 и более процентов расходов на отопление дома.

Что сделали эти домовладельцы: Хотя Брент и Джессика утеплили свой двухэтажный дом площадью 900 квадратных футов в 2004 году, они все же потратили 3000 долларов на мазут, благодаря старой неэффективной печи. Поэтому в следующем году они привезли запасной вариант: отдельно стоящую печь на гранулах со стеклянной передней панелью, изготовленную компанией Breckwell из Арлингтона, штат Техас.185-фунтовая печь стоит на плиточной платформе в углу гостиной, а дымоход незаметно выходит наружу через заднюю стену.

Брент и Джессика держат свою плиту включенной с октября по май, регулируя органы управления, чтобы поддерживать тепловую мощность между 60 и 70 градусами по Фаренгейту. Его бункер вмещает 45 фунтов гранул, или достаточно, чтобы печь могла работать до двух дней без пополнение. (У других моделей бункеры больше, поэтому вы можете уехать из города, не опасаясь замерзших труб.Что касается технического обслуживания: «Раз в неделю зимой мы пылесосим пылесосом для влажной / сухой уборки и очищаем стекло», – говорит Брент.

Печь так хорошо поработала, что два года назад ее отключили. «Нефтяная компания позвонила, потому что они увидели, что мы давно не покупали нефть, и беспокоились о нас», – вспоминает Джессика. «Я сказал:« Нам больше не нужно, спасибо. У нас все хорошо! »»

Что они узнали: Отдельно стоящий вентилятор в сочетании с естественной склонностью горячего воздуха подниматься легко обогревает все семь комнат в доме.«Если в вашем доме нет открытой планировки, вам нужно привыкнуть держать двери открытыми, чтобы тепло распространялось в каждую комнату», – говорит Джессика.

Помните: Хранить все эти гранулы в сухом месте может быть проблемой. Прошлой зимой Брент и Джессика перебрали три тонны (150 мешков), спрятав 40-фунтовые мешки на заднем крыльце и поддон в подвале. Тем не менее, неплохо запастись запасами пораньше – с приближением зимы становится все труднее найти, а три года назад нехватка вызвала некую панику по поводу гранул.

Срок окупаемости: Менее 2 лет

Их стоимость: 2600 долларов за установленную плиту;

800 долл. США в год за пеллеты из твердой древесины премиум-класса

Годовая экономия на мазуте: 2200 долл. США

Эд Шварц и Джули Тунг из Риджвуда, штат Нью-Джерси, установили тепловые насосы, чтобы сэкономить 2200 долларов на мазуте.

«Установили тепловые насосы».

– Эд Шварц и Джули Тунг, Риджвуд, Нью-Джерси

Как они работают: Воздушный тепловой насос чем-то похож на центральный компрессор кондиционера, и летом он работает так же, перекачивая тепло наружу через трубопроводы, заполненные хладагентом.

Зимой тот же насос забирает тепло из наружного воздуха – удивительно, но даже холодный воздух все еще содержит большое количество тепла – и отправляет его внутрь. Воздухоочистители продувают нагретый или охлажденный воздух через воздуховоды дома. Некоторые системы могут быть оборудованы увлажнителями для зимнего комфорта и фильтрами для улавливания аллергенов.

Исторически тепловые насосы плохо работали в районах, где температура опускалась ниже 35 градусов по Фаренгейту, но

Hallowell International недавно представила «всеклиматический» тепловой насос под названием Acadia, который работает, когда ртуть опускается до –30 градусов по Фаренгейту.Компания Бангор, штат Мэн, заявляет, что эта система может снизить затраты на отопление и охлаждение как минимум на 60 процентов.

Чем занимались эти домовладельцы: Завершая реконструкцию своего дома площадью 5 000 квадратных футов, большая часть которого датируется 18 и 19 веками, Эд и Джули заменили древнюю печь двумя климатическими тепловыми насосами Hallowell.

Что они узнали: Прошлой зимой, когда температура упала до однозначной цифры, два насоса поддерживали в доме жаркие 70 градусов по Фаренгейту, хотя некоторые комнаты все еще оставались неизолированными.А в разгар жары прошлым летом температура опустилась до 76 градусов. Главное – оставлять термостат при заданной температуре примерно на восемь часов за раз, чтобы каждый насос мог работать с максимальной эффективностью.

Также окупается изоляция и герметизация утечек воздуха. Сделав это, владельцы смогли купить меньшую и менее дорогую систему.

Помните: Новые воздуховоды и толстые старые оштукатуренные стены не подходят. Чтобы свести к минимуму количество отверстий в стенах, Эд и Джули разместили одного кондиционера на чердаке, а другого – в подвале.

Срок окупаемости: 7 лет

Их стоимость: 15000 долларов за каждый тепловой насос,

удалено; новые воздуховоды не включены

Годовая экономия на масляном тепле: 2100 долл. США

Для экономии энергии подключитесь к Интернету

Ладно, ваш компьютер немного сжигает, но получается

будет чертовски удобен для исследования, как сократить ваши счета за электроэнергию. В This Old House мы полагаемся на такие сайты, как этот, на которых есть интерактивные инструменты, которые помогают нам понять, в чем мы ведем себя расточительно и как внести изменения, которые позволят сэкономить.

Для универсального ноу-хау

Energy Star

Среди множества полезных функций

EPA и сайт Министерства энергетики – это

инструмент под названием ENERGYSTAR @ home, интерактивный

графика, которая поможет вам в изменениях

комнаты за комнатой.

Для самопроверки

Домашний энергосберегающий прибор

предлагает вам заполнить анкету о вашем доме, а затем выдает подробный профиль вашего энергопотребления и дает советы по его сокращению.

Для консультации по ремоделированию

Консультант по энергоэффективной реабилитации

Введите информацию о ваших планах ремонта в консультанта по реабилитации и получите предложения по повышению энергоэффективности вашего проекта с указанием предполагаемых затрат и срока окупаемости.

Для расшифровки счета за электроэнергию

Consumer Power Inc.

Калькулятор на этом веб-сайте поможет вам разбить счет за электроэнергию по устройствам, чтобы вы могли точно определить и исправить проблемные области – возможно, пора все-таки избавиться от второго холодильника.

Том Хаммер и Сулинг Чо установили 24 солнечные панели
, и их затраты на электроэнергию снизились на 2000 долларов в год.

«У нас есть солнечные батареи».

– Том Хаммер и Сулинг Чо, Лос-Гатос, Калифорния

Как они работают: Солнечные панели состоят из фотоэлектрических элементов, содержащих полупроводники, которые поглощают солнечную энергию и превращают ее в электричество.Ячейки заключены в защитную пленку, а панели обычно имеют алюминиевую раму и покрывают стеклом. Если система спроектирована и установлена ​​правильно, панели будут производить большую часть, если не все, электроэнергии, необходимой вашему дому, без дополнительных затрат.

Что сделали эти домовладельцы: Три года назад Том и Сулинг наняли профессионального установщика, чтобы он установил 24 солнечные панели на крыше своего ранчо площадью 2900 квадратных футов. Сделано SunPower из Сан-Хосе, Калифорния, их 4.На запуск 5-киловаттной системы ушло около недели. Он вырабатывает достаточно электроэнергии, чтобы удовлетворить почти все их потребности. Когда слишком пасмурно или темно для выработки собственного электричества, система использует сеть; когда он генерирует излишки, счетчик вращается в обратном направлении.

В конце концов, пара платит своей коммунальной компании около 500 долларов в год, что на 75 процентов меньше. После установки панелей они перешли на план, который предлагает более дешевую электроэнергию в непиковые часы, что еще больше способствует их общей экономии.

Что они узнали: «Летом, где мы живем, панели необходимо регулярно мыть, чтобы смыть пыль и грязь, иначе они теряют силу», – говорит Сулинг, которая по очереди с мужем поднимается наверх. крышу со шлангом каждые шесть-восемь недель.

Имейте в виду: Установка стоит дорого, а ее экономичность частично зависит от того, где вы живете; некоторые районы более солнечные, чем другие, а некоторые коммунальные услуги взимают больше, чем другие. Государственные субсидии могут помочь снизить первоначальные затраты.

Срок окупаемости: 13 лет

Их стоимость: Установлено 26000 долларов после примерно 15000 долларов США в виде налоговых льгот и скидок на уровне штата и федерального правительства

Годовая экономия на бытовой электроэнергии: 2 000 долл. США

Боб Алкок и Тим Уиллер из Лост-Ривер, штат Западная Вирджиния, перешли на солнечное горячее водоснабжение, чтобы сэкономить 1500 долларов на пропановом тепле и горячей воде.

«Мы перешли на солнечное горячее водоснабжение.«

– Боб Алкок и Тим Уиллер, Лост-Ривер, Западная Вирджиния

Как это работает: Коллектор с плоской пластиной – в основном изотермический бокс, защищенный от атмосферных воздействий, содержащий темную пластину, покрытую стеклом или пластиком – поглощает солнечное тепло и передает его воде или раствору антифриза. Раствор протекает через длинный контур трубопровода, который нагревает воду в изолированном резервуаре. В 90-градусный день солнце может нагреть эту воду почти до 160 градусов по Фаренгейту. В пасмурные дни, когда температура воды падает, резервный водонагреватель может повысить температуру; это не должно работать так тяжело, потому что вода предварительно нагрета.Итог: вы можете сократить свои счета за воду более чем на 50 процентов.

Чем занимались эти домовладельцы: Два года назад Боб и Тим увеличили размер своего деревенского дома до 2660 квадратных футов. В рамках модернизации энергоснабжения всего дома они добавили пять плоских солнечных коллекторов производства компании Alternate Energy Technologies, расположенной в Джексонвилле, Флорида. Установленные на крыше коллекторы обогревают два резервуара для воды емкостью 80 галлонов в подвале, поэтому в солнечные дни есть много горячей воды для домашних нужд, а также для новой системы лучистого отопления, которую они установили более чем на две трети дома. .Когда их вода опускается ниже 110 градусов, включается резервный бак на 75 галлонов с подогревом пропаном.

Что они узнали: Температура горячей воды меняется в зависимости от погоды и времени суток. Поэтому теперь они рассчитывают время принятия душа – и поощряют гостей делать то же самое – чтобы в полной мере воспользоваться «бесплатной» горячей водой, которой больше всего в конце дня.

Помните: Панели должны быть обращены на юг и большую часть дня должны попадать на солнце. А вода, нагретая солнечными батареями, – более скоротечный товар, чем электричество, производимое

фотоэлектрических элементов, которые можно хранить в батареях.

Срок окупаемости: 10 лет

Их стоимость: 14 770 долларов США, установка вместе с лучистым напольным отоплением (которое они устанавливают в основном сами), после примерно 2000 долларов федеральных налоговых льгот

Годовая экономия на пропане для отопления и горячей воды: 1500 долларов США

Дэвид и Нелли Арановски из Саут-Бенда, штат Индиана, установили оконные навесы, чтобы сэкономить 90 долларов

«Ставим оконные навесы.«

– Дэвид и Нелли Арановски, Саут-Бенд, Индиана

Как они работают: Эти выступающие наружные оконные шторы предотвращают попадание бликов и солнечного тепла, облегчая нагрузку на кондиционер. Изготовленные из атмосферостойкой ткани, они обычно убираются вручную, с помощью системы шнуров или механически, с помощью пульта дистанционного управления, чтобы защитить их от повреждения ветром, а в районах, подверженных морозам, чтобы солнечный свет согревал интерьер дома зимой. Они могут снизить затраты на охлаждение до 24 процентов, в зависимости от климата.

Чем занимались эти домовладельцы: Дэвид и Нелли переехали в эпоху голландского колониального возрождения 1920-х годов три года назад, как раз вовремя, чтобы испытать лето как постоянную сауну. Тогда же они заметили пни возле дома – и поняли, что потребуется тень. Они обратились в Custom Awning, местный магазин в Оцеоле, штат Индиана, с просьбой установить четыре больших навеса из прочной акриловой ткани на девяти окнах на залитых солнцем сторонах дома, выходящих на юг и запад.

Что они узнали: Навесы позволили паре поднять термостат центрального кондиционера на 5 градусов по Фаренгейту, существенно изменив уровень комфорта.Черно-белые полосатые навесы также добавили особой привлекательности. «Дом теперь такой чертовски милый», – говорит Нелли.

Помните: Даже самые современные маркизы служат всего около 10 лет.

Срок окупаемости: Вот один случай, когда вы можете не окупить все свои затраты за счет экономии энергии, но вы значительно улучшите качество своей жизни.

Их стоимость: 1920 долларов за четыре больших навеса, установленных

Годовая экономия на электроэнергии для переменного тока: 90 $

Джастин и Кристин Гонсалес, изображенные с дочерью Райли, трутся при дневном свете через трубчатые световые люки, чтобы снизить счет за электричество.

«Ставим световые люки в трубку».

– Джастин и Кристин Гонсалес, Виста, Калифорния

Как они работают: Трубчатые световые люки диаметром от 10 до 20 дюймов пропускают естественный свет там, где окна или световые люки не могут. Трубка, облицованная световозвращающим материалом, вставляется через отверстие в крыше и совмещается со вторым отверстием в потолке комнаты. Прозрачный пластиковый купол закрывает крышу, а снизу – потолочное приспособление.Солнечный свет отражается от зеркальной облицовки и выливается из светильника, поэтому вы не тратите деньги на включение света.

Чем занимались эти домовладельцы: Прошлой осенью, ремонтируя ранчо площадью 1400 квадратных футов, которое делят Джастин и Кристин со своей двухлетней дочерью, они узнали о трубчатых мансардных окнах одновременно с установкой встраиваемых светильников. Поскольку дом выходит на оживленную улицу, в некоторых комнатах жалюзи остаются опущенными, поэтому им нужно много света. Пара инвестировала в 10 трубчатых световых люков, изготовленных местной компанией Solatube, для своей кухни, семейной комнаты, прихожей, двух ванных комнат и главного туалета.

Что они узнали: «Естественный свет только заставляет вас чувствовать себя лучше, – говорит Джастин. «Это делает весь дом более расслабляющим». Это также изменило их образ жизни. Примерно с 6 утра до 7 вечера они не включают ни одного светофора и не платят за электроэнергию.

Помните: Набор пластиковых пузырей не может улучшить внешний вид вашей крыши. Чтобы сохранить фасад, вы можете поместить трубы сзади и наклонить их поперек чердака – с небольшой жертвой света – в желаемое место.

Срок окупаемости: 10 лет

Их стоимость: 5000 долларов за 10 пробирок, установлено

Годовая экономия на электроэнергии для освещения: 500 долларов США

Брайант и Стефани Пирсон из Портленда, штат Орегон, добавили джинсовые ватные изделия, чтобы сэкономить 300 долларов на газовом обогревателе.

«Мы добавили джинсовые ваты».

– Брайант и Стефани Пирсон, Портленд, Орегон

Как они работают: Как и все утеплители, переработанные джинсовые ватки помогают блокировать сквозняки и уменьшают потери тепла.Они предлагают примерно такую ​​же защиту с R-значением, что и стекловолокно, но требуют меньше энергии для производства, так как они сделаны из отходов текстильных и швейных фабрик. Материал обработан нетоксичными боратами, чтобы сделать его огнестойким и устойчивым к насекомым. Как и любой утеплитель, джинсовые войлоки могут сократить расходы на электроэнергию до 30 процентов.

Что сделали эти домовладельцы: Когда пришло время утеплить семейный подвал площадью 900 квадратных футов, Брайант обратился к мягкому, знакомому материалу: джинсовой ткани.«Я происходил из строительной семьи, – говорит Брайант, – и худшая работа на любом рабочем месте – это установка стекловолоконной изоляции. Она встречается повсюду». Вместо этого он выбрал джинсовые куртки UltraTouch производства Chandler, Arizona, и установил их за день. (Отделка гипсокартона – это отдельная история.)

Что они узнали: «Джинсовая изоляция сбрасывает много пыли», – говорит Брайант, который носил очки и маску и часто пылесосил.

Имейте в виду: Ватины из переработанного денима стоят на 15–20 процентов дороже, чем сопоставимый стекловолокно, – говорит Брайант, работа с хлопком без формальдегида, не вызывающим зуда, того стоит.

Срок окупаемости: 2-3 года

Их стоимость: 800 $, с установкой своими руками

Годовая экономия на газовом отоплении: 300 $

Джим и Рэйчел Кинг с детьми Джимми и Элли установили в свои резервуары для воды тепловой насос и перестали платить за пропан.

«Получили водяные тепловые насосы».

– Джим и Рэйчел Кинг, Рошарон, Техас

Как они работают: Как и другие тепловые насосы, эта уменьшенная версия извлекает тепло из окружающего воздуха и передает его другой среде – в данном случае воде, хранящейся в обычном резервном резервуаре.AirTap, как его называют, имеет размеры менее двух кубических футов, весит 48 фунтов и находится наверху вашего существующего бака с горячей водой. AirGenerate, компания из Хьюстона, которая производит это устройство, заявляет, что потребляет только четверть электроэнергии, потребляемой обычным электрическим резервуаром для горячей воды.

Чем занимались эти домовладельцы: Джим и Рэйчел, которые живут со своими двумя детьми в доме площадью 3750 квадратных футов, нагревали воду пропаном – за 130 долларов в месяц. «Целый день можно было слышать свист пламени», – говорит Джим.«Это было похоже на то, как деньги уходят на ветер». Когда они узнали об AirTap в начале этого года, они решили купить по одному для каждого из своих двух 50-галлонных резервуаров для горячей воды. Подрядчик установил их примерно за три часа.

Что они узнали: «Иногда вы все еще слышите небольшой шум, как будто работает вентилятор в ванной», – говорит Джим, который с облегчением узнает, что его дети больше не спят рядом с пламенем пропана – один резервуар для воды находится наверху. А как вода? «Мы не принимали холодный душ с тех пор, как отключили пропан.«

Имейте в виду: Производитель говорит, что AirTap должен прослужить 10 лет, но не будет работать так же хорошо или прослужить так долго, если существующий резервуар находится в плохом состоянии.

Срок окупаемости: 7 месяцев

Их стоимость: 450 долларов за штуку, или всего 900 долларов, без установки

Годовая экономия на пропане для горячей воды: 1560 долл. США

Дэвид и Джен Шлегель из Кэмп-Хилла, штат Пенсильвания, использовали геотермальный тепловой насос, чтобы сэкономить 1525 долларов

«Мы пошли с геотермальным тепловым насосом.«

– Дэвид и Джен Шлегель, Кэмп-Хилл, Пенсильвания

Как это работает: Геотермальная система или земной тепловой насос использует постоянную температуру земли в 55 градусов по Фаренгейту для эффективного обогрева и охлаждения дома. При вертикальной установке трубопровод заглубляется на глубину до 300 футов. В горизонтальной системе трубопровод проходит под широкой полосой земли, на глубине от 3 до 6 футов ниже поверхности. В трубах содержится раствор антифриза, который течет под землей, а затем через тепловой насос в помещении, который передает тепло от жидкости к воздухообрабатывающим установкам.Летом установка охлаждает дом, закачивая тепло обратно в землю. Системы могут сократить счета за отопление и охлаждение до 40 процентов.

Что сделали эти домовладельцы: Дэвид и Джен сжигали мазут на сумму 1150 долларов и тратили около 375 долларов на электричество для центрального кондиционирования каждый год во время своего колониального возрождения 1949 года. Что не менее важно, их печь, водонагреватель и компрессор кондиционера были близки к цели. Поэтому прошлой осенью они пригласили местного геотермального специалиста, чтобы тот осмотрел их дом площадью 1262 квадратных фута.Компания погрузила в свой двор две трубы на глубину 190 футов. Бригаде потребовалось около недели, чтобы выполнить работу, которая включала бурение, демонтаж старой печи, подключение электрической панели обслуживания и установку нового теплового насоса производства ClimateMaster, базирующегося в Оклахома-Сити. Тепловой насос устанавливается в подвал и, к счастью, его можно использовать с существующими воздуховодами.

Что они узнали: «В доме хорошо, даже тепло», – говорит Дэвид. А геотермальная система обеспечивает бесконечную подачу отопления, охлаждения и горячей воды.

Помните: Сверление – дело дорогостоящее и нервное, потому что вы не знаете, во что можете попасть. Дэвид и Джен платили по 11 долларов за фут. Но если бы сверло попало в воду, песок или камень, цена поднялась бы до 13-17 долларов за фут. Чем больше дом, тем больше труб вам понадобится под землей.

Срок окупаемости: 8 лет

Их стоимость: 11 600 долларов США, установка после федеральной налоговой льготы в размере 300 долларов

Годовая экономия на нефти и электроэнергии для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования: 1525 долл. США

Дуайт и Шеннон Окахара из Санта-Клариты, штат Калифорния, подключили фаната на весь дом, чтобы сэкономить 500 долларов

«Мы подключили фанат на весь дом.«

– Дуайт и Шеннон Окахара, Санта-Кларита, Калифорния

Как это работает: Большой вентилятор в центре дома втягивает прохладный воздух через открытые окна на нижних этажах, вытягивая теплый воздух вверх и наружу через окна или вентиляционные отверстия на крыше. Вентиляторы для всего дома потребляют около одной пятой электроэнергии, потребляемой центральной системой кондиционирования.

Что сделали эти домовладельцы: Сначала Дуайт и Шеннон сделали свою домашнюю работу. Они узнали, что их климат – прохладный рано утром и ночью – идеально подходит для этого старомодного решения.Поэтому прошлой весной Дуайт установил вентилятор Master Flow производства Уэйна, штат Нью-Джерси, на чердаке своего дома площадью 2500 квадратных футов. Он проделал дыру в потолке холла второго этажа и, работая с чердака, установил вентилятор на открытые балки. Затем он подключил вентилятор к выключателю в соседней спальне и закончил потолок холла решетчатой ​​панелью, которая автоматически закрывается при выключении вентилятора. «Это была работа типа« девять раз отмерь, один раз отрежь », – невозмутимо говорит он.

Что они узнали: Они могут снизить температуру воздуха в помещении на 5 градусов по Фаренгейту за час, запустив вентилятор на полный наклон.«Самое смешное, что ночью может быть слишком холодно», – говорит Дуайт. «В конце концов, я выключаю его и забираюсь под одеяло». Требуется немного поэкспериментировать, открыть одни двери и окна и закрыть другие, чтобы направить прохладный воздух туда, куда вы хотите больше всего. Прошлым летом они использовали центральный кондиционер только тогда, когда наружная температура достигла 85 градусов по Фаренгейту.

Помните: Вентилятор для всего дома не осушает воздух, как кондиционер. Лучше всего он работает, когда находится в центре дома. Некоторые модели громкие – уровень децибел колеблется от 60 до 71.Okaharas генерирует 65 децибел, примерно так же громко, как оконный кондиционер. Кроме того, поскольку у него нет фильтра, вентилятор для дома будет втягивать наружные аллергены.

Срок окупаемости: 6-8 месяцев

Их стоимость: 260 $, с установкой своими руками

Годовая экономия на электроэнергии для переменного тока: 1500 долл. США

Passive Solar Design – Урок

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 9 (9-11)

Требуемое время: 15 минут

Зависимость урока: Нет

Тематические области: Физические науки, физика

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Инженерное соединение

Широко распространенный интерес к проектированию пассивных солнечных батарей растет по мере роста затрат на энергию и очевидности реалий глобального изменения климата.Организации, компании, школы и семьи ждут от инженеров, чтобы это произошло. Инженеры-строители изучают и проектируют системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) в существующих и вновь построенных зданиях, предлагая способы внедрения более пассивных методов проектирования солнечных батарей для снижения затрат и энергопотребления, минимизации технического обслуживания, сокращения выбросов парниковых газов и обеспечения комфортные внутренние условия для людей.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

• Опишите недостатки стандартных приборов для обогрева и охлаждения.
• Определите пассивное солнечное проектирование.
• Укажите несколько различных методов проектирования пассивных солнечных батарей.
• Опишите роль, которую инженеры играют в проектировании пассивных солнечных батарей.

Образовательные стандарты