Немножко глубже попробуем разобраться все таки, как же выполняются или не выполняются красивые задумки по использованию солнечной энергии.
Та информация, что имеется, крайне противоречива. Давайте вместе в который раз попробуем разобраться, что такое солнечный обогрев, аккумулирование и накопление тепла, и теплосбережение.
Солнечный оборгев
В среднем за год на каждый квадратный метр поверхности Земли, в средней полосе России попадает около 2 квт/сутки. Если это перевести в тепло-это составит 7,2МегаДжоуля, такое же количество тепла выделятся при сгорании 2-3 полен дров.На первый взгляд кажется не много. Однако, при хорошем утеплении дома, для комфортного проживания, достаточно иметь 50-60 Ватт/метр. Получается те же 2 Квт/сутки.Основная проблема человека не в отсутствии тепла, а в неспособности его использовать.
Собрать и аккумуривать
Собирают солнечную энергию с помощью солнечных коллекторов. Проводя экперименты выяснилось, что лучше всего поглощает тепло, черное тело, «абсолютно черное тело». Заметим , не «черное тело покрытое стеклом», как предлагается большинством конструкторов солнечных коллекторов, а просто матовое черное тело. Это объяснить довольно просто. Стекло имеет определенный коэффициент отражения от 5% и выше, резко возрастающий после угла падения больше чем на 30 градусов от перпендикуляра. А вот черное тело поглощает все, что на него падает. И значение играет лишь площадь черного тела.
Вывод.Солнечный коллектор должен быть матовым и черным, а не стекляным. Черный коллектор в пределах 15 процентов эффективнее прозрачного.
Практически во всех проектах предлагается монтировать коллектора на южной стороне дома. Предполагая, что солнце непосредственно будет прогревать внутренности дома. Таков вариант возможен, когда светит солнце. Но окна — в доме теплоизолятор более худший нежели хорошо утепленные стены. А если окно имеет многокамерные стеклопакеты тогда солнечная энергия остается в них практически наполовину. Нельзя забывать о том, что обогрев дома больше нужен в тот период (октябрь-март), когда солнце практически не появляется. Зима 2007 года показала рекорд 120 пасмурных дней подряд. Тогда какое солнечное отопление? А короткие световые дни 7-8 часов.
В оптике есть такое понятие, если луч с одной точки проходит в другую точку, то так же он пройдет и назад от второй к первой. Системы зашел и не вышел в оптике нет. Такая же ситуация и с инфракрасными лучами.
С этого следует, что дом в очень ясный день будет греться 5-6 часов, а все остальное время будет работать как инфракрасная фара, все тепло с окон будет излучаться.
Вывод. Сам дом не надо делать солнечным коллектором. Коллектор должен быть сам по себе, а дом сам по себе(как теплоаккумулятор.) После выключения солнечного обогрева солнечный коллектор должен отключиться от системы отопления.
Вывод. Остекление дома, который использует систему обогрева от солнечного коллектора, должно быть весьма умеренным, ровно столько, сколько нужно для естественного освещения
Лучше всего солнечный коллектор монтировать на крыше дома. Тому способствует и устройство самой кровли, А если еще кровля выполненная из металла, это вообще отличный поглотитель солнечной энергии, и площадь кровли большая.
Стены дома лучше выполнить матовыми и темного цвета, такие стены будут блокировать передачу тепла изнутри на внешнюю поверхность.
Устройство коллектора При устройстве коллектора на кровле,- необходимо под покрытием кровли оставить небольшой воздушный зазор, он будет служить для устройства системы подачи и отвода нагретого воздуха. В данном случае воздух — самый оптимальный тепловой агент. Ему не нужны теплообменники, а всего лишь обычные вентиляторы дешевые и надежные. При этом необходимо иметь хорошую теплоизоляцию вентиляционных каналов, которые будут транспортировать нагретый воздух.
При проектировании солнечного коллектора расположенного на крыше следует обратить внимание на то, что нагреться от солнечного коллектора в ноябре-январе нельзя.
Солнца мало, угол наклона его мал,световой день краток, температура воздуха низкая, поэтому на этот период солнечный коллектор следует прикрывать снегом 20-30 см снежного покрова сберегут больше тепла нежели за те предполагаемые 5-6 дней ,при которых будет светить солнце. Такая кровля должна быть оснащена снегозадержателями.
И лишь когда солнечные дни начнут появляться чаще , а день увличится до 10 часов, тогда необходимо быстро избавиться от снега. Включить обдув коллектора подкровельного пространства теплым воздухом и в течении нескольких часов снег уйдет.
Теоретическая мощность солнечного коллектора очень высока. Освещенный солнцем, он получает 800-100Ватт тепла на каждый свой квадратный метр.Но проблема не получить солнечное тепло, а аккумулировать его, накопить и сохранить.
