Пасивні сонячні системи. Загальні положення. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Пасивні сонячні системи. Загальні положення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Існує кілька основних способів пасивного використання сонячної енергії в архітектурі. Використовуючи їх, можна створити безліч різних схем, тим самим одержуючи різноманітні проекти будівель. Пріоритетами для будівництва будівлі з пасивним використанням сонячної енергії є: вдале розташування будинку; велика кількість вікон, звернених на південь (у Північній півкулі), щоб пропускати більше сонячного світла в зимовий час (і навпаки, невелика кількість вікон, звернених на схід чи захід, щоб обмежити надходження небажаного сонячного світла влітку); правильний розрахунок теплового навантаження на внутрішні приміщення, щоб уникнути небажаних коливань температури та зберігати тепло у нічний час, добре ізольована конструкція будівлі.

Пасивні сонячні системи. загальні положення

Розташування, ізоляція, орієнтація вікон та теплове навантаження на приміщення повинні бути єдиною системою. Для зменшення коливань внутрішньої температури ізоляція має бути поміщена із зовнішнього боку будівлі. Однак у місцях із швидким внутрішнім обігрівом, де потрібно трохи ізоляції, або з низькою теплоємністю, ізоляція має бути з внутрішньої сторони. Тоді дизайн будівлі буде оптимальним за будь-якого мікроклімату. Варто відзначити і той факт, що правильний баланс між тепловим навантаженням на приміщення та ізоляцією веде не тільки до заощадження енергії, але й до економії будівельних матеріалів.

Згідно з звітом Департаменту з енергетики США "Ландшафтна архітектура для ефективного використання енергії" (D0E/G0-10095-046), продуманий ландшафт може дозволити заощадити до 25% споживання енергії у домашньому господарстві. Дерева є ефективним засобом захисту від сонця влітку, а взимку вони стають перепоною для холодних вітрів. Крім утворення тіні, дерева, кущі та газони, можуть знизити температуру повітря в окрузі на цілих 5°C, оскільки випаровуючи вологу, рослини охолоджують навколишнє повітря.

Дерева потрібно садити таким чином, щоб вони могли забезпечити тінь влітку та не блокувати сонячне світло взимку. Навіть листяні дерева, які втрачають своє листя взимку, перешкоджають доступу сонячного світла в зимовий час - кілька "голих" дерев можуть перекрити понад 50% сонячного світла.

Важливо мати уявлення про енергетичних потоках, що існують навколо будинку. Для цього необхідно враховувати існуючі в цій місцевості джерела води, рослинність, тип ґрунту та напрямок вітру. Потрібно враховувати і вплив сонця на цю територію. При виборі місця під будівництво пасивної сонячної будівлі мають бути враховані всі перераховані вище місцеві особливості. Майбутня будівля повинна бути в гармонії з ними та/або доповнювати їх. Необхідно, щоб під час опалювального сезону будівля була під безперешкодною дією сонця з 9:00 до 15:00.

Як відомо, тепле повітря піднімається нагору, тому за допомогою переважного використання верхніх поверхів можна заощадити достатньо теплової енергії. Зменшення впливу зимового холоду буферні зони будівлі, тобто. кімнати, які не обігріваються або частково обігріваються (побутові приміщення, вестибюлі, комори) повинні бути орієнтовані на північ. Наявність вестибюля біля вхідних дверей також є енергозберігаючим елементом: вестибюлі скорочують втрату тепла та забезпечують буферну зону між зовнішнім та внутрішнім середовищем.

У Північній півкулі важливим є дотримання принципу спрямованості на південь об'єктів, які в першу чергу повинні піддаватися впливу сонячних променів, таких як оранжереї та приміщення, де протягом дня переважно перебувають люди. У зимовий час необхідно забезпечити прямий доступ сонячних променів до будівлі. Якщо вікна звернені на південь, а не на північ, набагато збільшується можливість використання сонячної енергії. Рекомендується використовувати вікна з багатошаровим склінням.

Теплова маса - кам'яні кладки, стіни, запаси води та ін. - є важливим елементом будівлі, що забезпечує поглинання навколишнього тепла протягом дня та використання його вночі. Ізоляція будівлі мінімізує втрату тепла через вікна, стіни та дах.

Під час проектування будівлі також слід враховувати застосування активних сонячних систем, таких як сонячні колектори та фотоелектричні батареї. Це обладнання встановлюється на південній стороні будівлі. Щоб максимізувати кількість тепла в зимовий час, сонячні колектори в Європі та Північній Америці повинні встановлюватись з кутом нахилу понад 50 ° від горизонтальної площини. Нерухомі фотоелектричні батареї отримують протягом року найбільшу кількість сонячної радіації, коли кут нахилу щодо рівня горизонту дорівнює географічній широті, на якій розташована будівля. Кут нахилу даху будівлі та його орієнтація на південь є важливими аспектами розробки проекту будівлі.

Сонячні колектори для гарячого водопостачання та фотоелектричні батареї повинні бути розташовані у безпосередній близькості від місця споживання енергії. Важливо пам'ятати, що близьке розташування ванної кімнати та кухні дозволяє заощадити на установці активних сонячних систем (у цьому випадку можна використовувати один сонячний колектор на два приміщення) та мінімізувати втрати енергії на транспортування. Головним критерієм під час виборів обладнання є його ефективність.

Пасивне використання сонячного світла забезпечує приблизно 15% потреби обігріву приміщень у стандартній будівлі та є важливим джерелом енергозбереження. Під час проектування будівлі необхідно враховувати принципи пасивного сонячного будівництва для максимального використання сонячної енергії. Ці принципи можна застосовувати скрізь практично без додаткових витрат.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Система батарейного живлення для бездротового LTE-модуля NB-IoT 10.10.2019

Нова розробка Texas Instruments з трьома перетворювачами живлення спільно з мікросхемами контролю стану розряду дозволяє точно виміряти стан літієвих батарей у NB-IoT-пристроях та передати цю інформацію по мережі.

Розробка демонструє три різні архітектури електроживлення для інтелектуальних витратомірів з первинними батареями з літій-діоксид марганцю (LiMnO2) та комерційних вузькосмугових модулів для додатків інтернету речей (Internet of Things, IoT). Три варіанти організації живлення об'єднані на одній платі як приклад практичної підсистеми батарейного живлення інтелектуального витратоміра з функцією оцінки терміну служби батареї (State-of-Health, SOH). Постійно включений внутрішньосистемний моніторинг струму виявляє піковий струм RF-передачі, а вимірювання SOH виконується з регульованою затримкою для більш точних результатів.

Високоефективні схеми електроживлення для стільникових NB-IoT-модулів з індикатором рівня заряду акумуляторів BQ35100 забезпечують дані про термін служби акумулятора в режимі реального часу, що дозволяє проводити заміну акумулятора з відповідним до кінця зарядом.

NB-IoT - це вузькосмугова радіотехнологія інтернету речей, розроблена 3GPP та використовує малопотужну глобальну мережу (LPWAN) для охоплення ширшої області протягом тривалого часу в невеликому обсязі даних.

Області застосування:

лічильники газу, води, тепла з батарейним живленням, що використовують технологію NB IoT для передачі даних;
інтелектуальні лічильники енергії (Automated Meter Reading, AMR) з батарейним живленням, що використовують технологію NB IoT для передачі даних;
пристрої стеження за вантажами та майном з батарейним живленням, що використовують технологію NB IoT для передачі даних;
модулі/мітки датчиків контролю вантажів, що перевозяться, використовують технологію NB IoT для передачі даних.

Інші цікаві новини:

▪ Віртуальна панель приладів Skoda

▪ Картки пам'яті з функцією резервного копіювання

▪ Кістки виростуть із риб'ячої луски

▪ Нова акустика від DENON

▪ Гаджет для поцілунків на відстані

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей

▪ стаття Жуль Ренар. Знамениті афоризми

▪ статья Який небесний об'єкт супроводжував народження і смерть Марка Твена? Детальна відповідь

▪ стаття Перша допомога при отруєнні отруйними речовинами. Медична допомога

▪ стаття Емалеві фарби. Прості рецепти та поради

▪ стаття Три замки для телефону Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт