Нижняя система

Поскольку эта система находится прямо на земле (кроме того, на скальном выступе), то вполне допустимо использование, скажем, 100 тонн теплоаккумулирующего материала. В частности допустимо использование камней, несмотря на то, что даже после плотной трамбовки их теплоемкость составит не более 20% теплоемкости воды. Решение использовать камни дает большую выгоду: используя камни, которые в диаметре всего лишь несколько дюймов, проектировщик достигает полной поверхности около 2800 м², то есть огромной площади поверхности теплообмена. Поскольку площадь столь велика, то изменение температуры, при передаче тепла от воздуха к камням (или наоборот), незначительно (менее 1°C). И потому, что эта потеря незначительна, сохранять температуру верхней части бункера из камней (и бетонный пол первого этажа, расположенного над ним) близкой к температуре 21°C является выполнимым независимо от температуры верхней (основной) системы, которая может быть довольно высокой (например, 54°C) или довольно низкой (например, 29°C).

Поскольку температура верхней части бункера и бетонного пола, расположенного над ним, почти всегда близки к 21°C, то можно рассчитывать на то, что будут выполнены две различные, две противоположные функции:

·нагрев воздуха на первом этаже всякий раз, когда тот охлаждается ниже 21°C;

·охлаждение воздуха всякий раз, когда тот может нагреться выше 24°C.

Даже если зимой в один прекрасный день, температура комнат может стать слишкой низкой, а днём стать слишком высокой, то рассматриваемая масса может нагревать комнаты утром и охлаждать днем, и, таким образом, поддерживать температуру в помещениях комфортабельной в течение всего времени. Всё это возможно благодаря большой термической массе, большой теплообменной площади поверхности камней бункера и бетонного пола. Ясно, что нельзя повышать температуру нижней теплоаккумулирующей системы выше 24°C. Это быстро перегрело бы комнаты нижнего этажа (конвекцией и излучением), и чрезмерно горячий воздух тут же проник бы в комнаты верхнего этажа, перегревая их.

Заключение

Два этажа жилого пространства, находятся между верхней и нижней системами аккумулирования тепла, каждая из которых разработана для выполнения своих функции. Комбинация имеет мгновенную двустороннюю способность: верхняя система всегда готова к немедленной поставке теплоты, а нижняя система готова к тому, чтобы противодействовать перегреву.

Имейте в виду, что практически во всех других домах с системами солнечного отопления эта двусторонняя способность отсутствует. Обычный дом имеет только одну систему аккумулирования тепла, и зимой эта система остаётся горячей, а, следовательно, неспособна к предотвращению перегревания комнат в теплый мартовский день. Всё лето система сохраняется прохладной и также ничем не сможет помочь, если холодным вечером в июне комнаты станут слишком холодными. Дело в том, что весной и осенью несколько тёплых дней могут сопровождаться и несколькими холодными днями или наоборот, и многие системы солнечного отопления неспособны справиться с такой ситуацией. Поэтому, обычный солнечный дом нуждается во вспомогательной системе отопления, чтобы справиться с внезапными похолоданиями, и также —вспомогательной системе охлаждения, чтобы справиться со слишком жаркими днями. Открытые окна не эффективны для охлаждения, если наружная температура 32°C.

Проект Cliff House таков, что комнатная температура остаётся комфортной, даже тогда, когда несколько жарких дней сопровождаются несколькими холодными днями; и нет никакой необходимости для жильца использовать какое-либо средство управления, поскольку всё управление автоматизировано. (Жилец должен выполнять определенные регулировки системы каждую осень и весну, но нет никакой необходимости день ото дня что-то регулировать).

Как поясняется в следующих главах, температурная стратификация в пределах каждой системы аккумулирования тепла улучшена, то есть, расширена как в области формирования подвода теплового потока, так и в области формирования отвода теплового потока. Стратификация существенна для pполной универсальности и эффективности системы регулирования температуры.

Теплица (Sunspace)

Наиболее важным и наиболее интересным компонентом системы солнечного отопления Cliff House является большая встроенная теплица (sunspace), которая выполняет функцию солнечного коллектора.

Теплица разработана для выполнения двух, казалось бы, несовместимых целей:

периодически получая значительное количество солнечной радиации она должна поглотить значительную ее часть и передать в виде теплоты воздуху. Затем этот нагретый воздух, поднимаясь вверх, проходит через щель в потолке теплицы и попадает на чердак, где течет сквозь верхнюю систему аккумулирования теплоты, расположенную в южной части чердака;

северная часть теплицы должна всегда оставаться прохладной, чтобы людям там было бы достаточно комфортно.

Рис. 8. Остекления южного и восточного фасадов.

Пол

Пол теплицы - 100-миллиметровая бетонная плита, покрытая каменной плиткой. Цвет плитки не имеет большого значения, т.к. пол не является основным поглотителем солнечного тепла. (Система, поглощающая солнечное тепло будет описана ниже).

Дата добавления: 2015-07-11