4.Солнечный дом

Примерно треть источников энергии (уголь, нефть, газ) мы превращаем в тепло: большая часть этой энергии используется для отопления помещений и подогрева воды. Изменения климата и зависимость от ископаемых источников энергии, запасы которых заметно сократятся в ближайшие десятилетия, заставляют нас действовать быстро. Широкое применение солнечной энергиидля отопления жилых домов уже сегодня показывает, как мы можем справиться с этой проблемой. Это означает не только использование новых стандартов при строительстве, но и то, что надо резко сократить потребление энергии в доме. Проведя продуманную перестройку дома и используя большую термическую гелиосистему, можно сократить расход тепла на треть или даже на четверть. Только при этом условии в будущем будет достаточно сырья (такого как древесина), чтобы покрыть оставшуюся потребность в энергии. Изоляция соответственно "KFW 40" и выше. Первичный расход энергии < 15 кВт/м² Отопление: основной источник энергии солнце (степень покрытия солнечной системой >50%)Дополнительное отопление регенеративное. Вертикально наклоненная на юг крыша и большой встроенный бак для воды являются отличительными чертами архитектуры солнечных домов и символами независимого энергоснабжения. Дом с компактным прибором контроля за климатом или электрическим отоплением, тепловым насосом не израсходует и на четверть годовой первичный расход энергии от 5 до 15 кВт на м² полезной площади здания. Первичный годовой расход энергии включает так же и вспомогательную энергию (такую, как ток для насоса) и количество энергии, необходимой для получения, преобразования и распределения источника энергии через цепной процесс, выходящий за рамки системы. В плане отопления солнечного домаиспользование ископаемых источников энергии очень невелико, так как 100% тепла производится регенеративно. Кроме того, используются насосы, накапливающие энергию, таким образом, что лишь от 300 до 400 кВт часов потребления электрической энергии в год приходится на вспомогательную энергию. Важной предпосылкой для низкого потребления энергии на отопление является хорошая, морозоустойчивая герметичная изоляция, огибающая поверхности здания. Идеальным решением такой изоляции может служитьнапыление пенополиуретана Пеноглас. На сегодняшний день — это самая эффективная теплоизоляция применяемая в строительстве. Так же пенополиуретановая изоляция Пеноглас, соответствует всем экологическим нормам, опережая конкурентов по многим показателям.

5.Пассивное использование солнечной энергии.

Прозрачные конструктивные элементы (окна, иногда и зимний сад) обеспечивают внутреннюю часть здания светом и теплом – особенно если они направлены на юг. Однако они также являются источником потери тепла, когда солнце не светит: сама по себе изоляция тройного теплозащитного стекла где-то в четыре раза выше хорошей изоляции внешних стен. Получается двоякая ситуация: высокое качество окон (высокий уровень пропускания энергии при минимальных тепловых потерях, включая рамы) и адекватный выбор размеров стеклянного фасада – в зависимости от стороны света и аккумулирующей способности здания. На северном фасаде стеклянная поверхность должна быть минимального размера, на южном фасаде – большого размера, но не слишком большого.

Чтобы избежать перегрева летом и в переходный период, площадь окон, направленных на юг и запад, должна быть конструктивно затемнена или снабжена внешней защитой от солнца. Если солнце светит, солнечный дом зачастую даже в холодные дни обходится без активного отопления. Однако пассивное использование солнечной энергии не может конкурировать с ее активным использованием, так как собранное коллекторами солнечное излучение может храниться в резервуаре несколько дней, а иногда и недель. Вентиляционные установки с рекуперацией тепла: решение, но не необходимость.

При обычном проветривании потеря тепла происходит в разумных пределах. При наличии вентиляционной установки с рекуперацией тепла потери последнего можно сократить на половину. Это, однако, не уменьшит первичный энергетический баланс, так как тепло солнечного дома на 100% регенеративное, и следует учитывать потребление электрического тока вентилятором.

Солнечный дом «живет» от солнца и при солнце. Поэтому основным условием архитектуры и местоположения дома является в любое время года положение солнца. Зимой следует оптимально использовать инсоляцию и пассивно и активно. Летом следует избегать перегрева здания и гелиоустановки, используя для этого конструктивные решения.

Идеально расположить площадь коллектора на южной стороне с наклоном 60-70 градусов, чтобы зимой оптимально использовать прямое солнечное излучение.По возможности, при ориентировании дома должны быть учтены указанные выше границы.

Превращение дома в солнечный дом: благодаря тому, что при установке коллектора на плоской крыше он был приподнят, можно получить больше солнечной энергии. На примере справа была изменена форма крыши (удлинен конек крыши). Пригодная к использованию в солнечном доме солнечная энергия, в процентах от максимальной в зависимости от ориентирования положения площади солнечного коллектора: P12 План отопления солнечного дома.

Годовая потребность в тепле для обогрева помещений и подогрева воды в солнечном доме на 50% покрывается термической гелиоустановкой. Дополнительное отопление накопителя также происходит регенеративно – например, при отоплении жилых помещений печью, работающей на древесине, с использованием воды. Система отопления поверхностей излучает тепло при низкой температуре теплоносителя, достаточной для нагрева помещений.

Для получения максимальной выгоды от использования энергии и для удобства отопления необходимо использование накопителя с хорошим разделением слоев: в верхней части накопителя должна быть горячая вода необходимого температурного уровня. В нижней части накопителя вода должна быть по возможности холодной для того, чтобы гелиоустановка функционировала при низкой рабочей температуре, а КПД был высокий.