Как сделать дом теплым

При строительстве дач и садовых домиков одновременно с отопительной печью можно сделать самому небольшую плиту с духовкой и камином.

На рис. 9.20 показана конструкция печи-камина, которая проверена на практике. Она надежна и экономична в эксплуатации.

Печь-камин возводят на самостоятельном фундаменте или, если есть железобетонное цокольное перекрытие, непосредственно на нем, располагая ее центр не далее 1— 1,5 м от опорной стены. У них одна общая труба, однако дымоходы печи и камина раздельные и топки тоже две. Поэтому топить камин и печь можно и одновременно и по отдельности.

Печь-камин рекомендуется поставить таким образом, чтобы печь выходила в кухню, а фасад — в комнату. Монтируя ее в перегородку, необходимо учитывать, направление воздушных потоков в помещение, так как на сквозняке камин часто дымит.

Декоративной отделкой печи-камина может служить мореное дерево, латунь, природный камень, лицевой или красный кирпич.

Особое внимание следует обратить на кладку портала и дымосборника. Верхнюю часть каминного портала выкладывают из кирпичей, поставленных "на ребро" вертикально. Опорой для них являются стальные уголки. Дополнительным креплением служат анкеры из проволоки, которые с одной стороны закрепляются за эти уголки, расположенные со стороны дымосборника, а с другой — закладываются в швы между кирпичами.

Помимо традиционного печного и водяного отопления комнат для обогрева помещений можно использовать специальные нагревательные элементы, вмонтированные под пол в перекрытие. При этой системе температура на поверхности пола значительно повышается, в то время как при водяном отоплении от радиаторов находящихся у окна, температура воздуха у поверхности пола примерно на 4° ниже, чем в центре комнаты на высоте одного метра. Целесообразно использовать такую систему отопления в помещениях с "холодными" полами (см. рис. 2.11) — мраморными, из керамических плиток, в ванне, кухне, а также прокладывать в тех местах, где ноги человека длительное время соприкасаются с поверхностью холодного пола,

например около газовой плиты, мойки, разделочного столика на кухне. В детской комнате, где ребенок любит играть сидя или лежа на полу и ползая на четвереньках, имеет смысл установить обогревательные элементы под полом в качестве дополнительного обогрева. Это позволит повысить температуру на его поверхнотси и препятствовать переохлаждению детского организма.

Систему отопления такого типа предлагает датская фирма "Ди-Ви-Комфорт-Хит". Обогревательные кабели закладываются в бетонные плиты при отливке под кафель, мрамор, паркет или другое покрытие при строительстве или ремонте дома. С помощью термостата устанавливается требуемая температура. Система экономична, так как оснащена устройством, понижающим температуру ночью. Помимо жилых зданий она может применяться для отопления офисов, гостиниц, складских помещений в качестве основного или дополнительного подогрева.

ГЛАВА JO ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЖИЛЫХ ДОМАХ

Наружные ограждения конструкции — стены, окна, крыши — защищают помещения жилого дома от влияния непогоды, ветра, холода. Чем лучше теплоизоляция, тем меньшее влияние оказывают низкие температуры на внутренний микроклимат. Вместе с тем в жаркое время года ограждения с хорошими теплозащитными качествами предохраняют помещения от перегрева. В летний ясный день многие стараются уйти подальше от нагретого солнечными лучами дома, спрятаться в прохладе деревьев и не задумываться над тем, как можно было бы использовать тепло солнечных лучей.

Солнце постоянно излучает в окружающее пространство энергию. Примерно 9% излучения приходится на ультрафиолетовые лучи, 44% - на видимые, которые нам светят, и 47% — на инфракрасные, которые нас греют. Проходя через атмосферу, интенсивность солнечного излучения резко уменьшается и на поверхность земли падает энергия, состоящая из 1% ультрафиолетовых лучей, 45% видимых и 54% инфракрасных лучей.

Оказывается и в домашних условиях несложно сделать простейшие          приспособления и конструкции для

гелиосистем и использовать их в зданиях-не только южных районов, но и сезонно в индивидуальных домах средней полосы. Нужно только выбрать правильную ориентацию, форму, конструктивное решение здания и его ограждений и использовать возможные способы повышения облученности здания.

По результатам многолетних наблюдений было определено количество солнечной радиации, поступающей к зданию в ясные и облачные дни. Оказалось, что в се-

верных широтах (Архангельск, Санкт-Петербург) максимальная облученность зданий наблюдается в июне, и активное облучение продолжается около 5 мес. в году. Поэтому в этих районах солнечное тепло для отопления домов и подогрева воды можно использовать сезонно.

Южнее 50° северной широты (Волгоград, Харьков, Ростов-на-Дону) максимум облученности приходится на июль. А продолжительность периода активного облучения этих районов резко колеблется из-за различного количества пасмурных и дождливых дней в конце лета и осенью.

В южных районах (Ташкент, Уссурийск) максимальная облученность наблюдается два раза в год: в сентябре-октябре и январе-феврале.

Кроме того, существует большая разница в облученности домов, расположенных в меридиональном и широтном направлениях. Поэтому наиболее рациональной ориентацией солнечного дома в северных широтах является меридиональная, позволяющая повысить приток лучистой теплоты на 30%. В южных широтах, где солнечная энергия создает перегрев и нарушает условия теплового комфорта помещений, дома лучше располагать в широтном направлении, обеспечивая тем самым оптимальный тепловой режим в течение круглого года.

Для использования солнечной энергии больше всего подходят те конструкции, вклад которых в тепловой режим здания наибольший. На них же рекомендуется устанавливать приемники солнечных лучей.

Конструкции, позволяющие использовать солнечную энергию, называются энергоактивными. Они улавливают прямую и рассеянную коротковолновую солнечную радиацию и превращают ее в полезную теплоту, необходимую для отопления здания или получения горячей воды. Их можно совместить с элементами панелей, стен, покрытий, балконов и т.п. Принцип действия солнечного коллектора состоит в "парниковом эффекте" — способности стекла пропускать коротковолновые солнечные лучи и задерживать длинноволновую радиацию нагретых поверхностей. В результате такого селективного пропускания солнечные лучи, проходя через стекло, нагревают тепл-оприемную панель, которая, в свою очередь, начинает излучать длинноволновую радиацию. А благодаря способ-

ности стекла не пропускать длинноволновую энергию происходит значительное повышение температуры внутри ограниченного стеклом пространства.

Простейшая конструкция гелиосистемы представляет солнечный коллектор, состоящий из солнечной ловушки (или тепловой защиты) и теплоприемной панели (или гелиоприемника), и аккумулятора солнечной энергии (рис. 10.1). На поверхности солнечного коллектора расположено свегопрозрачное покрытие, сделанное, как правило, из стекла или пленки, под которым имеется полное пространство. Ниже расположен гелиоприемник - теплопогло-щающая панель. Вся эта конструкция помещена в металлический ящик, в нижней части которого устраивают теплоизоляцию.

Солнечная ловушка, выполненная из полупрозрачного ограждения из стекла или пленки, обладает селективным

пропусканием лучистой энергии. Гелиоприемник — поглотитель солнечной энергии — должен иметь черную матовую поверхность с большим коэффициентом поглощения солнечной радиации (около 0,95—0,98). Его можно сделать из алюминия, оцинкованной стали, стекла, бетона и обязательно покрыть кузбас-лаком, ламповой чернью, термостойкой резинобитумной мастикой. Рабочую площадь гелиоприемника делают максимально большой. В некоторых случаях для увеличения количества падающей на гелиоприемник солнечной энергии устанавливают отражатели, сделанные из плоских или изогнутых пластин. Для гелиоприемников лучше использовать алюминий и сплавы из легких цветных металлов.

Солнечные коллекторы можно располагать на скатных и пологих крышах, в наружных стенах, в ограждении балконов, лоджий, в оконных проемах и зенитных фонарях, на цоколе дома, а также отдельно от здания на некотором расстоянии (рис. 10.2).

Тепловая защита гелиоприемника делается из одного или нескольких слоевчостекления. Ее функция определяется самим названием — улавливать солнечные лучи и не давать тепловому потоку распространяться наружу, не допуская охлаждения коллектора. Исходя из этого она должна иметь хорошие теплозащитные характеристики и ее термическое сопротивление должно быть не менее чем у аналогичных негелиотехнических конструкций.

Если тепловую защиту выполняют из двух слоев остекления, то ее термическое сопротивление должно быть больше или таким же, как у окна с двойным остеклением. Воздушная прослойка, находящаяся между стеклами, способствует повышению теплоизоляционной' способности. Кроме того, прозрачность материала, из которого выполнена тепловая защита, должна быть максимальной для солнечных лучей и минимальной для теплового излучения гелиоприемника.

Аккумулятор тепла в энергоактивном ограждении предназначен для накопления и сохранения тепла, которое может быть использовано в вечерне-ночное время и по время несолнечной (пасмурной) погоды. В связи с его назначением конструкция аккумулятора должна быть теплоемкой.

В жилых домах аккумулятор делают вместе с энергоактивным ограждением или в виде отдельной

теплоизолированной системы, совмещенной частично или полностью с другими частями здания.

В качестве аккумулятора тепла в здании можно использовать массивную плоскую панель, например железобетонную, или специально сконструированные для этих целей панели, разделенные на секции, заполненные каменной щебенкой, гравием, грунтом, панели с контейнерами (например, в виде бочек), заполненными водой или другой жидкостью, а также панели со специальными герметизированными контейнерами с перенасыщенным раст-

вором хлористого кальция, сульфата натрия, углекислого натрия. В качестве аккумулятора можно использовать плавательный бассейн или пожарный резервуар, в качестве теплоаккумулирующего вещества часто применяют воду благодаря ее большой теплоемкости и малой вязкости.

При проектировании гелиосистем основная задача заключается в том, чтобы обеспечить достаточную площадь гелиоприемников и разместить их наилучшим образом по отношению к солнечным лучам. Оптимальное положение солнечного коллектора — наклонное, в то время как радиционное положение стен — вертикальное. Помимо этого наиболее целесообразной ориентацией коллекторов является восток-юг-запад. К сожалению, все это создает определенные трудности для проектирования и обеспечения естественным освещением здания, приводит к необходимости отыскивать наиболее целесообразные решения с учетом теплотехнических и конструктивных приемов, позволяющих создать оптимальный температурный режим внутри дома.

Тем не менее, несмотря на эти сложности, существуют различные решения, позволяющие использовать солнечную энергию в индивидуальных жилых домах. Рассмотренные ниже варианты гелиосистем достаточно просты, их можно сделать своими руками и использовать для подогрева воды и отопления.

Если на даче необходимо нагреть воду для душа, то предлагается конструкция традиционного бака с водой с некоторыми усовершенствованиями (рис. 10.3,а). Бак окрашивают темной, лучше черной краской для увеличения коэффициента поглощения поверхности. Это способствует увеличению ее нагрева солнечными лучами. Снизу устраивают теплоизоляцию бочки — подкладывают плиту пенопласта толщиной 5—8 см. Можно использовать и другой утеплитель. Затем на баке или бочке укрепляют деревянные, пластмассовые или металлические рейки, к которым крепят прозрачную полиэтиленовую пленку. Ее устанавливают так, что она защищает собой верх и бока бочки или бака. Вместо пленки можно использовать и обыкновенное оконное стекло. Такое устройство, создающее "парниковый эффект", будет способствовать нагреву воды.

Нагревать воду, используя солнечное тепло, можно и другим способом (рис. 10.3,6). На крыше гаража, южном

скате крыши дома или сарая, навесе над душем устанавливают плоскую емкость для воды высотой около 20 см. Лучше, чтобы ее крыша или покрытие были выполнены из прозрачного материала.

Вместо прозрачного покрытия можно использовать теп-лопроводящий материал — металл. Его поверхность

окрашивают в черный цвет. Затем с северной стороны, откуда не поступают солнечные лучи, устраивают теплоизоляцию из пенопласта толщиной 5—8 см. С помощью реек и полиэтиленовой пленки или строительного стекла аналогично предыдущему способу делают прозрачную защиту, позволяющую лучше нагреть воду.

Простейший солнечный нагреватель для летнего душа можно сделать из фреонового конденсатора от вышедшего из строя холодильника. Как правило, конденсатор — металлическая панель на задней стенки холодильника в виде змеевика — окрашена в черный цвет. Обращенный к солнечным лучам черный конденсатор хорошо поглощает идущее от солнца лучистое тепло и нагревает проходящую по нему воду. Если конденсатор подсоединить к нижней части бака по схеме, приведенной на рис. 10.4, то находящаяся в змеевике вода будет нагреваться и подниматься вверх в бак, а более холодная из нижней части бака будет поступать в конденсатор. Таким образом будет происходить циркуляция воды, и она равномерно прогреется по всему баку. Преимущества этого способа в том, что при включении душа и понижении уровня воды в баке ее, циркуляция не нарушится. Такую конструкцию можно использовать и для нагрева воды для мытья рук и посуды. Если солнце скроется на некоторое время за облаками, то тепло водой все равно можно пользоваться, так как нагретая в баке вода благодаря своей большой теплоемкости еще ка-

кое-то время будет сохранять тепло. При утеплении бака кусками пенопласта или другими теплоизоляционными материалами снизу и с северной стороны и установке солнечной ловушки из стекла или полиэтиленовой пленки вода будет оставаться теплой достаточно длительное время.

При желании в качестве емкости для воды вместо бака можно использовать обыкновенную автомобильную камеру. Благодаря черному цвету резина хорошо будет поглощать солнечное тепло и нагревать воду, находящуюся в баллоне.

Этот способ можно рекомендовать тем дачевладельцам, кто только что получил земельный участок, на котором еще нет никаких удобств. К тому же оставленная на время в камере воды не будет "ржаветь", а на специфический запах можно не обращать внимания (рис. 10.5).

Теплыми солнечными лучами можно подогреть воду ие только для душа и бытовых нужд, но и для отопления. Для этого поверхность стены или ската крыши, обращенную в южную сторону, красят в темный или черный цвет. По периметру выбранного участка делают каркас из деревянных реек. Сечение реек принимают 5x8 см. На черной поверхности располагают зачерненную металлическую трубку диаметром 8—30 мм в виде змеевика с шагом 10— 15 см. Вместо металлической трубки можно использовать черный резиновый шланг. Установленные трубки или шланг, образующие самодельный коллектор, остекляют по каркасу оконным стеклом в один, а лучше в два слоя.

Если коллектор устраивают на стене, имеющей низкую теплозащиту, на так называемой холодной стене, то надо

сделать утепление с внутренней стороны участка ограждения, находящегося под коллектором одним из рассмотренных в гл. 5 способов. Кроме того, чуть выше изготовленного коллектора надо установить бак (например, на чердаке) и изолировать его пенопластом или другим теплоизоляционным материалом.

<<< 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 >>>