использование солнечной энергии

В результате такого селективного пропускания солнечные лучи, проходя через стекло, нагревают теплоприемную панель, которая, в свою очередь, начинает излучать длинноволновую радиацию. А благодаря способности стекла не пропускать длинноволновую энергию происходит значительное повышение температуры внутри ограниченного стеклом пространства. Простейший проект гелиосистемыкоттеджа представляет солнечный коллектор, состоящий из солнечной ловушки (или тепловой защиты) и теплоприемной панели (или гелиоприемника), и аккумулятора солнечной энергии. 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 проекта 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 коттеджа солнечной энергии устанавливают отражатели, сделанные из плоских или изогнутых пластин. Для гелиоприемников коттеджа 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. 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 коттеджах  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 проекте коттеджа 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 раствором 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 коттеджа  с учетом 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 коттеджах. Рассмотренные ниже варианты гелиосистем достаточно просты, их можно сделать своими руками и использовать для подогрева воды и отопления.

Если в коттедже необходимо нагреть воду для душа, то предлагается конструкция традиционного бака с водой с некоторыми усовершенствованиями. 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. 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.