Как построить солнечный дом
Солнечный энергоэффективный дом (СК+ТН+ТА)
Какой дом будем строить?
Пока нет окончательного решения, но перечислить пожелания к будущему дому можно уже сейчас. Может быть это пригодится архитектору-конструктору для лучшего понимания проекта.Итак, какие технологии хочу применить в своем доме.
1. Фундамент
УШП толщиной 10 см по ЭППС толщиной 15-20 см.
При обустройстве фундамента нужно будет сделать:
- теплоизоляцию ЭППС по периметру глубиной 1 м.
- после выемки грунта разложить трубу ПНД — теплообменник грунтового аккумулятора.
Также, думаю добавить еще трубы для воздушного теплообменника для закачивания тепла с чердака и из-под потолка солярия. Нужно решить, нужно ли дополнительно выкапывать траншеи для грунтового теплообменника.- Дренаж вокруг фундамента для отвода верховодки и возможного подъема грунтовых вод (маловероятно, но не помешает).
- Далее делаем УШП — песок, трамбовка, раскладка канализации и труб водоснабжения, гидроизоляция, ЭППС, теплые полы, бетон, шлифовка
Подвал — под вопросом. Желательно, конечно, опустить в подвал все водоснабжение и тепловой аккумулятор. Также, в подвале нужно сделать ревизии для прочистки канализации и трубопроводов.
2. Стены.
Дом будет каркасный со стойками Ларсена (должно быть дешевле, чем двойной каркас). Ширина досок для двойного каркаса — 10+10 см, для каркаса со стойками Ларсена — 15+5 см.
Пирог теплоизоляции — по типу дома на Аляске (см. #105).
Идея — разделить теплоизоляцию на 2 слоя, разделенных пароизоляцией. Пароизоляцию внутри дома не делать, чтобы дом «дышал» за счет меньшего слоя теплоизоляции.Теплоизоляция — предварительно эковата в стенах и перекрытиях. Толщина основной стены — примерно 10+20см. Примерный пирог стены отсюда Arctic Wall is a new energy efficient construction option in the Interior
Обшивка снаружи — ЦСП. Внутри — скорее всего гипсокартон (если не будет возражений от конструктора по стойкости к замораживанию — дом все-таки дачный и есть вероятность замерзания стен, хотя постараюсь сделать так, чтобы солнечной энергии хватало для предотвращения замораживания дома).
А тут
домик, где все это было реализовано и испытано. Год эксплуатации на Аляске показал, что конденсат и плесень не образуется.
Влага впитывается и отдается внутренним слоем, за счет внешнего точка росы там не появляется (калькульлятор показывает, что минимальная толщина внешнего слоя 250 мм, внутренний брал 100 из расчета толщины несущего каркаса). Попробовал просчитать на форумном супер калькуляторе, вроде все нормально получается. SmartCalc: Жилое помещение. Стена. R = 6.05 (м²•˚С)/Вт. 25.12.2013 10:31:07На южной стороне дома на площади, свободной от окон — воздушный солнечный коллектор.
При обустройстве полов и потолка/перекрытий между 1 и 2 этажом обязательно продумать меры по звукоизоляции. Рекомендации есть здесь и в книгах/журналах (ссылки вставлю позже)
Во внутренних стенах предусмотреть прокладку трубы для отвода горячего воздуха с чердака в тепловой аккумулятор.
3. Потолок второго этажа и чердак.
На чердаке теплоизоляция 50 см, эковата или опилки. Чердак холодный. Выход из дома на чердак не нужен. На чердак вход по наружной лестнице через большое слуховое окно (пока не знаю, как это возможно). Слуховые окна на разных сторонах крыши, чтобы можно было организовать сквозную вентиляцию, если потребуется.На чердаке будет оборудование для:
— электрической коммутации солнечных модулей
— трубы от солнечного водяного коллектора (если он будет на крыше, но может быть и не будет и коллекторы разместятся над верандой, террассой и на крыше солярия).
— трубы воздушного коллектора. Предварительная конструкция такая: непосредственно под крышей нужно сделать вентиляционные каналы, по которым воздух будет подниматься от наружного периметра (стен) к коньку. Под коньком по всей длине горизонтальная труба с входными отверстиями, там же вентилятор с управлением от датчика температуры, который откачивает горячий воздух из чердака или в дом (в межсезонье и холодное время года), или в грунтовый тепловой аккумулятор.
— приточно-вытяжная вентиляция. Предусмотреть место и возможность установки рекуператора в будущем4. Солярий в 2 этажа.
В верхней части солярия — окна для обеспечения тяги летними ночами. Крыша солярия — НЕ стеклянная; с одно стороны, избегаем перегрева летними днями, с другой стороны площадь крыши солярия можно использовать под солнечные батареи или коллекторы.Между гостиной и солярием большие окна и стеклянные двери (можно не в пол, а примерно полметра от пола начинать стекло).
В верхней части солярия должны быть вентиляционные каналы. В жаркую погоду горячий воздух из верхней части солярия отводится в грунтовый аккумулятор. В межсезонье может быть будет нужно просто перемешивать воздух или отводить его в помещение. Таким образом, из верхней части солярия нужно предумотреть 2 канала отвода горячего воздуха
1) В грунтовый ТА под домом или под солярием
2) В помещения 1 и 2 этажей.5. Второй этаж. На 2 этаже должно быть 3 спальни (основная 15-20м2 и 2 по 14-18 м2), санузел, ванная комната. Оставшееся место можно организовать как холл 2 этажа.
6. Крыша. Пока склоняюсь к 4 скатной вальмовой крыше. Угол наклона скатов — около 35 градусов. Юго-восточный скат — основной приемник солнечной энергии, его площадь должна быть максимальной. Юго-западный скат летом будет закрыт тенью от берез, поэтому его роль как приемника энергии — дополнительная.
Малый угол наклона скатов означает, что зимой на них будет почти всегда лежать снег толщиной, которая не сдувается ветром. СБ и СК на таких скатах можно располагать только на монтажных конструкциях с регулируемым углом наклона. Поэтому будут ли СБ/СК на крыше — пока не ясно. Может быть для СБ обойдусь установкой на специальных опорах рядом с домом, а СК можно будет смонтировать на плоской крыше веранды.
Источник
Солнечный дом — дом Ленера
Данная статья посвящена особенному солнечному дому Германии. Уникальность этого солнечного дома заключается не просто в его полной автономности, но ив его энергетическом избытке (такие дома называют «дом плюс энергия» ), что не свойственно концепции солнечного дома в Германии, согласно которой экономически целесообразно около 75% энергии получать от солнца, а остальное получать традиционными способами, зачастую печь-каминами, которые не только восполняют разницу между дебитом и кредитом тепловой энергии, но и создают приятный уют холодными зимними вечерами.
Солнечный дом Ленера, так называется статья в честь хозяина дома доктора Якоба Ленера, защитника окружающей среды с 30 летним стажем, который настоял на полной зависимости дома от небесного светила. Особый интерес специалистов к деталям концепции данного солнечного дома, объясняется впервые реализованными решениями, такими как кирпич PROTON T8 (для этого дома он делался в ручную), швейцарского накопителя Jenni-Energietеchnik AG (подробней тут) объемом 38м3, солнечного коллектора созданного именно под этот проект и др. Об этом и других тонкостях достижения автономности пойдет речь ниже.
СОЛНЕЧНЫЙ ДОМ ЛЕНЕРА
Прочный кирпичный дом, который на 100% отапливается солнечной энергией.
В солнечном доме Ленера нет ни подключения к газу, ни мазутного резервуара, ни камина. Дом полностью отапливается солнцем. Чтобы использовать солнечное тепло и зимой, архитектор Георг Даш практически построил дом вокруг солнечного накопителя.
В накопитель объемом 38000 литров встроен накопитель для питьевой воды. Накопитель высотой 9 метров и диаметром 2,40 специально под данный проект был создан фирмой Jenni-Energietеchnik AG (подробней о технологии производства тут).
Для оптимального использования запасов солнечного тепла накопитель снабжен тройной системой загрузки и разгрузки.
Сердцем солнечной установки является цилиндрический накопитель размером 40м3, который протянулся от подвала до крыши. В этом доме впервые использовался кирпич Poroton T8 (керамический поризованный блок заполненный перлитом).
Поскольку серийное производство еще не было налажено, кирпич производился вручную. Солнечный дом, в который в ноябре 2006 года переехала семья доктора Якоба Ленера, стал своеобразным символом. Еще 20 лет назад он встроил в свой дом систему солнечного отопления и солнечного электричества. Сегодня он опять пионер: его новое место жительства является первым в Германии зданием, полностью отапливаемым солнечным теплом. Дом построен из нового заполненного перлитом изоляционного кирпича (Poroton T8), который обеспечивает хорошую изоляцию внешних стен.
Высокая надежность снабжения и полная независимость от других источников энергии.
По настоятельной просьбе Якоба Ленера в его доме не было установлено ни теплового насоса, ни дополнительного источника отопления такого, как, например, печь.«Мы хотели совсем не зависеть от других источников энергии» — говорит 54-летний Ленер, который уже 30 лет занимается защитой окружающей среды. Кроме того, этот проект гарантировал ему высокую надежность снабжения, как технически (независим от поставщиков), так и материально — «солнце счет не выставляет». Вся тепловая энергия производится коллектором размером 82,5 квадратных метра, который расположен на южной стороне крыши под углом 40 градусов. Этот коллектор, который был создан специально для этого проекта и достигает 7 метров в длину был установлен на крышу при помощи крана. При определении размеров накопителя, который простирается от подвала дол крыши, была учтена и туманность Дуная.
Прежде всего, поздней осенью, но и зимой, солнце здесь бывает намного реже, чем в других регионах. Отходящее тепло накопителя передается внутренним помещениям здания, таким образом, накопление энергии проходит без потерь. Тепло поступает в комнаты по низкотемпературной системе панельного отопления (температура запуска около 25 градусов Цельсия). Вентиляционная установка с системой рекуперации тепла предохраняет здание от перегрева и снабжает его свежим воздухом. Солнечная установка по производству электричества максимальной мощностью в 4,5 кВт расположена на крыше террасы, которая является продолжением «солнечной» крыши. Ежегодно эта установка дает 4000 кВтч солнечного электричества. В общей сложности, дому требуется меньше энергии (на отопление и электричество), чем он производит.
20.10.2005 при помощи крана был установлен накопитель размером в 40м3.Также при помощи крана были установлены солнечные модули, которые были привезены к месту строительства в готовом виде.
Первая зима 2006/7 пережита хорошо.
Семья Ленера переехала в только что построенный, еще не подсохший дом в ноябре 2006 года, когда осеннее солнце нагрело накопитель до температуры 90 градусов. Благодаря хорошей изоляции тепло в комнатах сохранялось на протяжении нескольких недель. Осенью солнце в Регенсбурге светит редко, поэтому температура накопителя медленно, но постоянно понижалась.
Климатические данные Регенсбурга
В середине ноября горячий контур начал охлаждать нижние слои накопителя – солнцу представился новый шанс: одного солнечного дня хватало, чтобы отопление работало три дня. По траектории голубой температурной кривой видно, что в середине декабря было несколько таких солнечных дней, благодаря чему термометр накопителя в подвале показал повышение температуры на 5-7 градусов. На рождество температура в накопителе в верхних слоях составляла 64 градуса, а в нижних все еще держалась на отметке 52 градуса. В доме было тепло, так как для работы стенного отопления было достаточно температуры нагрева 25-26 градусов. С середины декабря до середины января в доме также было тепло, хотя вентиляционная установка с системой рекуперации тепла еще не работала, а дому, который был только что отстроен, еще требовалось тепло для высыхания.
Потери тепла накопителя при понижении температуры становились все меньше (это показывает красная кривая), внизу снижение температуры компенсировалось солнечными «периодами». Делать отводку от средней части накопителя так и не пришлось. С середины февраля температура снова начала подниматься. С 17 февраля была самая низкая температура накопителя — 44 градуса, далее температура начала повышаться.
Теперь солнечная установка снова могла использовать накопитель на полную мощность. На базе знаний, полученных благодаря этому опыту, возможно, в ближайшем будущем будет произведена оптимизация системы. К следующей, возможно, более холодной зиме, дом подсохнет, а вентиляционная установка начнет свою работу. Так что семье Ленера ничто не угрожает, кроме солнечного затмения, которое продлится несколько месяцев.
Сведения о солнечном доме Ленера.
— Капитальное сооружение из кирпича Poroton T8.
Жилая площадь 186м
— Стандарт изоляции: внешние стены 0,18 Вт/мK: Крыша (изоляция пенькой) 0,12 Вт/мK ; Окна (тройное стекло) 0,9 Вт/мK
— Потребность в теплоте 5 кВт
— Площадь коллектора 82м (наклон 40 градусов/ отклонение на восток около 20 градусов)
— Солнечный накопитель (комбинированный накопитель), водяной объем 38м3, высота 9,2 м/диаметр 2,4м
— Трехступенчатая загрузка/разгрузка
— Стенное отопление, частично «теплый пол» (настил 28° С/ 24°С)
— Вентиляционная установка с системой рекуперации тепла и теплообменником с грунтом (еще не работает)
— Установка для производства солнечного тока 4,5 кВт пик (подача питания в сеть в 2006: 4800 кВт час)
Планирование здания: архитекторское бюро «Дашь», Страубинг
Планирование солнечной и отопительной системы: Вольфганг Хильц («Солег»)
Монтаж: «Солег», Цвизель. Sh -2
Солнечный дом Ленера — это яркий прототип будущего домостроения, это полная автономность, это истинная свобода, это в конце концов шедевр концепции солнечного домостроения.
https://www.ppu21.ru/article/129.html
Солнечный накопитель
https://www.ppu21.ru/article/193.html
Навигация по записям
Источник
Солнечный дом построю сам.
Зависимость от произвола монополии энергопоствок и постоянного роста стоимости на энергоносители, вызывает хозяина жилья к адекватным действиям – поисков способов независимого энергоснабжения. И один из действующих вариантов, имеющий большую перспективу, это переустройство или строительство солнечного дома.
Необходимо сказать, что проектирование зданий, использующих солнечное тепло, берет начало еще со времен древнеримского архитектора Витрувия, который впервые заметил выгоду от использования тепличного эффекта, а также разницу углов падения солнечных лучей в летнее и зимнее время.
В настоящее время, эти знания намного расширены и применяются при проектировании и строительстве пассивных солнечных домов. Характеристика и описание строительства пассивного дома требует отдельной статьи, поэтому в данном материале обойдемся краткой и понятной характеристикой.
Пассивный дом – это высокая энергоэффективность дома, при повышенном уровне комфорта. Стандарт пассивного дома разработан в Германии. Основной критерий, отличающий пассивный дом от всех остальных, – удельное потребление тепловой энергии на единицу общей площади дома.
В пассивном доме этот показатель составляет максимум 15 кВт. ч/м2.год. Для сравнения: обычные дома потребляют 200-300 кВт. ч/м2. год. Читатель может ощутить разницу, так-так это выше, больше чем на порядок.
Изучая принципы архитектуры и технологий солнечного домостроения (примеры таких строений есть в Украине и в Белоруссии) у меня часто возникал вопрос, какие причины вызывают у настоящих энтузиастов, желания строить и жить в таком доме? Ответ я нашел на сайте строительной компании «Солнечный дом» г. Запорожье, где просто и доходчиво изложена суть таких причин.
12 причин, почему Вы должны жить в солнечном доме.
1.100% покрытие затрат на отопление, горячую воду, вентиляцию и кондиционирование за счет солнечной энергии.
2.Неприлично низкая стоимость эксплуатации дома. С водяной системой солнечного отопления – всего $26/год. С воздушной – около $40/год. При установке системы автономного энергоснабжения от фотоэлектрических панелей эксплуатационные расходы солнечного дома приближаются к нулю.
3.Полная независимость от погоды, цен и наличия энергоресурсов, мировых кризисов.
4.Невозможность промерзания домов зимний период. При отключенной системе отопления, закрытых окнах и дверях температура в комнатах никогда не опускается ниже 140С.
5.Возможность консервации дома на неограниченное время при несложной перенастройке системы отопления.
6.Колоссальная экономия на стоимости подключения внешних сетей, т.к. нет подключения к магистральному газу, нет котла, котельной, проекта на это все, согласований, беготни по инстанциям и кабинетам и т.д.
7.Отсутствие необходимости каждый день что-то регулировать, настраивать, открывать-закрывать и т.п. Регулировка системы происходит дважды в год при переходе с летнего на зимний режим эксплуатации и обратно соответственно осенью и весной.
8.Отсутствие необходимости каждый день бегать за дровами/углем.
9.Пожаро- и взрывобезопасность Вашего жилья, т.к. отсутствует топливо как таковое.
10.Комфорт и здоровый микроклимат на порядок выше, чем у обычных домов. Чем это обеспечивается? Наиболее комфортной на сегодняшний день внутристенной системой отопления/охлаждения с идеальным тепловым режимом круглогодично, отличным воздухообменом в помещениях, оптимальным уровнем влажности, и, наконец, позитивной биоэнергетикой в помещениях.
11.Абсолютная экологичность дома во всех отношениях, начиная со строительных материалов, и заканчивая отсутствием выбросов в атмосферу продуктов сгорания от системы отопления.
12.Отличное естественное освещение всех помещений даже в пасмурную погоду. В дневное время вообще нет необходимости где-либо включать освещение. Искусственное освещение – на основе современных LED-светильников с ультранизким энергопотреблением.
Такой дом функционирует как система: цельная, автономная, простая в обслуживании и эксплуатации.
Сравнение эксплуатационных расходов.
Впечатляют сравнительные характеристики эксплуатационных расходов при разных технологиях строительства.
| Обычный дом 200 м2,утепленный в соответствии требованиям СНиПа | Солнечный дом 200 м2 |
| Отопление зимой | 300 кВт.ч/м2/год*200 м2=60000 квт.ч/год. При отоплении газом это7058 м3/год*$0,088/куб=$624/год | 2 циркуляционных насоса общей мощностью 180 Вт *24ч*166 суток=717 кВт.ч/год*$0,034/кВт.ч= $24,5/год | Охлаждение летом | 5 кондиционеров общей мощностью 5 кВт.ч*180 ч/год =900кВт.ч/год*$0,034/кВт*ч=$30/год | 2 циркуляционных насоса общей мощностью 180 Вт*180ч=32,4 кВт.ч/год.* $0,034/кВт.ч=$1,1/год | Горячее водоснабжение | 1600 кВт.ч/год. При нагреве газом это 188,2 м3 газа/год*$0,088/м3 = $16,6/год | Бесплатно, циркуляция воды – за счет напора в системе водоснабжения | Итого | $671/год | $25,6/год |
Разница в эксплуатационных расходах 26-кратная или $645/год. Вы должны почувствовать разницу.
Источник — «Солнечный дом»
Сколько же стоит строительство солнечного дома? Один из вариантов ответа вопросом на вопрос, а сколько стоит качество жизни? Качество, которое достижимо только в максимально автономном, комфортном и экологично чистом доме. О конкретных цифрах мы поговорим в следующем номере. Следите за выпусками.
Понравилась статья, поделитесь новостью с друзьями. Комментарии приветствуются.
Источник