стена тромба что это

Солнечные стены, стены Тромба и пассивное отопление от солнечной энергии

88397

Солнечные стены, застекленные коллекторы и так называемые стены Тромба — источники тепла в пассивном отоплении с использованием солнечной энергии, материалов, способных поглощать свет, и теплоемких тел. Главная задача — обогрев помещений и часто их вентиляция.

Средства обогрева различаются по конструкции. По принципу солнечных водонагревателей работают застекленные коллекторы — наружные конструкции, которые поглощают тепловое солнечное излучение, а потом передают потребителям. Стена Тромба, напротив, размещается внутри помещения, обычно сразу за окном и может быть оснащена системой вентиляции.

Еще один вариант — незастекленные наружные коллекторы, сделанные из темных перфорированных листов металла. Они устанавливаются на наружных стенах с солнечной стороны и обычно используются для подогрева вентиляционного воздуха, чтобы улучшить работу системы вентиляции и снизить финансовые расходы.

Простой принцип работы: темный теплоемкий материал поглощает излучение, проходящее через окна, а затем в течение времени (и даже длительного времени) отдает тепло нагретого тела в виде инфракрасного излучения.

Потенциальная экономическая выгода от использования пассивного солнечного стенового отопления любого вида в том, что ее сравнительно просто интегрировать в уже построенные помещения. Другими словами, не нужно будет заново делать ремонт в доме, как пришлось бы при проектировании дома с внутренней системой пассивного отопления.

Несмотря на простоту строительства и монтажа, стены Тромба или застекленные коллекторы греют достаточно эффективно в районах, где много света в холодные месяцы.

Застекленные коллекторы — наружные системы, работающие по принципу солнечного водонагревателя

Застекленные коллекторы, больше известные как солнечные стены, чаще всего очень похожи на солнечные водонагреватели, с главным различием в том, что они нагревают воздух, а не воду, и монтируются на стены с солнечной стороны, а не на крышу.

К слову, системы можно спроектировать и под воду, а не только воздух. Тогда уже будет нагреваться вода и дальше использоваться как теплоноситель, способный поддерживать небольшой перепад температур всю ночь при достаточном его количестве.

По принципу конвекции воздух затягивается из помещения в расположенный снаружи здания солнечный стеновой нагреватель, нагревается в темном застекленном лабиринтном воздуховоде, а затем поступает обратно в здание. Раз идея базируется на принципе конвекции, необходимы два отверстия в данной стене — одно для холодного потока, затягиваемого из комнаты и другое для теплого, подаваемого обратно.

Понятно, что такие обогреватели работают только, когда воздух внутри солнечной стены теплее, чем воздух в обогреваемом помещении. Поэтому получается, что коллекторы с вакуумной изоляцией в значительной мере более эффективны, чем другие исполнения этой системы.

Также очевидно, что во время проектирования и монтажа нужно в первую очередь учитывать расположение и направление. Неправильное расположение может действительно все испортить, а хорошее позволит получать нужное количество килокалорий в день и эксплуатировать эффективную систему отопления.

Стена Тромба – внутренний пассивный стеновой обогреватель

Что такое стена Тромба?

Представьте большую темную «стенку», покрытую стеклом с вентиляционными отверстиями как снизу, так и сверху. Свет от окна поглощается стенкой темного цвета, а затем в виде инфракрасного излучения нагревает воздух в пространстве между стенкой и окном.

Нагретый воздух может легко циркулировать в комнате через отверстия внизу и вверху стены.

Тип стекла — двойное или тройное — влияет на количество проникающего излучения. Разные варианты проектов включают применение вентиляционных каналов в летнее время для охлаждения воздуха.

Хотя идея освоена довольно давно, стена Тромба стала известна, когда ее запатентовал Эдвард С. Морс в 1881 году. Она не получила широкого применения до 1960 года, пока Феликс Тромбе, французский инженер, не начал ставить опыты над системами пассивного стенового отопления — оттуда и появилось название.

Заметим, что необязательно делать перегородку до самого верха, можно оставить сверху место и при необходимости использовать как обычное окно.

88396

Другие идеи пассивного стенового отопления

88305

Среди прочих самыми интересными представляются решения по принципу парника, а также соляриумы. Для реализации необходимо опять же учитывать место установки.

Повысит эффективность высокая теплоемкость и темный цвет материалов в помещении. Хотя темный камень сам по себе имеет хорошие показатели, часто он дополняется резервуаром с водой, которая также хорошо поглощает свет и тепло и улучшает эти свойства в сочетании с камнем или бетоном.

Пристроенные к дому парники в зависимости от времени суток открываются и закрываются по необходимости. Главный недостаток — большие теплопотери через стекло, — легко нивелируется закрыванием двери на ночь, а также применением оконных ставней или других похожих перегородок.

Источник

Стена Тромба в доме — как использовать пассивное солнечное тепло?

Мы рассмотрим такое понятие как пассивное солнечное тепло, в частности солнечная стена Тромба.

Применение солнечной стены Тромба — конструкция, советы по реализации

С каждым годом все более становится актуальным применения современных альтернативных источников энергии, которые преобразуют энергию солнечного излучения и наружного воздуха в теплоту. В зависимости от метода получения энергии или теплоты разделяют две системы:

Пассивные системы солнечного теплоснабжения основаны на использовании естественной циркуляции нагретого воздуха, фото 1а.

Активные системы солнечного теплоснабжения работают на комбинированном использовании пассивной системы солнечного теплоснабжения и дополнительных источников энергии, фото 1б.

content %D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 1. Пассивные системы солнечного теплоснабжения (а) и активная солнечная система теплоснабжения (один из вариантов): 1 – солнечный коллектор; 2 – бак-аккумулятор; 3 – насос; 4 – электрический подогреватель

К пассивной системе солнечного теплоснабжения относится солнечная стена Тромба.

Что такое солнечная стена Тромба?

Солнечная стена Тромба — это массивная каменная конструкция, которая устанавливается на южной стороне здания за фасадным стекольным ограждением. Эта стена может быть покрыта селективно-поглощающей фольгой или покрашена в черный цвет, фото 2.

Стену Тромба разработал Эдвард Морзе в 1881 г., а французский профессор Феликс Тромб возродил эту идею в 1960 году. Такое устройство стены позволяет собирать и накапливать в себе солнечную энергию за весь солнечный день, а потом это тепло отдавать помещению через определенное время (обычно время отдачи выпадает на ночь). В зависимости от толщины стены Тромба обеспечивается более длительная задержка в отдачи тепла помещению:

Стена Тромба может быть нет только бетонной, но и каменной или кирпичной. Чтобы улучшить теплоотдачу стены создаются специальные отверстия внизу и сверху стены для обеспечения естественной конвекции воздуха, а для более эффективной теплоотдачи устанавливают вентиляторы, для принудительной циркуляции.

content %D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 2.
Схемы устройства пассивной системы солнечного теплоснабжения (усовершенствованный вариант) с применением стены Тромба: а)-б) работа в зимний период; в)-г) работа в летний период

На фото 2 показано наличие специальных штор и воздушных клапанов (вверху и внизу), которые сокращают теплообмен между массивной стеной и внешней окружающей средой в нужное для того время. Специальные шторы должны быть изготовлены из нетканых тканей и покрыты серебром.

На фото 3 приведены примеры использование стены Тромба в строительстве пассивного дома.

content %D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 3. %D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80%D1%8B %D0%B7%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9 %D1%81 %D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC %D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%8B %D0%A2%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B0
Примеры зданий с использованием стены Тромба

Солнечные лучи проходя через стеклопакет и попадают на бетонную стену, которая устанавливается на расстоянии 100 мм от стеклопакета. Ультрафиолетовые лучи от солнца попадая на поверхность стены нагревают ее, и часть лучей отражаются от стены в виде инфракрасного излучение, которое не проходит сквозь стекла, нагревая, таким образом, еще и воздух.

Рассмотрим кратко режимы работы пассивной системы солнечного теплоснабжения с использованием стены Тромба, табл. 1.

Режимы работы пассивной системы солнечного теплоснабжения с использованием стены Тромба

Период года

Режим работы

Положение устройств

Описание процессов отопления

Зимний период (отопление)

1. Солнечный день Штора поднята, клапаны открыты, фото 2а. Нагревается стены Тромба через стеклянную перегородку и нагревает воздух, находящегося в прослойке между стеклянной перегородкой и стеной. Теплота поступает в помещение от нагретой стены и нагретого в прослойке воздуха, циркулирующего через прослойку и помещение под воздействием гравитационных сил, вызванных разностью плотностей воздуха при разных температурах (естественная циркуляция). 2. Ночь, вечер или пасмурный день. Штора опущена, клапаны закрыты, фото 2б. Теплооттоки во внешнюю среду значительно сокращаются. Температура в помещении поддерживается за счет поступления теплоты от массивной стены, накопившей эту теплоту от солнечного излучения.

Летний период (охлаждение)

1. Солнечный день Штора опущена, нижние клапаны открыты, верхние – закрыты, фото 2в. Штора предохраняет нагрев массивной стены от солнечного излучения. Наружный воздух поступает в помещение с затененной стороны дома и выходит через прослойку между стеклянной перегородкой и стеной в окружающую среду. 2. Ночь, вечер или пасмурный день. Штора поднята, нижние клапаны открыты, верхние – закрыты, фото 2г. Наружный воздух поступает в помещение с противоположной стороны дома и выходит в окружающую среду через прослойку между стеклянной перегородкой и массивной стеной. Стена охлаждается в результате конвективного теплообмена с воздухом, проходящим через прослойку, и за счет оттока теплоты излучением в окружающую среду. Охлажденная стена в дневное время поддерживает необходимый температурный режим в помещении.

Рекомендации по строительству пассивного дома со стеной Тромба

content %D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 4. %D0%9E%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F %D0%BF%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE %D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE %D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B0 %D0%BD%D0%B0 %D1%8E%D0%B3 %D1%81 %D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC %D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%8B %D0%A2%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B0

Ориентация пассивного солнечного дома на юг с применением стены Тромба

Поэтому при проектировании дома, в частности его планировке следует эту особенность учесть, и расположить на втором этаже такие помещения, в которых обитатели дома будут больше проводить время: а это может быть:

На первом этаже можно расположить спальни, подсобные помещения – кладовки и гардеробные.

Допустимая толщина стены Тромба в зависимости от материала

Источник

Стена Тромба в доме — как использовать пассивное солнечное тепло?

В данной публикации мы рассмотрим такое понятие как пассивное солнечное тепло, в частности солнечная стена Тромба.

Применение солнечной стены Тромба — конструкция, советы по реализации

С каждым годом все более становится актуальным применения современных альтернативных источников энергии, которые преобразуют энергию солнечного излучения и наружного воздуха в теплоту. В зависимости от метода получения энергии или теплоты разделяют две системы:

Пассивные системы солнечного теплоснабжения основаны на использовании естественной циркуляции нагретого воздуха, фото 1а.

Активные системы солнечного теплоснабжения работают на комбинированном использовании пассивной системы солнечного теплоснабжения и дополнительных источников энергии, фото 1б.

%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 1.

Фото 1. Пассивные системы солнечного теплоснабжения (а) и активная солнечная система теплоснабжения (один из вариантов): 1 – солнечный коллектор; 2 – бак-аккумулятор; 3 – насос; 4 – электрический подогреватель

К пассивной системе солнечного теплоснабжения относится солнечная стена Тромба.

Что такое солнечная стена Тромба?

Солнечная стена Тромба — это массивная каменная конструкция, которая устанавливается на южной стороне здания за фасадным стекольным ограждением. Эта стена может быть покрыта селективно-поглощающей фольгой или покрашена в черный цвет, фото 2.

Стену Тромба разработал Эдвард Морзе в 1881 г., а французский профессор Феликс Тромб возродил эту идею в 1960 году. Такое устройство стены позволяет собирать и накапливать в себе солнечную энергию за весь солнечный день, а потом это тепло отдавать помещению через определенное время (обычно время отдачи выпадает на ночь). В зависимости от толщины стены Тромба обеспечивается более длительная задержка в отдачи тепла помещению:

Стена Тромба может быть нет только бетонной, но и каменной или кирпичной. Чтобы улучшить теплоотдачу стены создаются специальные отверстия внизу и сверху стены для обеспечения естественной конвекции воздуха, а для более эффективной теплоотдачи устанавливают вентиляторы, для принудительной циркуляции.

%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 2.

Фото 2. Схемы устройства пассивной системы солнечного теплоснабжения (усовершенствованный вариант) с применением стены Тромба: а)-б) работа в зимний период; в)-г) работа в летний период

На фото 2 показано наличие специальных штор и воздушных клапанов (вверху и внизу), которые сокращают теплообмен между массивной стеной и внешней окружающей средой в нужное для того время. Специальные шторы должны быть изготовлены из нетканых тканей и покрыты серебром.

На фото 3 приведены примеры использование стены Тромба в строительстве пассивного дома.

%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 3. %D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80%D1%8B %D0%B7%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9 %D1%81 %D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC %D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%8B %D0%A2%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B0

Фото 3. Примеры зданий с использованием стены Тромба

Солнечные лучи проходя через стеклопакет и попадают на бетонную стену, которая устанавливается на расстоянии 100 мм от стеклопакета. Ультрафиолетовые лучи от солнца попадая на поверхность стены нагревают ее, и часть лучей отражаются от стены в виде инфракрасного излучение, которое не проходит сквозь стекла, нагревая, таким образом, еще и воздух.

Рассмотрим кратко режимы работы пассивной системы солнечного теплоснабжения с использованием стены Тромба, табл. 1.

Режимы работы пассивной системы солнечного теплоснабжения с использованием стены Тромба

Период года

Режим работы

Положение устройств

Описание процессов отопления

Зимний период (отопление)

1. Солнечный день Штора поднята, клапаны открыты, фото 2а. Нагревается стены Тромба через стеклянную перегородку и нагревает воздух, находящегося в прослойке между стеклянной перегородкой и стеной. Теплота поступает в помещение от нагретой стены и нагретого в прослойке воздуха, циркулирующего через прослойку и помещение под воздействием гравитационных сил, вызванных разностью плотностей воздуха при разных температурах (естественная циркуляция). 2. Ночь, вечер или пасмурный день. Штора опущена, клапаны закрыты, фото 2б. Теплооттоки во внешнюю среду значительно сокращаются. Температура в помещении поддерживается за счет поступления теплоты от массивной стены, накопившей эту теплоту от солнечного излучения.

Летний период (охлаждение)

1. Солнечный день Штора опущена, нижние клапаны открыты, верхние – закрыты, фото 2в. Штора предохраняет нагрев массивной стены от солнечного излучения. Наружный воздух поступает в помещение с затененной стороны дома и выходит через прослойку между стеклянной перегородкой и стеной в окружающую среду. 2. Ночь, вечер или пасмурный день. Штора поднята, нижние клапаны открыты, верхние – закрыты, фото 2г. Наружный воздух поступает в помещение с противоположной стороны дома и выходит в окружающую среду через прослойку между стеклянной перегородкой и массивной стеной. Стена охлаждается в результате конвективного теплообмена с воздухом, проходящим через прослойку, и за счет оттока теплоты излучением в окружающую среду. Охлажденная стена в дневное время поддерживает необходимый температурный режим в помещении.

Рекомендации по строительству пассивного дома со стеной Тромба

%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE 4. %D0%9E%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F %D0%BF%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE %D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE %D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B0 %D0%BD%D0%B0 %D1%8E%D0%B3 %D1%81 %D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC %D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%8B %D0%A2%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B0

Фото 4. Ориентация пассивного солнечного дома на юг с применением стены Тромба

Поэтому при проектировании дома, в частности его планировке следует эту особенность учесть, и расположить на втором этаже такие помещения, в которых обитатели дома будут больше проводить время: а это может быть:

На первом этаже можно расположить спальни, подсобные помещения – кладовки и гардеробные.

Допустимая толщина стены Тромба в зависимости от материала

Источник

Стена Тромба: недостатки и возможные усовершенствования

Стена Тромба может быть успешно использована для поглощения и хранения солнечного тепла с последующим поступлением его в помещения, но она имеет ряд недостатков.

dholloway stricklin residence 1
Солнечный дом Stricklin Residence, оборудованный стенами Тромба (арх. Д. Холлоуэй)

Содержание

Недостатки стены Тромба

Попытки усовершенствования

Вертикальные перегородки

Одним из способов усовершенствования устройства является оборудование южной стены рядом вертикальных ребер, перпендикулярных поверхности стены, окрашенных в чёрные цвет с восточной стороны и имеющих зеркальное отражающее покрытие с западной стороны. Эта схема была предложена Environmental Research Laboratory of the Unuversity of Arizona.

Утром большая часть солнечного излучения нагревает чёрную поверхность перегородок, согревая их. Нагретый воздух поднимаясь попадает через отверстия в стене в помещение и нагревает его задолго до нагрева самой стены.

В полдень и вторую половину дня большая часть солнечного излучения попадает на чёрную поверхность стены Тромба непосредственно или после отражения от зеркальных западных поверхностей перегородок, нагревая стену.

Недостатки схемы:

Чёрный пластиковый лист

Следующим способом усовершенствования стены Тромба является установка между стеной и остеклением подвижного чёрного пластикового листа, покрывающего всю стену.

В первой половине дня лист устанавливается на расстоянии 50 мм от стены. Поглощая солнечное излучение он нагревается и отдаёт свое тепло окружающему воздуху. Нагретый воздух поднимаясь проникает через отверстия в стене в помещения и нагревает их.

Во второй половине дня лист плотно прижимается к стене таким образом, что большая часть солнечного тепла течёт непосредственно в стену.

Недостатки схемы:

Источник: “Low-Cost Solar Heating — 100 Daring Schemes Tried and Untried” by Dr. William Shurcliff

Источник

Стена тромба что это

Вертень, да, имеет смысл затыкать, чтобы не «переворачивалась» тяга. Хотя для этого достаточно занавесочек-клапанов. Хотя лучше заткнуть «кубиками» из какого-то утеплителя. На ночь также полезен поднимающийся щит с отражением внутрь и теплоизоляцией (днём лежит на земле и отражает в дом дополнительный свет/тепло, ночью прижимается к остеклению).

Согласен, что пристроенная теплица лучше просто стены Тромба: чуть-чуть усложнил конструкцию и получил дополнительное пространство где теоретически можно выращивать растения. В зависимости от нужного микроклимата теплицы тоже может понадобиться затыкание дырок в стене на ночь, щиты из утеплителя или укрывание дополнительной «занавеской» из плёнки.

ItyXeApYHLTcJkC5ABJxk5N50ypYCX wOGq9FlZMoDZmFsfD2vh1H7audgegpzl503nNN2ms

jSa2ILyRyFj4SetgRelxhl3fatxOZYtH8ccY53Rc9hM2cp4t8jdkpsOWZ4L pdtvoMgaP74MlYr ppc4gAGHy 8K

whpYRWI6 ihmGyIOty9VUG qcBBrATmnq5f4XCg88GoPMR 5hRYTFvGPGRRjhO5Vlq 5gX32dafAsm lFf5ULiOw

gJnqjIHzQcRVHR5Z6UqmXuAVbJq5cBl2FYku3uBOZHLORFQ5IlOBRuOY7HjtOhucr4jEH7kU

gJnqjIHzQcRVHR5Z6UqmXuAVbJq5cBl2FYku3uBOZHLORFQ5IlOBRuOY7HjtOhucr4jEH7kU

Вентилируемые стены Тромба

В нескольких самых ранних публикациях о домах со стенами Тромба небольшие вентиляционные трубы применялись в верхней и нижней части стены; нагретый воздух в пространстве между стеной и остеклением, поднимаясь вверх перемещался через отверстие в верхней части стены в верхнюю часть комнаты, в то время как холодный воздух из нижней части комнаты втягивался в пространство между стеной и остеклением через нижнее отверстие для формирования конвективной отопительной петли. Это особенно эффективно в домах, где тепло требуется немедленно. Конвективное перемещение воздуха в стене приводит через некоторое время к уменьшению эффективности системы. Вентилируемые стены Тромба, как известно, являются приблизительно на 5% эффективнее невентилируемых. Для домов постоянного проживания рекомендуется использовать невентилируемые стены Тромба.

Некоторые исследователи указывают большую эффективность вентилируемых стен Тромба.»
http://www.zelife.ru/ekozhil/ecohome/eef/8230-passive..

jSa2ILyRyFj4SetgRelxhl3fatxOZYtH8ccY53Rc9hM2cp4t8jdkpsOWZ4L pdtvoMgaP74MlYr ppc4gAGHy 8K

jSa2ILyRyFj4SetgRelxhl3fatxOZYtH8ccY53Rc9hM2cp4t8jdkpsOWZ4L pdtvoMgaP74MlYr ppc4gAGHy 8K

gJnqjIHzQcRVHR5Z6UqmXuAVbJq5cBl2FYku3uBOZHLORFQ5IlOBRuOY7HjtOhucr4jEH7kU

Надо смотреть на конкретные условия в ваших широтах: сколько, как часто и под каким углом будет солнце падать на эту стену, и какой климат, какие температуры. И лучше всего моделировать каким-то софтом, а потом попробовать сделать и узнать, как оно реально 🙂

Для местностей, где почти всё время пасмурно, лучше воздушный солнечный коллектор, он в отличие от стены Тромба использует не теплоёмкость стены и теплопередачу внутрь помещения, а нагретый от абсорбера (листа металла, скажем, плюс пару слоёв зачернённой сетки на некотором расстоянии друг от друга и листа металла, через них воздух пропускается) воздух как теплоноситель. При этом стена может быть как хочешь сильно теплоизолирована. Дырки в стене нужны и довольно большие, и при сочетании морозов и пасмурной погоды стоит их затыкать, но в силу теплоизоляции стены нет нужды возиться с укрыванием остекления щитами. Воздушный солнечный коллектор может быть пассивным, но с вентилятором будет работать лучше в большинстве случаев.
Также насколько я знаю, в Канаде и на Аляске используют прямой солнечный обогрев: окна на веранде, обращённые на юг, тёмные теплоёмкие/теплопроводные пол и внутренние стены. Ну тут уж ставни нужны 🙂 Желательно наружные и теплоизолированные, можно продублировать внутренними шторами.

Источник

Adblock
detector