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.
http://www.ppu21.ru/article/129.html
Солнечный накопитель
