К оглавлению

Материал основан на переводе страницы http://solarwall.com/en/products/solarwall-air-heating/how-it-works.php

Как Солнечная Стена Solarwall вырабатывает свежий воздух и бесплатное тепло

Описание технологии: система нагревания воздуха солнцем Solarwall

Страница переводилась несколько лет назад и не соответствует ее нынешнему варианту.

Система нагрева воздуха «Солнечная Стена» - это реализованное инженерное решение, включающее много внутренних и внешних составляющих. Для того, чтобы нагревать и проветривать внутренние жилые (и не только) помещения, используется солнечная энергия по тому же принципу, как и процесс нагревания воздуха для промышленных нужд и просушки урожая в сельском хозяйстве. Конструкция системы ориентирована на то, чтобы максимизировать получаемую энергию с минимальным статическим давлением в потоке воздуха.

Существует множество вариаций технологии «Солнечной Стены», направленных на снабжение энергией здания или для каких-либо нужд потребителей. Наиболее заметная составляющая системы имеет назначение внешнего металлического плакирования (прим. плакирование - это термомеханическое покрытие, созданное путем нанесения на поверхность металлических листов, плит, проволоки, труб тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом); однако заметная часть проекта, стоящего за понятием «Солнечной Стены», заключается во внутреннем структурном дизайне и в формах компонентов.


Схемы

Если на следующем изображении фразы повторяются, то перевод может быть не указан.

1st Stage - 1-й этап
2nd Stage - 2-й этап
Air space - воздушное пространство
Air gap - воздушный зазор
Solarwall collector - Solarwall коллектор
Summer / Winter Bypass damper - регулятор лето/зима
Existing HVAC System - Существующие системы нагревания, вентиляции и кондиционирования воздуха
Glazing - Остекление
Outside air is heated passing through absorber - наружный воздух разогревается от абсорбера (поглотителя тепла)
Air space under negative pressure - воздушное пространство под отрицательным давлением

Heat loss through wall brought back by incoming air - Потери тепла через внутренню сторону стены от входящего воздуха
Air space - воздушное пространство
1st Stage Solarwall® - 1-й этап SolarWall
Outside air is heated passing - Наружный воздух нагревается
through SolaWall absorber - от SolaWall поглотителя тепла
2nd Stage SolarWall - 2-й этап SolarWall
Pre-heated air is further heated as it passes through the second SolarWall absorber- Предварительно нагретый воздух дополнительно нагревается быстро во время прохода сквозь SolarWall поглотитель солнечного тепла

Mixing damper - заслонка
Fan unit - блок вентилятора
Distribution ducting - распределительный трубопровод
Heat loss through wall brought back by incomng air - Потери тепла через внутренню сторону стены от входящего воздуха
Outside air is heated passing thrugh absorber- наружный воздух нагревается, проходя через поглотитель тепла
Air gap - воздушный зазор
Air space - воздушное пространство
Air space under negative pressure - воздушное пространство под отрицательным давлением
Profiled sheet provides wind boundry layer - не знаю перевод

Новые фразы, относительно предыдущего рисунка:
Side - Mounted summer bypass - сторона монтажа летнего канала
HVAC System - система нагревания, вентиляции и кондиционирования воздуха
Air space - Воздушное пространство
Air space under negative pressure - Воздушное пространство под отрицательным давлением
solarwall exterior - внешний solarwall
passing through barrier - проходя через барьер

Специально перфорированные сборные панели, установленные в нескольких дюймах от южной передней стены, создают воздушную полость. (юго-восточная, юго-западная, западная стены также могут выполнить эту роль.) Система «Солнечная Стена» также может включать некое внешнее прокаливание для более больших повышений температуры. Металлическое термомеханическое покрытие ("сборщик солнца") нагревается солнечным излучением и вентиляторы создают отрицательное давление в воздушной полости, втягивая нагретый солнцем воздух через панельные отверстия. Запатентованный процесс изготовления оборудования и дизайн - и для панельной, и для структурной систем - используются для того, чтобы контролировать объем воздушного потока через отверстия. Таким образом поддерживается постоянная тяга через всю поверхность стены и гарантирует, что охлажденный воздух за нагретыми слоями не попадет в потоки воздуха.

Основной объем воздуха достигает вершины стены (т.к. горячий воздух поднимается вверх), а это гарантирует, что все произведенное солнечное тепло собрано. Разогретый воздух затем направляется в само здание через соединение с системой климат-контроля. Так как поступающий в эту систему воздух уже был нагрет где-то на 30-70F (16-38C) в солнечный день, и меньше в облачный день - это солнечное нагревание уменьшает затрачиваемую энергию обычного нагревателя. Нагретый свежий воздух затем распределяется по сооружению через систему климат-контроля или отдельными воздушными вентиляторами и с помощью трубы с отверстиями.

Внутренняя вентиляция

Блок системы климат-контроля на крыше здания

Так же как местный возобновляемый источник энергии, технология «Солнечной Стены» в общем приспособлена на тот момент, когда необходимо увеличение вентиляции воздуха, или для целей модернизации зданий, когда нужно заменить наружную облицовку. В качестве решения модернизации, система «Солнечная Стена» - это одна из немногих технологий, которая может 1) просто встроиться в уже построенное здание и 2) быть выгодной, экономить большое количество энергии. Система Солнечная Стена также работает и как защита от дождя.

Технологию «Солнечная Стена» также может сделать прекрасное усовершенствование системе климат-контроля, увеличивая его эффективность предварительным нагреванием входящего потока воздуха.

В целом, месяцы исследований и опыт в данной области гарантируют, что какое бы решение по дизайну не было, система «Солнечная Стена» будет работать с оптимальной эффективностью.

Производительность и экономичность

1) Производительность технологии «Солнечной Стены» была установлена после всесторонних тестов, а также мониторингом независимыми организациями, такими как Национальная лаборатория возобновляемой энергии Департамента энергетики США, Министерство природных ресурсов Канады и многие другие организации по всему миру. Эти независимые исследования дают основания воплотить сбережение энергии, которое дает технология Солнечная Стена, в реальность.

2) Технология «Солнечной Стены» обеспечивает бесплатной энергией на жизненные нужды все здание.

3) Она уменьшает ежегодно затраты на тепло до $3-$10 на квадратный фут коллектора, в зависимости от типа и цены замененного топлива.

4) Она обеспечивает вентиляцию воздуха, которая может покрыть вплоть до 50% потребностей здания в энергии и дает 1.5-3.5 гигаджоулей на квадратный метр в год.

5) Ее КПД составляетдо 75% (подтверждено и канадским и американским правительствами).

6) В солнечный день температура в «Солнечной Стене» может достигнуть температуры воздуха 16-40 С в зависимости от скорости потока.

7) Технология «Солнечная Стена» обеспечивает ежегодно экономию углекислого газа в размере 1 тонны на 5 квадратных метров коллектора.

8) Система «Солнечная Стена» сравнима по цене с кирпичной стеной, и общая цена после достижений определенных договоренностей по размеру налогов, а также возможных грантов, может оказаться такой, что система «Солнечная Стена» будет менее дорогой, чем другие металлические и каменные стены.

9) Даже в облачный день система обеспечивает достаточную экономию энергии, как нагревательная система для вентиляции воздуха.

Летнее охлаждение

«Солнечная Стена» обеспечивает охлаждение летом тем, что предотвращает столкновение солнечной радиации с южной стеной здания. Теплый воздух между солнечной панелью и зданием поднимается и уходит через отверстия вверху плакирования. Это уменьшает затраты на охлаждение в здании. Свежий воздух направляется прямо в здание по принципу газового регулирования перегрева.

Защита от дождя

Система «Солнечной Стены» может использоваться как защитный экран от дождя для стены здания, которую она покрывает.

Качество воздуха в помещении

Установка системы «Солнечная Стена» позволяет компаниям и бизнесу удовлетворять необходимому уровню вентиляции воздуха, не тратя непомерно высокого количества денег на устройства для нагрева этого воздуха. Хорошее качество воздуха в помещении - это результат соответствующего, непрерывного обеспечения свежести внешнего воздуха. Американская ассоциация инженеров по нагреванию, охлаждению и вентилированию воздуха заявила, что лучший способ избежать болезней из-за плохого качества воздуха в помещении - это увеличить затраты на нагревание. Система «Солнечная Стена» может решить эту проблему, используя солнечную энергии для того, чтобы нагреть вентилируемый воздух.

Эксплуатационные расходы

Система «Солнечная Стена» интегрируется в здание, включает передвижные составные части и практически не требует расходов на обслуживание. Встраивание этой системы в любую стену (кроме каменной) также предохраняет ее от дождя и влажности, что может вызвать разрушение кирпича.

Температурная производительность для единичного модуля SolarWall при разном ветре

Temperature Rise (Degrees Celsius) - Повышение температуры (градусы Цельсия)
Fahrenheit - Фаренгейт
Minimal Wind - минимальный ветер
Low Wind - несильный ветер
Medium Wind - умеренный ветер
Solar Radiation (Watt/m2 of SolarWall) - солнечное излучение в ваттах на квадратный метр поверхности SolarWall

Температурная производительность для двойного модуля SolarWall при разном ветре

Типовое применение SolarWall

1-SolarWall панели на типичной кирпичной стене.
2-SolarWall панели на типичной конструкции металлической стенки.