מערכות סולאריות פסיביות. חַלוֹן. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מערכות סולאריות פסיביות. חַלוֹן. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

האפקטיביות של כל מערכת פסיבית תלויה בסוג החלונות. זכוכית או חומרים שקופים אחרים מכניסים גלים קצרים וחוסמים גלים ארוכים של קרינת חום בתוך הבית. חלונות מווסתים את זרימת האנרגיה בשתי דרכים עיקריות: בחורף, הם מספקים חום לבית על ידי הכנסת אנרגיה סולארית לבניין, עקב כך טמפרטורת האוויר בתוך המקום עולה על הטמפרטורה החיצונית; בקיץ, הם עוזרים לקרר את הבניין על ידי הפחתת כמות אור השמש הנכנסת דרך החלון על ידי מיצוב והצללה שלו, ועל ידי שימוש באוורור לקירור הבית.

מערכות סולאריות פסיביות. חַלוֹן

אם אנחנו משתמשים בחום שמש, אז יש צורך להבטיח את חדירתו לחדר בדיוק בזמן שבו הוא הכי שימושי. ככלל, בחורף, קרני השמש צריכות ליפול לחדר משעה 9.00 עד 15.00. רצוי שלא יהיו כמעט מכשולים בדרכם. אז, העצים באתר יכולים לטשטש את חדרי הבית. יש לקחת זאת בחשבון במהלך הבנייה. ניתן לתכנן בית עם חלונות הפונים לשני הצדדים. יחד עם זאת, המבנה יהיה בעל צריכת אנרגיה נמוכה. בעת התכנון, מסגרת המבנה, כלומר הקירות, הרצפה והתקרה, חשובה יותר ממיקום המחיצות הפנימיות. אם רוצים שהחלון יפנה מערבה, צריך להצל עליו כראוי ולבחור בגודל המתאים.

זכוכית מעבירה גלי קרינת שמש בטווח של 0,4-2,5 מיקרון. כתוצאה מקליטת האור על ידי עצמים אטומים הממוקמים בתוך החדר ופליטת אור נוספת, אורך הגל שלו גדל ל-11 מיקרון. זכוכית היא מחסום בלתי חדיר לגל אלקטרומגנטי באורך זה. האור הנכנס לחדר כלוא. כמות האור העוברת דרך הזכוכית תלויה בזווית הפגיעה. זווית נפילה אופטימלית - 90°. אם אור השמש פוגע בזכוכית בזווית של 30° או פחות, אז רוב אור השמש מוחזר.

(לחץ להגדלה)

ספקטרום קרינת השמש והעברת חום

כדי לבחור את הזיגוג הנכון, אתה צריך שיהיה לך מושג על אור וחום. הספקטרום של אור השמש הפוגע בכדור הארץ מורכב מגלים באורכי גל שונים. משקפיים שונים משדרים, סופגים ומחזירים גלי קרינת שמש בדרכים שונות. לדוגמה, הפחתת אור בהיר (על ידי השתקפות או הצללה) שימושית במקום העבודה. על ידי הכנסת אור יום, תוכל לחסוך באנרגיה הדרושה לתאורה מלאכותית. הטובות ביותר לאדם הן קרני אינפרא אדום, היוצרות תחושת נוחות. על ידי זיהוי סוג הזכוכית הנכון, אתה יכול לשדר או לשקף קרינה אינפרא אדומה.

ישנן שלוש אפשרויות למעבר חום דרך החומר המשמש לזיגוג. הראשון הוא מוליכות תרמית: במקרה זה, חום עובר דרך הזכוכית. כדי להרגיש את החום, פשוט גע בזכוכית. הצורה השנייה של העברת חום היא קרינה: גלים אלקטרומגנטיים מעבירים חום דרך זכוכית. כך נוצרת התחושה שמשטח החלון מקרין חום. הדרך השלישית להעביר חום היא הסעה. הסעה מעבירה חום דרך תנועת האוויר, במקרה זה זרמי אוויר. התנועה הטבעית של אוויר חם לאוויר קר יותר מאפשרת להעלות או להוריד את הטמפרטורה בחדר.

מדד ההתנגדות התרמית של החומר (ערך R) המשמש לזיגוג נקבע לפי מידת המוליכות התרמית, הקרינה וההסעה שלו. הערך הכולל של מדד ההתנגדות התרמית של החלון בכללותו מושפע מחדירת זרימת האוויר. כמות החום שעוברת דרך הזיגוג חשובה לא פחות מתנועת החום דרך החלונות. איכות הייצור וההתקנה של החלון כולו, כולל התקנת המסגרת, משפיעה על מידת חדירת האוויר.

ההתקדמות בטכנולוגיית החלונות השפיעה משמעותית על יעילות הבניין בשנות ה-70 וכיום ממלאות תפקיד חשוב במערכות סולאריות פסיביות. להלן כמה התקדמות בטכנולוגיית החלונות:

זיגוג כפול ומשולש (זיגוג כפול) בדרגת בידוד תרמי גבוהה.
זכוכית בעלת פליטה נמוכה בעלת ציפוי המכניס חום אך אינו מוציא אותו החוצה.
שימוש בארגון (או גז אינרטי אחר) למילוי החלל בתוך יחידת זכוכית בידודית, וכתוצאה מכך עלייה בדרגת הבידוד התרמי בהשוואה ליחידות זכוכית בידודית המלאות באוויר רגיל.
טכנולוגיות המבוססות על שימוש במעבר פאזה, המאפשרות לשנות את מידת השקיפות של הזכוכית באמצעות מתח חשמלי.

סוגי זכוכית עיקריים

החומרים המשמשים לזיגוג כוללים: זכוכית, סיבי אקריליק, פיברגלס ועוד. למרות שלחומרים שונים יש יישומים שונים, הנפוץ ביותר הוא השימוש בזכוכית. סוגי זכוכית שונים מאפשרים למעצב לפתח בית סולארי פסיבי העונה על כל דרישות הלקוח. זגוגית יחידה היא הפשוטה ביותר מכל סוגי הזכוכית והיא אבן הבניין לזיגוג איכותי יותר. לזכוכית רגילה יש שקיפות גבוהה לאור השמש, אך בידוד תרמי גרוע - מקדם ההתנגדות התרמית הוא כ-1,0. זכוכית חלונות רגילה יכולה לבצע את תפקידה ביעילות בשימוש בחלונות כפולים או כפולים, במבנים הממוקמים באזורי אקלים חמים (אלא אם כן נעשה שימוש במיזוג אוויר), בחלק מסוגי קולטי שמש ובחממות עונתיות. מבנים המשתמשים בזגוגיות בודדות נתונים בדרך כלל לתנודות טמפרטורה גדולות, טיוטות, עיבוי ואינם חוסמים היטב את האוויר הקר מבחוץ.

המבנה הנפוץ ביותר בבנייה כיום הוא החלון בעל זיגוג כפול. חלון בעל זיגוג כפול הוא שתי כוסות המורכבות למוצר אחד. כוסות בודדות (תרמוגלס) מחוברות למבנה יחיד באמצעות מוט ביניים, המורכב מחומר הסופג לחות. עיצוב זה אטום בדרך כלל עם סיליקון. בין הכוסות נוצר חלל אוויר סגור, התורם לעלייה בהתנגדות התרמית, שמקדם לחלון בעל זיגוג כפול הוא כ-1,8-2,1. התרגול הראה שהמרחק הטוב ביותר בין משקפיים למרחב האווירי הוא 1-2 סנטימטרים. מרחק גדול יותר בין השמשות לא יגדיל בהרבה את מקדם ההתנגדות התרמית.

למעשה, חלל אוויר גדול יכול להגביר את הסעה ביחידת זכוכית בידודית ולהוריד את הטמפרטורה כתוצאה מכך. כמובן שניתן להגדיל את המרחק בין הכוסות ל-10-12 סנטימטרים מבלי ליצור זרימת הסעה, אבל אז המוצר יהיה מגושם מאוד. הביקוש המוגבר להתייעלות אנרגטית בבניינים הוביל לכך שחלונות עם זיגוג כפול הפכו לסטנדרט בבנייה. עם שקיפות טובה לאנרגיה סולארית ובידוד תרמי איכותי, חלונות כאלה מהווים צעד משמעותי קדימה בהשוואה לחלון רגיל. חלונות בעלי זיגוג כפול משמשים בייצור חלונות, דלתות, לבניית גגות מזוגגים, סולריום ובתחומים רבים נוספים.

זכוכית באיכות גבוהה

לזכוכית איכותית מקדם התנגדות תרמית גבוה יותר ושקיפות טובה לאנרגיה סולארית. על ידי הגדלת כושר הבידוד של הזכוכית, ניתן לשפר את עיצוב המבנה במקביל. ניתן להמיר חצרים שסגרו בעבר בקירות לחדרים סולאריים כביכול עם תאורה סולארית פסיבית (חלונות בגג ובתקרה). חדרים חשוכים יהיו מלאים באור טבעי, חמימות סולארית, ונוף נפלא מהחלון יכול גם להיפתח. עם עלייה קטנה יחסית בעלות, ניתן לשפר את היעילות האנרגטית, לספק עמידות גבוהה יותר ללחות והגנה מפני UV. וכתוצאה מכך - מגוון פרויקטי בנייה. כיום עומד לרשות הצרכנים מגוון גדול של זכוכית איכותית.

מה היתרונות של זכוכית כזו? זכוכית בעלת פליטות נמוכה (יכולת נמוכה של החומר להעביר קרינה אינפרא אדומה (תרמית) מגבירה את היעילות האנרגטית של יחידת זכוכית בידודית. ככל שהפליטה גבוהה יותר, החומר מעביר יותר חום. לעומת זאת, ככל שמקדם זה נמוך יותר, כך משתקף יותר חום מהחומר. ציפויים בעלי פליטות נמוכה ישקפו או יקרינו מחדש קרינת אינפרא אדומה בחזרה לחדר, ובכך יעלו את הטמפרטורה. בהמרה למקדם הגרר, האחרון יהיה 2,6-3,2.

עבור אקלים חם יותר, ניתן לשנות חלונות בניין כדי להקרין חום אינפרא אדום בחזרה החוצה, ולשמור על הטמפרטורה בתוך הבית קרירה יותר. לזכוכית בעלת פליטה נמוכה יש עמידות תרמית גבוהה, הגנת UV ועמידות בפני לחות. לחלונות מלאים בגז אינרטי יש מקדם התנגדות תרמית גבוה יותר, האינדקס שלו גדל בכ-1,0. האוויר בתוך החלון המבודד מוחלף בגז אינרטי עם ביצועי בידוד טובים יותר. הגזים הנפוצים ביותר הם קריפטון וארגון.

וילונות חלונות

בנוסף לביצוע פונקציות דקורטיביות, וילונות יכולים להפחית את איבוד החום במהלך החודשים הקרים, או למנוע מהטמפרטורה לעלות במהלך העונה החמה. כרכוב העשוי לדוגמא דיקט ימנע מהאוויר החם שמתחת לתקרה לעבור לחלל שבין החלון לוילון. כדי להגיע לתוצאה הרצויה, הווילונות צריכים להיות ארוכים לפחות ב-30 ס"מ מגובה החלון, אם כי זה הכי אופטימלי כשהם באורך הרצפה.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ספינת אוויר ללא טייס 09.09.2011

בתערוכת התעופה והחלל הבאה בלה בורז'ה ביוני 2011, צרפת הציגה מדגם הדגמה של ספינת אוויר שפותחה על ידי לשכת התכנון של Dirisoft תחת צו המדינה

ספינת האוויר בגודל 500 מטר מעוקב מסוגלת לטוס ללא טייס, מדחפים מופעלים על ידי תא דלק מימן. אמנם כלי טיס בלתי מאויש זה ישמש למעקב אחר המצב בכבישים, אבל גדולים יותר, עד חצי מיליון מ"ק, יוכלו לשאת מטען כבד מגודלו.

עוד חדשות מעניינות:

▪ USB 3.0 עד 100 מטר

▪ סורק זיהוי איריס חדשני

▪ צגים גמישים הופכים את הסמארטפונים לבלתי שבירים

▪ הרי געש מתחת למים יכולים לחמם יבשות שלמות

▪ TI REF1933 - התייחסות למתח מוצא כפול

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אודיוטכניקה. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת Armand Jean du Plessis Richelieu (קרדינל Richelieu). פרשיות מפורסמות

▪ מאמר איך ערבים כותבים וקוראים מספרים? תשובה מפורטת

▪ מאמר Karadag. נס טבע

▪ כתבה מכשיר לחיפוש נקודות פעילות ביולוגית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה המטבע נמצא מאחורי אוזנו של הצופה. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר