. תכנית, תיאור

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

מערכות סולאריות פסיביות. מסה תרמית (אגירת חום). אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

קרינת השמש הנופלת על קירות, חלונות, גגות ומשטחים אחרים נספגת בבניין ונאגרת כמסה תרמית. חום זה מוקרן לאחר מכן לתוך הבניין.

מסה תרמית במערכת חימום סולארית מבצעת את אותה פונקציה כמו סוללות במערכת פוטו-וולטאית סולארית: אחסון אנרגיה סולארית לשימוש מאוחר יותר.

ניתן לשלב מסה תרמית במערכת סולארית פסיבית במגוון דרכים, מרצפות אריחים ועד מיכלים מלאים במים. חומרים הסופגים ושומרים חום כוללים: לוחות רצפת בטון, קירות אבן וחומרי בניין כבדים אחרים. הם המרכיב העיקרי בבתים המשתמשים באנרגיה סולארית פסיבית. גם אם רוב חלונות הבניין פונים דרומה, אבל אין עתודה של מסה תרמית, אז בית כזה לא יהיה חסכוני באנרגיה. אתה צריך לדעת שמשטח כהה מחזיר פחות וסופג יותר חום. אם הרצפה מכוסה באריחים כהים, אז היא תספוג חום במהלך היום ותקרין בלילה. גודל שטף החום תלוי בהפרש הטמפרטורה בין מקור החום לעצם שאליו הוא מכוון.

כפי שתואר לעיל, החום נע בשלוש דרכים: הולכה (העברת חום על ידי חומרים מוצקים), הסעה (העברת חום עקב תנועת נוזלים או גזים) וקרינה. פני השטח של הבית גם מאבדים חום באמצעות שלוש הדרכים הללו. תכנון טוב של בניין סולארי פסיבי עוזר למזער אובדן חום ולמקסם את הפיזור היעילה שלו. כמות המסה התרמית הנדרשת (חומרי אחסון חום) תלויה מאוד באקלים. מבנים כבדים בעלי מסה תרמית גדולה נוחים יותר באקלים חם, יבש או קר, אך באקלים חם ולח מבנים כאלה אינם יעילים. באקלים קריר, מסה תרמית פועלת כרזרבה תרמית במקרה של מזג אוויר קר, ובכך משפרת את הנוחות ומפחיתה את הצורך בחימום עזר, למעט בימים מעוננים או קרים מאוד.

הבטחת מסה תרמית נאותה היא בדרך כלל המשימה הקשה ביותר עבור מעצב סולארי פסיבי. הצורך במסה תרמית נקבע על פי השטח הכולל של החלונות הפונים דרומה ומיקום הבניין. כדי להבטיח עיצוב יעיל, יש לפעול לפי העקרונות הבאים:

אתר את המסה התרמית במקומות שבהם אור השמש פוגע. מסה תרמית הממוקמת במקומות שבהם קרני השמש נופלות ישירות יעילה יותר ממסה המונחת במקום שקשה להגיע אליו מהשמש. מבנים המיועדים לספיגת שמש עקיפה זקוקים למסה תרמית פי 34 מאלו המשתמשים באור שמש ישיר.
חלק מסה תרמית. בתים המשתמשים בתכנון סולארי פסיבי יעילים יותר כאשר המסה התרמית דקה יחסית ומפוזרת על פני שטח גדול. שטח הפנים של המסה התרמית צריך להיות לפחות פי 3 ועדיף אפילו פי 6 מהשטח הכולל של החלונות הפונים דרומה. לוחות רצפה בעובי של 8 - 10 ס"מ יעילים יותר מרצפה בעובי של 40 - 50 ס"מ.
אין לכסות מסה תרמית. שטיחים ושבילים מונעים את העברת האנרגיה אל ומתאים סולאריים פסיביים. קירות אבן עשויים להיות בגימור יבש, אך אין לכסות אותם בשטיחי קיר גדולים או חיפויי עץ. את הגימור היבש יש ליישם ישירות על הקיר ולא על ציפויים המחוברים לקיר היוצרים מרווח אוויר מבודד לא רצוי בין הגימור למסה התרמית.
לבודד את המשטחים הפנימיים של המסה התרמית. קיימות מספר שיטות לבידוד לוחות רצפה וקירות אבן חיצוניים. אמצעים כאלה נחוצים כדי לחסוך באנרגיה. למרבה הצער, לפעמים יכולות להתעורר בעיות, כמו הופעת טרמיטים בבידוד קצף לפנלים לרצפה.
המסה התרמית חייבת להיות רב תכליתית. כדי להצדיק את העלויות הכספיות, המסה התרמית צריכה לשמש לא רק כצובר חום, אלא גם למטרות אחרות. לדוגמה, לקירות אבן המסוגלים לאגור חום, למרות שאחד המרכיבים של עיצוב סולארי פסיבי, יש עלות גבוהה באופן בלתי סביר אם הם נחוצים רק כמסה תרמית. רצפת אריחים שומרת על חום, משמשת כאלמנט מבני ומהווה אלמנט עיצובי יפהפה. קירות אבן פנימיים הם אלמנט מבני, המפריד בין חדרים ושומר על חום.

בעת תכנון מערכת סולארית פסיבית, בתהליך בחירת חומרי הבניין יש לשים לב ליכולתם לשמור על חום. ערך זה נקרא קיבולת החום הנפחית (J/m3-oC) או, במילים אחרות, זוהי כמות החום שהחומר מסוגל לספוג ולאגור.

קיבולת חום נפחית עבור כמה חומרי בניין נפוצים:

חומר	צפיפות (ק"ג/מ"ק)	קיבולת חום וולומטרית (J/m°C)
מים	1000	4186
בטון	2100	1764
Кирпич	1700	1360
אבן: שיש	2500	2250
חומרים שאינם מתאימים לאחסון חום
קיר גבס	950	798
עץ	610	866
פיברגלס מט	25	25

בעבר, מעצבי שמש פסיביים השתמשו במים המאוחסנים במיכלים גדולים כמדיום להעברת חום. המים אמנם זולים, אבל המיכלים והשטח שהם תופסים יקרים למדי. כמה מעצבים עברו למיכלים מלאים באבנים, והשתמשו בהם כמאגרים למסה תרמית. יש לזכור שכדי לשמור על אותה כמות חום, אבנים יידרשו פי שלושה ממים. עם זאת, הסביבה הלחה הנוצרת במקומות בהם מותקנים מיכלי מים גורמת לריח לא נעים חזק ומהווה סביבה נוחה לרבייה של פטריות וחיידקים. בעיות אלה ערערו את המוניטין של אפשרות בנייה סולארית פסיבית זו.

אגירת חום במים ואבנים דורשת מערכות בקרה מורכבות, משאבות ומאווררים. תהליך שימור חום שכזה כמעט ואינו בשימוש כיום. הסיבה העיקרית לכך היא שתפקודן של מערכות מסוג זה תלוי בחשמל, מערכות אלו דורשות תחזוקה, נתונות לתקלות תקופתיות ובהתאם לכך דורשות תיקון.

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

מדפסת תלת מימד ממכונת ריתוך 03.12.2013

אחת המגבלות של הדפסת תלת מימד כיום היא החומרים המשמשים ליצירת המודל. פלסטיק, למרות החומר המשתלם ביותר, הוא זול ושבריריות גבוהה למדי. לכן, סטודנטים באוניברסיטה הטכנולוגית של מישיגן החליטו לעצב מדפסת מתכת תלת מימדית משתלמת יחסית ולהציג את החידוש שלהן לציבור בעתיד הקרוב.

העלות המשוערת של יצירת מדפסת כזו לא תעלה על 1500$. זה ידרוש מכונת ריתוך משאית קטנה ומיקרו-בקר המופקים ממדפסת ReRap 3D "מפלסטיק" ופועלים על תוכנת קוד פתוח כדי ליצור אותו. התוצאה של העבודה של מדפסת תלת מימד יוצאת דופן כזו, המבוססת על מכונת ריתוך, יכולה להיות חלקים דמויי תכשיטים עם צורות גיאומטריות פשוטות.

"כל מי שיכול להסתדר עם מכונת ריתוך יכול לנסות לבנות גרסה משלו למדפסת התלת מימד שלנו ולהתחיל במירוץ טכנולוגי", אמר מהנדס אוניברסיטת מישיגן ג'ושוע פירס בראיון טלפוני.

מדפסת התלת מימד החדשה אמורה להיות זולה יותר מה- MakerBot Replicator 3 הידוע. עם זאת, המצאת סטודנטים באוניברסיטה מסוכנת יותר לשימוש בסדר גודל. לכן, בנוסף ללימוד קפדני של הוראות ההפעלה, כדאי להירשם גם לקורסי מנעולן, רתך ומכונאי. וזה לא נחשב לקבל את הכישורים הבסיסיים של מדפסת תלת מימד חובבת.

עד כה, התוכניות של צוות היזמים הנלהבות נמצאות בשלב מוקדם של פיתוחן, אך הן מקווים לעזרה ביצירת הפרויקט מבחוץ. לפחות, אפילו התחייבות כזו כבר יכולה להיקרא צעד רציני. להקל על העיבוד של מתכות שונות, ולא רק אותן, אלא גם פולימרים, סיבים ועוד הרבה יותר זה רעיון ממש משתלם.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מכונת כתיבה דיגיטלית Pomera DM30 עם מסך E Ink

▪ היתרונות של רעידות

▪ מערכת שבב בודד Broadcom BCM43907

▪ בינה מלאכותית תחזה סופות מגנטיות

▪ שיקום צמיחת שיער על עור פגום

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר ואז הופיע ממציא (TRIZ). בחירת מאמרים

▪ מאמר Karas-אידיאליסט. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע רוב המועמדים היפנים לוקחים שוקולדים של קיט קאט לבחינה? תשובה מפורטת

▪ מאמר בנקים רפואיים. בריאות

▪ מאמר אנטנת מאתר כיוון UB5UG. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מצא את המטבע המיועד. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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