Пасивні будинки. Дизайн сонячних колекторів та обладнання регенерації та рекуперації тепла

Міністерство освіти і науки України

Національний університет "Львівська політехніка"

Кафедра дизайну та основ архітектури

[pic 1]

Реферат

з предмету «Екологічний дизайн»

на тему:« Пасивні будинки. Дизайн сонячних колекторів та обладнання регенерації та рекуперації тепла.»

Виконала:

ст. гр. АРБС-13 Гудзь С. М.

Керівник:

к.мист., доц. Галишич Р.Я.

Львів 2024

Пасивний будинок є стандартом енергоефективної будівлі, який забезпечує комфортні умови проживання, економічність та мінімальний негативний вплив на навколишнє середовище. Критерії пасивного будинку включають питому витрату теплової енергії на опалення, навантаження на опалення, вимоги до охолодження, період перегріву, герметичність оболонки будівлі та загальне споживання первинної енергії. Пасивний будинок використовує низько-енергетичні техніки та технології, такі як висока теплоізоляція, ізольовані вікна з потрійним склом, відсутність мостиків холоду, герметична оболонка та ефективна система вентиляції з рекуперацією тепла. Для будівництва використовуються екологічно чисті матеріали, такі як дерево, камінь, цегла, або матеріали, виготовлені з переробки відходів, такі як бетон, скло та метал. Переваги пасивного будинку включають високий рівень комфорту, чисте повітря, відсутність вологості та цвілі, низькі енергетичні витрати, зменшення викидів CO2.

Україна, де близько 20% населення проживає в приватних будинках, може скористатися перевагами пасивного будівництва для зменшення витрат на енергоносії та покращення екологічної ситуації. Такий будинок може значно зменшити витрати електроенергії та швидко відшкодувати інвестиції через економію на споживанні енергоресурсів. Використання сонячної енергії може суттєво зменшити споживання традиційних видів палива для опалення та нагрівання води. Сонячні колектори - найефективніші на сьогодні пристрої з використання енергії сонця. Якщо фотоелектричні панелі використовують 14-18% від що надходить до них енергії сонця, то ефективність сонячних колекторів 90-95%. Основний принцип роботи полягає в тому, що сонячні колектори захоплюють теплову енергію, концентрують і спрямовують для використання людиною.

Плоский сонячний колектор - це один з найпоширеніших видів сонячних колекторів, які використовують парниковий ефект для збирання сонячної енергії. Основні компоненти включають корпус, абсорбер та теплопоглинаюче покриття, прозоре захисне покриття, теплоізоляцію та елементи кріплення. Абсорбер - головний елемент плоского сонячного колектора, який складається з мідної плати з теплопоглинаючою поверхнею. Одна сторона, що збирає сонячне випромінювання, вкрита теплопоглинаючим покриттям, тоді як інша сторона утеплена спеціальним матеріалом для зменшення тепловтрат. Ефективна теплоізоляція є критичною для плоских колекторів, оскільки вона знижує втрати тепла. Корпус зазвичай виготовляється з алюмінію. Плоскі сонячні колектори можуть мати різні типи скла, такі як звичайне, загартоване, антирефлексне або полярне скло. Плоский сонячний колектор є ефективний в системах опалення та нагріву води, проте вимагає регулярного очищення та може мати обмежену продуктивність в зимовий період і погані погодниі умови.

Сонячний вакуумний коллектор має значно менші теплові втрати в навколишнє середовище на відміну від плоского, оскільки вакуум є ідеальним теплоізолятором. Проте створення і підтримка вакууму в колекторі є складним завданням. Найпоширенішими в домашньому використанні є вакуумні трубчасті колектори, які можна класифікувати за типом скляної трубки і теплового каналу. Існують два основних типи скляних трубок: коаксіальна і пір'яна. Коаксіальна трубка є подвійною скляною колбою, вакуум знаходиться між трубками, тоді як пір'яна трубка має одношарову конструкцію з вакуумом в просторі теплового каналу. Сонячний вакуумний коллектор може працювати в низьких температурах та здатний працювати протягом всієї доби, що робить його ефективним в холодний період року.