Система Barra - это технология пассивного солнечного строительства, разработанная Horazio Barra в Италии . Он использует стенку коллектора для улавливания солнечного излучения в виде тепла. Он также использует эффект термосифона для распределения нагретого воздуха по каналам, встроенным в железобетонные полы, нагревая полы и, следовательно, здание. В качестве альтернативы, в жаркую погоду прохладный ночной воздух можно втянуть через полы, чтобы охладить их с помощью кондиционера .
Барра, как говорят , имеют более равномерное распределение температуры на север-юг , чем в других пассивных солнечных домов [ править ] . Многие успешные системы были построены в Европе , но Барра, кажется, малоизвестен в других странах.
Пассивный солнечный коллектор
Для косвенного преобразования солнечного света в тепло на солнечной стороне стен дома сооружается отдельное утепленное пространство. Если посмотреть снаружи и пройти через поперечное сечение, можно увидеть внешний прозрачный слой. Традиционно он строился из стекла , но с появлением дешевого и прочного остекления из поликарбоната в большинстве конструкций используется парниковое покрытие из поликарбоната с двумя или тремя стенками. Обычно остекление пропускает видимый свет, но блокирует ИК-излучение для уменьшения потерь и блокирует УФ-излучение для защиты строительных материалов.
Следующий слой - это абсорбционное пространство. Это поглощает большую часть света, попадающего в коллектор. Обычно он состоит из воздушного зазора толщиной около 10 см с одной или несколькими поглощающими сетками, подвешенными вертикально в пространстве. Часто используется сетка для окон от мух или ткань для садоводства . Сама сетка может удерживать очень мало тепла и быстро нагревается на свету. Тепло поглощается воздухом, проходящим вокруг и через сетку, поэтому сетка подвешена с воздушным зазором как на передней, так и на задней стороне.
Наконец, между абсорбирующим пространством и домом устанавливается слой изоляции. Как правило , это нормально дом изоляции, с использованием материалов , таких как полиизоциануратного пенопласта, минеральной ваты , фольги и полистирола .
Этот коллектор очень отзывчивый - на солнце он быстро нагревается и воздух внутри начинает конвектировать. Если бы коллектор был напрямую подключен к зданию, используя отверстие возле пола и отверстие возле потолка, была бы создана система косвенного солнечного усиления. Одна проблема в том, что, как и стены Тромба , тепло будет излучаться обратно ночью, а конвекционный поток будет охлаждать комнату ночью. Вместо этого движение воздуха можно остановить с помощью автоматических заслонок, подобных тем, которые используются для вентиляции фундаментных пространств в холодном климате, или заслонок из пластиковой пленки, которые работают, блокируя поток воздуха в одном направлении с помощью очень легкой пластмассовой заслонки. Добавление демпфера делает конструкцию эффективной изолированной системой солнечного усиления.
Термальный магазин
Для накопления тепловой энергии от коллектора система Barra подвешивает бетонную плиту из спанбетона в качестве потолка для хранения тепла. Это довольно дорого и требует сильной поддержки. Альтернативой является использование воды, которая может хранить в 5 раз больше тепла при заданном весе. Простой, дешевый и эффективный способ - хранить воду в герметичной ливневой трубе из ПВХ диаметром 100 мм с заглушками.
Вне зависимости от того, используется ли вода или бетон, тепло передается из воздуха в коллекторе в накопительный материал в течение дня и отводится по запросу с помощью потолочного вентилятора в комнату в ночное время.
Там, где используются плиты «спанбетон», потолок также обогревает дом излучением. В некоторых домах установлены жалюзи (похожие на те, что используются на спутниках ) для регулирования передачи излучения. Теплый воздух проходит через туннели между плитами с юга на север, где он выходит и возвращается на юг через большую часть комнаты к входному отверстию воздухонагревателя у пола.
Промежуточный тепловой склад
В большинстве случаев система, рассчитанная на 5 последовательных дней без солнца, обеспечивает достаточно места для хранения всего, кроме нескольких дней за сто лет. Тепло можно сохранять в течение нескольких дней, используя большую емкость с водой. В 8-футовом кубе воды в подвале может храниться 15 кл воды, которая нагревается с помощью медной трубки с ребрами в коллекторе. Производительность этого может быть дополнительно улучшена, если поместить оребренную трубку внутрь другого слоя остекления в задней части главного коллектора, что позволит температуре нарастить больше, чем окружающий воздушный поток. В пасмурные дни тепло возвращается из магазина, чтобы отапливать дом.
Рекомендации
- Система Барра описана на страницах 169–171 и 181 книги Баруха Гивони «Рассмотрение климата» (Wiley, 1998.)
- Основная ссылка - это Барра, О.А., Дж. Артезе, Л. Франчески, Р. К. Джоэлс и А. Николетти. 1987. Воздушная система Barra Thermosyphon: бытовое и сельскохозяйственное применение в Италии, Великобритании и Сахаре. Международная конференция по энергоменеджменту в зданиях. Лозанна, Швейцария.