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社区和问答

更高的太阳能加热分数??

Garth Sproule 7B|上传工业制品

我发现很难相信,以今天的建筑和隔热技术,大部分甚至所有的家庭空间和热水供暖不能由太阳能提供……我意识到,必须解决热量储存和控制热量释放的问题。我对罗伯特·斯塔尔(www.radiantsolar.com)关于绝缘土床存储系统的想法很感兴趣。看看能源部关于这个系统的报告,他们似乎相当热情。(注意,这是在80年代完成的)。他们似乎对系统在低得多的温度下收集和储存热量的能力印象深刻,从而显著提高了效率。在他的书“太阳能水加热”中,作者Bob Ramlow简要地讨论了砂床(高质量)存储系统,他似乎认为它工作得很好,尽管它确实需要一些用户输入来控制系统。有什么想法吗?

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  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 1

    中庭,
    多年来,人们一直在试验将太阳能储存在沙床或大型(2000 - 5000加仑)罐中。以下是问题所在:

    1.砂床是行不通的——它们通常没有足够的温度来发挥作用。尽管如此,建造它们的人通常都发誓它们有效。

    2.非常大的水箱不划算。

    3.在美国和加拿大最寒冷的地区,当你最需要阳光的时候(11月、12月和1月),却没有多少有用的阳光。

    4.虽然很多人已经花了数千美元来尝试,但想要有效地储存三到四天以上的热量是很难的。

  2. Garth Sproule 7B||#2

    马丁
    1.能源部为radiantec公司的人做的报告似乎是公正的,令人鼓舞的。即使在佛蒙特州的天气条件下,他们也没有报告任何让沙床足够热的问题。事实上,问题似乎是如何在比正常天气更热的时候调节热量的释放。
    2.我同意,虽然家庭热水需要一个小一点的水箱……
    3.仍然有足够的热量来加热一个超级绝缘的房子。将集热器加热到高于室温的任何温度,都可以收集和储存一些热量。
    4.我还不相信……

  3. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 3

    中庭,
    你提到的这份报告可以追溯到20世纪80年代初。这份报告是罗伯特·斯塔尔写的,他碰巧是我的邻居。我记得鲍勃建书房的时候,我在那所房子前停了一下;我还是经常开车经过它。(顺便说一句,现在的房主已经把太阳能收集器从屋顶上搬走了。)

    这项研究是由罗伯特·斯塔尔(Robert Starr)进行的,他也是Radiantec公司的所有者,并销售太阳能热设备。这和在大学里进行的无利害关系的研究有一点不同。

    可以说,这项研究已经有几十年的历史了,它提出的问题和它回答的问题一样多。

  4. 罗伯特Riversong||# 4

    通过超级隔热的房屋和适度的被动式太阳能设计,50%的加热负荷可以免费从太阳获得,没有额外的费用,没有昼夜温度波动,没有室内温度控制的困难,没有热量分层,没有多层的差异加热,没有任何主动能量输入或控制或维护问题。

  5. Garth Sproule 7B||# 5

    罗伯特,
    谢谢你的意见。我同意应该首先进行超级绝缘和适度的被动式太阳能。现在,是什么阻止了人们使用太阳能热水剩下的50%呢?我还没有准备好把大容量存储系统作为不可行的....鲍勃·兰姆洛说他可以让他们在威斯康辛州发挥作用……但我想这也可以是营销……

  6. 瑞克||# 6

    加斯,你来对了。太阳是能量的来源,用质量储存它仍然是最好的方法。不要根据这里写的任何东西来冲销任何东西。不断地调查和学习。但位置(几乎)决定一切。你在哪里?你提到了Bob R.和威斯康星州,以及他如何让太阳能热在那里“工作”——但它在其他地方“工作”得更好,在其他地方甚至更糟。难怪马丁的声音听起来有些苦涩,也难怪佛蒙特州屋顶上的太阳能收集器可能已经消失了。看看这个链接
    http://www.wunderground.com/history/airport/KMPV/2008/10/1/MonthlyHistory.html#calendar

    然后浏览2008年冬季的几个月。浏览更多的位置,除了存档,区域数据。你不能有任何太阳能,佛蒙特州看起来,从历史上看,冬天的阳光很差。我正在为马里兰州设计一个系统,在这里看起来也好不到哪里去。历史日照数据似乎也比较乐观。近年来,冬天的阳光不如历史平均水平(全球变暖,阴天?)但是,看看埃里克·杜布在阳光明媚的科罗拉多州的房子(冬天的阳光比佛罗里达更好——更不用说下雪了)。他在太阳能储能方面有所退让,转而投身于将电网作为电池使用的潮流,但我怀疑他是否会说他已经使用过并仍在使用的太阳能热质量储能不值得。此外,尽管美国已经被严重破坏,因此准备采取目前简单、方便的方法将电网作为电池使用,但随着渗透率的增加,电力公司仍然需要满足贪婪的股东,这种方法是否仍然具有吸引力还有待观察。我现在相信,从20世纪70年代(以及现在)那些在很大程度上能够自给自足的人那里,我们可以学到很多东西。

    太阳能热水空间供热并不便宜和容易,特别是对改造。如您所知,首先还是需要减少负载。但大多数人都在谈论经济回报,以及它是否值得,是否具有成本效益,但当涉及到这一点时,所有的赌注都是不可能的,而且,毫无疑问,回报分析只是一种赌注。近年来,我看到美国能源部网站在与绝缘水平相关的“成本效益”回报方面发生了相当快的变化。做你认为你负担得起的,对你的未来最好的事情,把无数不断变化的回报分析放在次要地位。就像他们说的,投资股票,你会发现你可以比专家做得更好。

    哦,还有一件事,你可能不应该期望其他50%的空间热量来自你所说的太阳能热水。太阳可能会合作,但也会有损失。我用Energy Plus为我住的地方做了一项分析——超级隔热、密封(改造时需要1 ACH)、大量的收集器和超级隔热的阴天储水装置——为我提供了85-90%的空间热量和dhw。我通常相信这种分析,但它是基于历史太阳数据,而且我确信它在其他方面也不完美(尽管如果你完全忍受了E+的笨拙,它是相当彻底的)。不管我的E+分析是否正确,100%的目标都是难以实现的。有很多需要考虑的,但我说不要停止考虑。

  7. Garth Sproule 7B||# 7

    嗨,瑞克
    谢谢你的帖子。我位于萨斯喀彻温省南部…在e of the best places in Canada for winter or year round insolation. And we often get the snow benefit as well...I am planning to build from scratch so adding an insulated "sand box" below my slab would be easy to do and would not add much, or any incremental cost. I would think that in order to be able to start storing heat in the late summer, that the sand box would have to be very well insulated. Not sure the R levels required but am still looking into this...

  8. 瑞克||# 8

    中庭,

    以防你没看过这个。http://www.daycreek.com/
    那里有一个沙盒,还有一些不错的细节,尽管你得四处寻找一下。
    我已经关注这个网站好几年了,这个沙盒仍然在运行。
    我没有搜索网站的每一个角落,但我不认为那里有很多具体的性能信息。

  9. 罗伯特Riversong||# 9

    另一种低技术含量的沙床储存方法是将被动式太阳能热块和机械加热的辐射板(无论是太阳能加热还是其他加热)与浅的防霜(SFP)基础结合起来。

    如果SFP基础是由周边等级梁(而不是整体)形成的,垂直和水平向外绝缘,在刚性绝缘(和板边绝缘)、蒸汽屏障和14英寸的压实沙子(50吨/1000sf)上安装浮动板,那么加热板不仅会在合理的响应时间内向上辐射,而且还会对基底板沙子和混凝土等级梁(以及下面和周围的地基土)产生电荷。这就是SFP地基的功能:作为地下储热系统。

    虽然亚室储热介质将始终保持低于室内设定点温度,因此不是热源,但它将由一个散热器来代替,这将使向下的delta-T最小化,并减少建筑物的热负荷。

    这是一种简单、完全被动且具有成本效益的方法,可以将热负荷降低到可以从太阳被动接收更高比例的热量(> 50%)。如果辐射地板部分由太阳能集热器加热,则可以获得更高的太阳能贡献。

    我修改的拉森桁架墙系统的SFP基础细节可以在:
    http://www.builditsolar.com/Projects/SolarHomes/LarsenTruss/SFP%20House%20Detail.jpg

  10. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 10

    罗伯特,
    你写道,“虽然基底板储热介质将始终保持低于室内设定点温度,因此不会成为热源,但它将被一个散热器取代,这将使向下的δ t最小化,并减少建筑物的热负荷。”

    我困惑。显然,供暖系统(可能包括也可能不包括太阳能集热器)正在将热量输送到板下的土壤中。如果“底层储热介质将始终保持低于室内设定点温度”,那么房主什么时候能得到一些热量呢?显然,房主不会。热量从平板到土壤是单向传递的。

    相反,如果你安装厚的副板泡沫,减少热量损失呢?为你的房子供暖需要更少的热量。

  11. 罗伯特Riversong||# 11

    SFP基础的优点包括:最大限度地减少场地破坏和开挖,最大限度地使用高能量混凝土(并且不需要混凝土承包商),与全板基础相比,减少高能量泡沫保温材料的使用。但它需要设计一个稳态向下的热量损失,以保持地面温度高于冰点。它显然不适合潮湿或高导电性土壤,但适用于排水良好的骨料(相对不导电)土壤的场地。

    安装厚泡沫板会破坏SFP基础。这将需要一个完整的霜冻墙,这将不需要外部绝缘,但会大大增加板坯边缘的热量损失(除非你能设法使用大约两倍于板坯下面的板坯边缘绝缘),或者一个完整的地下室基础,这将大大增加房屋的加热体积,并需要额外的热量输入。

    VT区深层地温为42°~ 44°,明显高于冬季平均气温;一旦SFP基础下的底土被加热(例如土壤温度和室内温度的平均值,或55°),那么向下的δ - t减小到10°,随后向下的热量损失最小化。

    相对不导电的土壤和良好的冬季积雪,以及SFP系统所需的垂直和机翼绝缘材料的结合,形成了相对绝缘的底层土壤,可以保持恒定的温度,热量输入很少。

    在SFP基础中增加底板隔热层的数量将需要增加垂直隔热层的r值和机翼隔热层的宽度(我没有看到如何确定这一点的数据)。我很想看到一项地温监测研究,研究与SFP地基整体围护结构热损失相关的各种绝缘水平组合,但我不知道。

    虽然我的建筑系统没有达到PH值的极端标准,但它创造了一个在所有VT能源之星住宅中排名前5%的房子,设计热负荷低于1.5 Btu/DD·SF。

  12. Garth Sproule 7B||# 12

    罗伯特。
    谢谢你的帖子。我设想的问题是,你使用机械或太阳能加热辐射板的方法,以及大量的被动式太阳能,将是平板经常在被动式太阳能需要质量来调节自己的时候充满电,导致过热……我读过很多资料,说被动式太阳能地板和辐射地板不能很好地结合在一起,特别是在非常好的信封里。

    我设想的基础,将很像你的链接中显示的,除了次级板绝缘将被移到沙子下面。从夏末开始,来自DHW系统的任何多余的太阳热量都可能被倾倒到沙床中。这可以用平板收集器和一个光伏循环泵和一些简单的控制来完成。通过在如此低的温度下收集能量,该系统变得非常高效。我的希望是,如果砂床能在秋天足够早的时候提升到室内的设定点,那么它就可以在不增加任何额外的太阳能输入的情况下得到维护。我在想,要做到这一点,砂床本身就必须非常绝缘。也许有人有一些建模软件可以在这里提供一些启示??

  13. 罗伯特Riversong||# 13

    马丁,

    另一种回答你的问题的方式(这似乎忽略了我明确指出的地下储热不是热供应的事实)是,通过减少围护层热损失,可用的日照变成了更高的太阳能加热比例(这是这篇文章的主题)。

    任何以土壤为基础的蓄热系统,无论多么隔热,也会向周围的土壤流失热量。降低热损失率的方法之一是加入石化泡沫保温材料,该材料具有较高的隐含能量和对全球变暖的贡献。另一种方法是减少t。有些不光彩的Envelope House通过增加成本和复杂性做到了这一点,SFP基金会也是如此,但降低了成本和复杂性。

  14. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 14

    罗伯特,
    你声称你通过“减少包络热损失”更好地利用了太阳能热系统的热量。然而,我认为你已经扩大了热包膜,包括大量的土壤,从而增加了热包膜的热损失。相反,如果你直接在平板下面建立热包络,你实际上会做更多的事情来“减少包络热损失”。然而,你是对的,这种绝缘必须通过包括足够的周长绝缘来正确地详细说明,这是我一直提倡的。

  15. 罗伯特Riversong||# 15

    中庭,

    虽然充满电的辐射板确实不太适合被动式太阳能热存储,但它在某种程度上可以自我调节,因为地板越热,吸收的太阳能就越少。如果地板有一定的反射率,那么阳光可以被较冷的墙壁、天花板和家具吸收。

    但我同意将辐射板与被动太阳质量策略相结合在某种程度上降低了其有效性。然而,在低能源需求的房屋中,较低的板表面温度使得地板可以吸收太阳能而不会过热。

    我认为亚板蓄热系统有一定的前景,但需要仔细的工程设计,一个比我喜欢使用的更活跃的供暖系统,可能比4英寸质量的地板更难调节,可能会导致在供暖季节的不同时间出现冷地板,并有可能成为一个不完全密封的水库。

  16. 罗伯特Riversong||# 16

    马丁,

    恰恰相反。一个亚板的大容量储热库将是热包膜的显著扩张,与其说是在体积上,不如说是在热容上。由于我把R-10泡沫放在我的板下,除了R-10板的边缘和基础外围绝缘,我的热外壳结束于板的基础。你可以认为地基土是“半条件”空间。

    但是,与房子周围的空气不同,土壤的稳态热量损失会随着供暖季节的进展、地面温度的上升和积雪的增加而减少。

  17. Garth Sproule 7B||# 17

    罗伯特。
    我很难想象为什么这么大的质量会比平板更难调节。一旦它达到室温(如果可能的话),就很难从那里移动它,并且应该很容易用最小的输入来维持它的温度(假设非常好的绝缘)。如果被动太阳能输入太大,可能会导致一些控制问题。

    刚性玻璃纤维绝缘材料(Roxul排水板)是否可以作为砂箱的备选材料?

  18. Garth Sproule 7B||# 18

    这是John Straube和Chris Shumacher做的一份有趣报告的链接http://www.civil.uwaterloo.ca/beg/Downloads/Insulation_Study.pdf

  19. 罗伯特Riversong||# 19

    中庭,

    较大的热质量总是比较小的质量更难调节(保持热平衡)。在大型商业砖石建筑中,这被称为热惯性。任何偏离热稳态的偏差都需要更长的时间来纠正,惯性(或滞后)效应需要仔细校准的差分控制。

    此外,正如我所指出的,如果没有足够的热量使高质量地板高于室温,那么它将具有与辐射地板相反的舒适效果。冬季人类的舒适需要温暖的脚和凉爽的头脑,平均辐射温度对舒适的影响至少和空气温度一样大。

    你把斯特劳布和舒马赫的研究联系起来是什么意思?它的优点是在辐射板下保温。

  20. Garth Sproule 7B||# 20

    罗伯特。
    感谢你耐心回答我所有的问题和即兴猜测。我在这里肯定不是我的领域,(我必须查找homeostatis:))我添加Straube报告链接的原因是因为我认为它图形化地显示了热量如何在地下室或平板下移动....

    我想我终于明白了太多的质量是一个相当大的问题。我确实认为这是一次信息丰富的讨论(至少从我的角度来看)。再次感谢。

  21. 罗伯特Riversong||# 21

    然而,我应该补充一点,很多被认为是问题的问题是基于现代对绝对舒适和便利的需求。对于那些愿意积极参与家庭能源管理,并满足于地板和室内温度随环境条件变化的人(就像人类直到最近一直如此),长期储热系统当然值得尝试。

    虽然它很复杂,但我很欣赏DayCreek能够通过将热水流到DHW罐、平板和次平板砂床存储的任何组合来完成他们的太阳能热系统。http://www.daycreek.com/dc/html/journal050509.html

  22. Garth Sproule 7B||# 22

    看看伊莎贝拉生态之家的大容量存储和加热系统是如何为他们工作的,这将是很有趣的……这次他们真的是全力以赴了。5700立方英尺的沙子和taconite被16英寸的EPS泡沫包围在所有的六面....潜在存储超过13,000,000 BTU !!http://isabellaecohome.blogspot.com/

  23. 罗伯特Riversong||# 23

    这将是有趣的,特别是考虑到网站上对该系统运行的描述充满了不一致和假设(其中最重要的是,在一个有记录的最低温度为-45的地区,气温为-60(我曾经在那里北部的伊利生活和露营)。

    但这套PH/Net Zero住宅是典型的极端的“绿色”方式,即价格即无目标,这种方式在美国正变得非常普遍。一个巨大的光伏系统,进口窗户,最先进的生活屋顶,18英寸的墙壁和24英寸的屋顶,以及一个非常复杂的热收集,存储和分配系统,仅在XPS中就有近3亿Btus的蕴含能量。

  24. 瑞克||# 24

    中庭,

    你最初的帖子被移到了切线世界,但我想这是学习的一部分。你问的是太阳能热存储,特别是用沙子。然后是括号里的以下内容:

    [另一种低技术含量的沙床储存方法是将被动式太阳能热质量和机械加热的辐射板(无论是太阳能加热还是其他加热)与浅的防霜(SFP)基础结合起来。]

    这当然是一种替代方法,但与储热关系相对较小,并且不会在大多数地区最大限度地利用太阳能,而这显然是您所追求的目标。所述的SFP方法更像是涉水被动年热储存(见),但多环芳烃通常走得更远(例如绝缘,主要在地下,生活,以达到高太阳能馏分。与SFP相比,多环芳烃封装绝缘材料的土质量要大得多。SFP方法不能提供严格的、随需应变的BTU来帮助您度过阴天(在某些地区需要数天,而不是数周)。SFP方法对承包商来说是有市场的。“普通”购房者还没有准备好大规模储热,但你显然已经准备好了。所以你用绝缘来封装一个大的物体,并用它来储存热量。沙子既便宜又相对容易,可以从零开始。我更喜欢储水,不仅因为我正在改造,还因为它有一个很好的热容量,反应更灵敏,可以很容易地用于dhw和空间热。

    如果你不想储存水,你应该回到你的沙盒和taconite,只使用XPS绝缘材料(封闭单元,吸水率比EPS低)。多少保温?有多少鼻子,你就能得到多少不同的答案。你的HDD值并不苛刻,我记得,大概在MD这里,4500左右。因此,“正确”答案可能在2到6英寸之间,除非你正在寻找某种正式的认证,比如Pasivhaus,或者除非你想计算每一毛钱的回报,或者除非你是别人的承包商(再次涉及到毛钱)。绝缘水平不是唯一的变量。绝缘只不过是热损失的一个时间缓冲,包括考虑其他热损失的速度,并与热增加的速度相平衡。为了实现这种平衡,您可以尝试使用Pasivhaus软件(我没有使用过它),但您不一定需要使用Pasivhaus性能。免费的Energy Plus软件也可以做到这一点,但它不适合普通用户。

    有多少沙子?Ramlow的书给出了基本原理,你需要做一些BTU计算(热量输入和热量输出),基于你的供暖负荷和你期望太阳在冬天出现的频率。沙盒比SPF地基更接近多环芳烃,但没有多环芳烃的地下生活。

  25. 罗伯特Riversong||# 25

    里克,

    你和马丁都回应了一个从未被提出过的论点:有SFP基础的太阳能热板可以作为热源。

    但我的评论几乎是切题的,因为最初的问题的目的(和标题)是“更高的太阳加热分数??”。我只是简单地指出,另一种更简单、成本更低的增加太阳能贡献的方法是使用被动式太阳能策略,减少围护结构的热损失。减少围护层热损失的一个聪明方法是回火次板土。因此,对于浅地基来说,维持无霜环境是必要的,同时也可以在不增加绝缘的情况下减少包络损失。而且,在包络热损失方面的无成本减少增加了太阳能对热负荷的贡献的相对百分比,而无需求助于难以设计和昂贵的主动太阳能系统。

    现在,如果你的目标是接近100%的太阳热量,那么(就像PH策略一样)你别无选择,只能使用极端的措施。但如果太阳能贡献50%以上是更合理的,那么用低技术的被动方法就很容易实现。

  26. 罗伯特Riversong||# 26

    上面的更正:太阳能热地板是一种热源(或能将热量返回室内环境的储热介质)。认为升温的次板状土壤为生活空间提供热量的说法是一个稻草人。这一论点从未被提出。

  27. 罗伯特·斯文本科技大学||# 27

    简单就是好
    良好的讨论。我想说的是,在佛蒙特有很多人只靠木头取暖,有良好的隔热性能,有窗户,还有一点被动式太阳能。(银行和保险公司不喜欢这样)作为一名建筑师,我更喜欢有储水的系统,如Tarm储水罐和太阳能热水和/或太阳能热水,可以在水箱上使用燃气或电力。我还见过几个带塔姆木材锅炉和带大水箱的太阳能热水系统。燃料箱价格合理,但锅炉非常昂贵,但使用寿命与几个传统锅炉一样长。

  28. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 28

    罗伯特,
    29年来,我一直用我花100美元买的二手木炉(焊接钢,自制的)给我的房子供暖。它有一个不锈钢盘管用来制造热水——这个盘管比炉子还要贵。

    我想,当这个炉子最终变得太扭曲而无法使用时——也许再过29年——我可能会再买一个二手炉子。一个塔姆锅炉的价格实在不值得了。

  29. 罗伯特Riversong||# 29

    马丁,

    谁能想到你居然是个反政府分子!

  30. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 30

    罗伯特,
    简单就是好。

  31. 瑞克||# 31

    罗伯特,

    你在这里写了很多东西,所以你写对了是相对重要的,但你没有。
    你说:[你和马丁都回应了一个从未被提出过的论点:有SFP基础的太阳能热板可以作为热源。]

    马丁一开始似乎暗示他认为这就是你说的,但实际上他得出的结论是,房主并没有得到任何你的SPF热量——我10年前就知道了。我说的是SPF方法“更像是对多环芳烃的涉猎”。然而,我应该说它在多环芳烃方面的涉猎非常少以至于你根本没有任何热量储存。

    但因为你不会得到任何热量,SPF方法只是绝缘,罗伯特,就像其他绝缘一样。SPF板只是一面面向地面的墙。隔热层减缓了热量的传导,但热量仍然通过地面、SPF周围和空气逸出。你曾经说过[减少包络热损失的聪明方法是回火次板土。因此,对于浅地基来说,维持无霜环境是必要的,同时也可以在不增加绝缘的情况下减少包络损失。确实,SPF方法可以使地面足够热,这样你就不会掀起板坯,但房主要为这些热量买单,尽管与其他板坯绝缘材料一样,板坯绝缘材料可以减少负荷。你没有以任何方式减少任何信封损失比如果它是墙壁或屋顶保温更聪明。你也可以去找潜在的客户,告诉他们你打算通过回火他们的内墙和次屋顶连续体来减少围护结构的热量损失,同时你也在回火他们的土壤。

    你的说法,“稳定状态下热量流失到土壤,不像房子周围的空气,随着供暖季节的进展而减少,地面温度上升”,假装一些围护加热优势正在获得。地球上的热传导相对缓慢,但整个冬天,热量都在SPF附近不断泄漏,直到春天空气开始变暖。它不会随着供暖季节的进行而减少。它一直在响应房子和外面空气之间的δ T,只有在夏天开始变暖后才开始减弱和逆转。随着季节的推移,房子下面的地面可能会升温到一定程度,但热量还是会散发出去。你所说的深层地温是外部空气温度的直接结果,但由于传导到该深度(10-12英尺或更多)所需的时间,以及与传导的年度反转相关的时间滞后,冬季和夏季之间的平均温度。我怀疑是否像你说的那样,深层地温比年平均气温高,但无论如何,这与SPF系数没有多大关系。

  32. 罗伯特Riversong||# 32

    里克,

    你说过(第24条),“SFP方法根本无法提供严格的按需BTU,让您度过一段阴天。”没人说会,所以你在攻击一个稻草人。

    “防晒板只是面朝地面的一面墙”的说法是不对的。我所描述的R-10隔热板,在15吨R-10隔热混凝土梁内倒入50多吨干沙,R-10机翼绝缘向外延伸12英寸,与“面向地面的墙”的整体隔热板完全不同。

    事实上,这个SPF系统是一堵面向一大块回火土的墙。通过机械加热辐射板的热贡献和太阳能对板热储存的贡献,基底板砂填料将在加热季节的过程中接近室温(测量的土壤等温线已经证明了这一点)。该系统所建立的排水良好的砾石底土(6'深的原生砾石)是不良导体,一旦冬季积雪到位,即使是绝缘体周围的土壤也是中等绝缘的(雪≈R-1/in)。

    假设地基砂和绝缘混凝土周长仅比初始温度升高10°,那么介质中将存储23万btu(更有可能是这个数字的两倍)。由于存储温度永远不会超过室内设定值温度,这些btu不能成为热源,但巨大的热质量减少了后续的热损失,因为delta-T随着存储介质变暖而降低。

    墙体或屋顶的绝缘对降低热边界上的δ - t没有任何作用,因此仅依赖于热导率的降低。虽然你讽刺地说这类似于“通过回火内墙和次屋顶连续体来减少围护结构的热量损失”,但这正是围护结构房屋的工作原理——它在内外墙和屋顶之间有一个太阳能加热空气室,可以减少围护结构的热量损失。回火后的体积也被加热,就像我的SPF次平板介质一样,通过内部热量损失和日晒。主要的区别是,在围护结构中,围护结构中没有足够的热质量来显著减缓围护结构的热损失,而在SPF板系统中,巨大的热质量提供了非常大的热惯性。

    并且,回到这条主线上,任何围护结构热损失的减少都增加了太阳能贡献的百分比,而不增加太阳能玻璃面积,也不需要昂贵和技术复杂的主动存储系统。

  33. Garth Sproule 7B||# 33

    罗伯特。
    如果你使用机械加热的辐射地板来为储存在介质中的230,000多btu提供热量,如果这些btu不能成为热源,那么能量基本上就损失了,不是吗?

  34. 瑞克||# 34

    罗伯特,
    我不是在攻击一个稻草人(尽管我可能会用粘土水把他洗干净,然后把他压成一堵墙)。我只是想帮助一个斯普劳尔男人,他实际上问了一些问题,那就是思考是否“一个家的大部分甚至全部空间和热水供暖可以……由太阳能提供。”我不认为告诉他SPF不能提供他所要求的东西就代表了一种攻击。虽然他的调查主题最初对你来说可能不清楚,但在第4条(一个很好的,但已经有点分歧的回复)和第5条条目之后,它变得更加清楚了,而且很明显,他已经对被动技术及其贡献的局限性有了相当多的了解。我从这个网站得到了很多有用的信息,包括你。

  35. 罗伯特Riversong||# 35

    中庭,

    在一个家庭(或任何建筑)中使用的所有高火用能量都会“损失”为熵。低火用能量,如太阳辐射,只是返回到环境中。

    任何以任何方式与土耦合的建筑物(基础不是桥墩)“损失”能量到地面。混凝土地下室下的地面等温线与SPF板下的地面等温线非常相似,尽管更加分散。

    我的观点是,将建筑的热量损失引导到地下储层是有利的,它可以通过减少δ t来缓和随后的热量损失,而不是将热量转移到空气中,因为空气中热量完全流失到结构中。而且,由于这是一种低成本、被动的减少建筑热损失的方法,它可以在不花钱的情况下增加SSF。

    有两种方法可以减少对环境的热损失:绝缘和热质量。SFP板下的土壤本质上是“自由”热质量。

    有趣的是,这种浅的防冻地基系统是在寒冷的北欧发展起来的,然后迁移到加拿大和阿拉斯加。50年来,挪威、瑞典和芬兰建造了100多万座这样的建筑,现在美国至少有5000座。弗兰克·劳埃德·赖特在三四十年代用过。它的开发是为了降低基础成本和能源消耗。

  36. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 36

    [在罗伯特·斯塔尔的要求下,我发布了以下评论:]

    我将附和Garth最初关于高太阳能加热分数的帖子。我是罗伯特·斯塔尔(Robert Starr), Radiantec公司总裁,也是加斯引用的美国能源部报告的合著者。我们可以证明,在北佛蒙特州实现较高的太阳能加热比例确实是可能的。

    能源部的研究并不像我的朋友、前生态战士马丁·霍利迪(Martin Holliday)所说的那样有偏见。报告是我写的,但许多其他参与研究的人没有义务同意。
    马萨诸塞大学机械工程系不需要同意,但他们同意了。
    美国能源部不必同意,但他们同意了,并公布了结果。

    美国太阳能学会(ASES)不必在同行评议后接受这篇论文,但他们接受了。

    罗代尔不必写一篇文章,把它放在《新庇护所》(1983年3月)的封面上,但他们做到了。

    最重要的是,这份报告不言自明。科学、数学和语言都很简单。你要做的就是读它。
    http://www.radiantsolar.com/pdf/DOEREPORT.pdf
    http://www.radiantsolar.com/pdf/rodales.pdf
    http://www.radiantsolar.com/pdf/ases_paper.pdf

    恕我直言,GBA关于太阳能潜力的一些“建议”是有缺陷的。

    这是一个非常重要的问题,因为如果一个非常简单的太阳能加热系统可以在佛蒙特州东北部实现很高的太阳能加热比例,那么它将适用于全国任何地方,GBA不应该抛弃它。

    我想邀请任何对太阳能热感兴趣的人来阅读这份报告,并做出自己的决定。也可以在使用这种设计的几个设施进行现场访问。

    罗伯特·斯塔尔
    Radiantec公司

  37. 中庭Sproule||# 37

    马丁
    感谢你在....上发表斯塔尔的评论我很好奇他为什么不亲自发布。听起来你们俩有一段“历史”……

  38. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 38

    罗伯特住在附近的林顿维尔。他有一家销售地板辐射供暖设备和太阳能热设备的公司。几年前他卖给我两个热收集器。

    罗伯特在发布消息时遇到了一个技术问题,我很乐意帮助他。

  39. 中庭Sproule||# 39

    罗伯特。
    有个问题问你。在地板辐射采暖系统中安装太阳能循环泵会有好处吗?我的想法是,如果这个泵在阳光照射时启动,它将显著改善被动式太阳能的储存方式,将储存的热量分布在整个平板上。这假设平板都在一个区域。

    你的想法?

  40. 罗伯特·斯塔尔||# 40

    谢谢你挑战了太阳能不能很好工作的假设。如果使用得当,太阳能可以很好地工作。我不确定我是否理解了你的问题,但是,如果辐射供暖系统不是太阳能供电系统,那么太阳能泵将覆盖恒温器,并从一个可能过热的区域循环热量,并将多余的热量发送到建筑物中加热不好的区域,从而导致更均匀的热量和被动式的更大用途。祝你好运!

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