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社区和问答

太阳能储热在房板下的沙床上?

GBA编辑器|发布绿色建筑技术

有人能对下面的技巧发表评论吗?这摘自Breaktime网站上的一篇文章http://forums.finehomebuilding.com/breaktime/energy-heating-insulation/pex-layed-sand-between-concrete-insulation

你们想要做的就是我们已经在太阳能加热方面做的。我正在圣保罗Mn用四英尺厚的沙子建造一个太阳能加热的房子。这种沙子有它自己的pex管道来注入来自7月和8月炎热太阳的热量,这将在新的一年里为房子提供热量!

在我的房子里,沙床从上到下都是完全绝缘的,所以它和你现在做的有点不同。此外,板坯有自己的pex加热回路,因为它不会直接从沙子中获得热量。

你所做的与鲍勃·拉姆洛在威斯康辛中部所倡导的普通设计非常相似。在他的设计中,板子下面的沙子并没有与板子绝缘,它就像一个巨大的“飞轮”,在没有阳光的情况下,可以保存几天甚至几个月的热量。这是一个经过许多实例验证的设计,并运行了许多年。

沙子不是移动或储存热量的最佳材料。我们使用它是因为它便宜,容易使用,而且不会到处漏水导致你的房子倒塌。我的直觉是,你需要比两英寸多一点的空间才能撑过这一天。这取决于你的建筑的热量损失,你得到的沙子有多热,以及它是一栋房子还是公用事业建筑。PEX向下越远,对热调用的响应就越慢。我认为Ramlow方法在沙子中使用pex,在平板中使用pex,但平板的pex可能是可选的。他的追随者们倾向于使用两英尺深的沙子,但他们储存的热量足以支撑数周,而不仅仅是你需要的8或10小时。

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回复

  1. 迈克||#1

    季节性蓄热器。欧元使用类似技术已经有一段时间了,不过他们倾向于使用装满水或水和岩石的超绝缘容器。

    我对这项技术特别感兴趣的地方,冬天日照很少,但在苏美尔(如西雅图或阿拉斯加)的很多地方。
    http://bruteforcecollaborative.wordpress.com/2010/03/16/seasonal-thermal-storage/

    在戈尔韦(IE)也有一个被动式住宅项目,利用一个超隔热的水箱为所有空间供暖。性感。
    http://www.scanhome.ie/research/solarseasonal.php

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    迈克,
    这个想法很有趣,但数据并不支持这个理论。简而言之,当冬天来临时,沙子不够温暖,不能提供有用的热量。

    建造隔热砂床是要花钱的,而且投资收益为零或非常低。将有用的热量储存三到四天以上是很困难的。

  3. 迈克||#3

    沙子,不…

    但在过去的20年里,季节性储罐的使用相当成功。

  4. J Chesnut||#4

    我认识的架构师多次讨论过这个策略。虽然我认为从原则上讲,低技术的被动策略代表了最好的解决方案,但我认为沙床储存路线太复杂了。有太多的变量不能作为一个系统来建模和分析(据我所知)——每天的天气模式,床的蓄热能力,捕捉太阳热量的效率,热传导率,供暖设计负荷,热量分布,等等。这给我的印象是一种“从臀部射击”的方法。此外,在设计储热和再分配沙床时,可能建议有一个备用热源。备用热源的大小可能会满足设计热负荷,这就成为第二个多余的供暖系统和额外的费用。

    我越来越相信针对寒冷气候的被动式住宅策略,它是一个热量保持模型,而不是热量储存和再分配模型。现有的软件可以模拟设计的热围护结构的热损失,所模拟的热损失是基于现场测量的气密性。当需要时,被动式太阳能收益直接通过高SHGC玻璃收集,以减少对加热系统的需求。一个设计良好的热外壳可以大大减少设计热负荷,从而从根本上减少所需的加热系统的尺寸,从而实现更简单的解决方案。

    虽然被动式住宅的方法在美国寒冷的气候条件下还没有经过时间的考验,但有多座达到这一标准的建筑已经完工或即将完工。由于PassivHaus在欧洲的项目记录和所有背后的工程技术,我对它比使用沙床来储存热量更有信心。

  5. 凯文·迪克森MSME||#5

    长期蓄热在实践中尚未取得成功。

    你想把夏天多余的太阳能省下来在冬天用吗?安装一个光伏系统,并网发电。那就把它从网络上删除。电网为你存储它,不是以btu甚至kwhs,而是以美元。问题解决了。

  6. GBA编辑器
    马丁Holladay||#6

    凯文,
    你说的很对。虽然太阳能热系统比光伏系统每投资1美元可以收集更多的btu,但它们全年产出的有用能量较少——在需要热能的冬季,更少。

    简单的事实是,太阳热能系统在夏天收集了太多的热量,而这个时候没有人需要它——而且太阳热能几乎不可能存储。

    另一方面,并网光伏系统给了房主100%的能源产出的信用——所以他们获得了利益。

  7. 马克·克莱因给我庇护||# 7

    我们在90年代中期建造了许多使用大质量太阳热能系统的住宅,并且已经使用这些系统超过15年。基本条件是,大型(320至400英尺2的平板)太阳能热系统可以很容易地提供一半的空间热负荷,主要是减少供暖季节的负担。这些为空间供暖而优化的系统也很容易提供75 - 95%的家庭用水。
    我们观察到,这些系统不如基于大罐的系统灵活和响应,在本世纪,我们使用了相当大的罐(100-1200加仑)与调节锅炉集成,并取得了良好的效果。最后,高质量系统似乎更适合拥有血汗资产的业主建设者进行投资。如果你对季节性蓄热感兴趣德雷克着陆项目有一个区域供热系统正在探索这种方法,但正如马丁指出的那样,很难季节性蓄热,尤其是在独立住宅中。
    Martin关于投资与电网相关的PV的优势的观点是我想要附和的,尽管要完全投入到你的公用事业中是有一些权衡的。从网格可靠性和未来访问成本的角度来看。马丁和我在过去的30多年里都住在没有电网的房子里,就我个人而言,我很感激能够使用电网,它对能源的无限需求,尤其是在当前的收费机会和使用时间的气候下。但是在离网的家庭中对于那些对把所有的空间加热鸡蛋放在电网的篮子里持怀疑态度的客户空间加热规模的太阳能热系统我认为是一个非常有用的低能耗房屋的一部分。目前的联邦税收激励使得这两项投资都更容易负担,尽管在威斯康辛州,州对光伏的激励使太阳能发电成为一个更好的交易。
    我怀着极大的兴趣之后讨论被动的标准,我相信在这条道路虽然有一些真正的教训我发现罗伯特Riversongs批评体贴在表达一些被动的接受标准的局限性的房子气从我们的自然环境和孤立it’s tendency to depend on foam based insulation. We know similar levels of performance can be (and sometimes are) achieved using environmentally friendlier cellulose Insulation. A product which is far superior from the point of view of embodied energy and global warming potential.

  8. 杰西·汤普森||#8

    马克,

    被动式房屋的标准中没有任何规定要求使用泡沫隔热材料或密封隔离材料,罗伯特·里弗松(Robert Riversong)的说法正好相反。它只是一个能源使用标准和高质量的建筑项目,它不要求材料或技术来实现能源使用目标。是的,墙壁和建筑构件需要满足特定的漏风率,但它仍然是一个有窗户的房子,可以整个夏天都开着,就像任何房子一样。

    许多美国建筑商为了达到标准使用了喷雾泡沫,但这在欧洲的实践中很少见。就像罗伯特鼓励的那样,可呼吸的、蒸汽的开放式墙壁系统在那里是常见的做法。

    杰西·汤普森
    卡普兰汤普森建筑师

  9. 约翰·布鲁克斯||#9

    马克和杰西,
    Riversong的蒸汽开启,让它干燥的策略对我来说是合理的。
    我不理解他对空中管制的厌恶。

    罗伯特,马克(或人),
    你为什么不告诉我们你认为我们的围栏应该泄漏在哪里?
    这样我们就能确保到处都有足够的泄漏量。

  10. 马克·克莱因给我庇护||#10

    Jesse谢谢你的想法,我想我没有那么清楚地承认住房可以按照被动的隔热和空气密封标准建造,使用纤维素墙和天花板隔热,就像我想要的那样。我怀疑越来越普遍的做法,空气密封的新家园与喷雾泡沫。我比罗伯特看起来更相信空气密封,我们通常在50pa下将我们的家密封在1 AC/H以下,并且在过去的20多年里一直这样做。

  11. Aj Builder,纽约北部6a区||#11

    一个让我呼吸的家的想法是一个与我们自己的皮肤相似的家。没有空气泄漏,刺穿,间隙,但仍然有可变的渗透率需要。

    我认为这一点被误解了。

    通过适当的磁导率和低ACH,以及在需要的时候打开的窗户,再加上超绝缘,可以实现低E值的家庭,减少对ERV的依赖。并不是说它必须消除。

    用零挥发性有机化合物的材料建造,你会有一个很好的栖息地。

    话题…我喜欢水作为蓄热介质。

  12. 汤姆美国Solartechnics||#12

    我们25年前就这么做了。在缅因州的冬天,它很适合携带一个超绝缘的结构一周左右。
    季节性储存是不现实的,但每周储存是。这可以平衡晴天和阴天,是一个很好的工具与现实的期望在脑海中。

  13. 詹姆斯一个SWANSON||#13

    在1983年和84年,在建造新房子之前,我研究了太阳能加热领域。我的公司已经或正在建设几个太阳能友好型项目。我决定在我们的新家装上几件。在1983年12月1日,我们挖掘了地下4英尺,并安装了底座和4英尺的地下室墙。在接下来的一个月里,在寒冷的天气里,我的儿子、女婿和我安装了:

    1.2英寸的泡沫绝缘在底部和墙上;
    2.一英尺压实的沙子;
    3.PVC管材的模式覆盖整个2400平方公里。英国《金融时报》。地下室;
    4.3英尺的额外沙子;
    5.第二层PVC管;
    6.6英寸的混凝土地板。

    利用适当的太阳朝向,双层玻璃窗和其他几种太阳能应用。我们的5000平方英尺的暴露地下室住宅有10 (10)22,000 btu偏远位置的太阳能收集器。我们家的供暖费用是原来计算的供暖费用的四分之一。去年丙烷供暖的成本是1049美元,而在威斯康辛州东南部,每天的供暖温度为7500华氏度。我将很高兴为感兴趣的各方设计,地点适当,家和太阳系。

    是的,沙子是一种很好的储存热量的介质,我们有25年的支持数据。我们可以获得3度,阳光和零度的室外和使用1.5度在夜间帮助家庭供暖。

  14. Riversong||#14

    生活准则:

    #13:任何发表离谱言论的人都不值得信任。

  15. 大卫Meiland||#15

    马丁,你能把我的电子邮件地址从这个帖子里删除吗?我不想收到关于新帖子的邮件。我不确定这是否可行,但感谢你所做的一切。

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