Gimnaziu
		Liceu
		Facultate

Extras din referat

Încă de la Aristotel se cunoaşte că pentru încălzirea solară în partea nordică a caselor, deschiderile trebuie reduse, iar în partea sudică lărgite, cu un umbrar pentru timp de vară. Acest principiu de arhitectură a fost aplicat timp de secole, dar abia după 1940 de H. Hottel apoi de F. Trombe şi colab., se elaborează, pe baze ştiinţifice, sistemele de încălzire a caselor cu colectoare de raze solare. Încă de la început în acest domeniu colaborează inginerii specializaţi cu probleme solare şi arhitecţii, elaborând sisteme atât pentru încălzirea cât şi pentru răcirea locuinţelor şi a spaţiilor comerciale cu energie termică solară.

Bazinul de temperatură scăzută, utilizat pentru evaporarea apei şi cristalizarea sărurilor din apa mării, pentru încălzire este inadecvat. Pentru încălzirea unei case este nevoie de un bazin de mică adâncime, cu fund negru pentru absorbţia căldurii pe o suprafaţă minimă de 140 m2, sistem inutilizabil pe timp de iarnă.

Încălzirea şi răcirea spaţiilor locative se poate realiza printr-un sistem pasiv sau activ. În sistemul pasiv, radiaţia solară este colectată direct prin elemente de structură sau este admisă direct în clădire prin ferestre mari proiectate în partea sudică a clădirii după principiul enunţat de Aristotel în antichitate. Sistemul activ are un colector solar, o instalaţie de stocare a căldurii şi un sistem de furnizare a căldurii. ca mediu de transfer de căldură se utilizează aerul sau apa cu adaos de antigel, acţionate prin ventilatoare sau prin pompe în circuitul solar de încălzire sau de răcire. Pentru o mai bună valorificare a căldurii de utilizează şi pompe de căldură.

Utilizarea energiei solare pentru încălzirea spaţiilor locative se reduce la clădiri de tip vilă sau la spaţii comerciale şi restaurante încălzite cu aer cald sau răcite cu aer condiţionat. Valoarea energiei termice utilizate în acest scoop nu este însă mică. Utilizarea comercială extinsă pentru blocurile mari, din oraşele mari este problematică, din cauza intensităţii reduse a încălzirii soare şi a disponibilităţii sale ciclice. Astfel, la Nizza şi la Toronto numai 15% din iradierea anuală totală cade în lunile de iarnă, iar la Oslo numai 6%.

Problema de bază este stocarea căldurii, care încă nu este rezolvată. Sistemul de încălzire solară este completat printr-un sistem auxiliar de încălzire, pe bază de combustibil fosil. Încălzirea electrică este oneroasă dintr-un kW obţinându-se abia 860 de kcal.

În sistemele pasive de încălzire, după F. Trombe, razele solare se absorb printr-un perete în partea sudică a clădirii, acoperită etanş cu plăci de sticlă. Aerul trece printre pereţii panoului de sticlă în casă, prin deschideri practicate aproape de acoperiş. Sunt şi sisteme cu pereţi dubli de sticlă, cu placa de fund înnegrită, izolate termic în timpul nopţii. Într-un alt sistem sistem pasiv, peretele sudic este acoperit cu 20-25 vase de sticlă interconectate, formând astfel un perete de apă. apa caldă circulă în case prin radiatoare. Peste noapte, în fata peretelui se ridică un panou de izolare, pentru a reduce pierderile de iradiere. Pentru apă caldă se utilizează colectoare plate umplute cu apă, amplasate pe acoperiş sau pe partea sudică a clădirii.

În sistemul Skyterm, pe acoperiş se montează un panou de tablă vopsit negru, servind ca suport pentru saci de plastic, prin care circulă apa şi transmite prin radiaţie căldura în tavanul încăperilor. Un panou flexibil de izolaţie acoperă noaptea sau în timp de iarnă rezervorul de apă. În unele sisteme, căldura colectată peste zi este stocată prin încălzirea rocii mărunţite, depozitată într-o cavitate din subsolul clădirii. aerul cald circulă ziua printr-un efect de termosifon între colector şi patul de rocă, iar noaptea între patul de rocă şi încăperi.

În sistemul activ colectoarele sunt mai bine studiate şi puse la punct. În general, se utilizează un colector preasamblat. Elementele se pot încastra în structura clădirii în partea sudică, sau pot forma o parte din acoperiş, fiind înclinate spre sud la 60˚ faţă de orizontală. La instalaţiile mari sau unde terenul permite, colectorul formează un corp separat, neataşat de clădire.

Drept colector se poate utiliza o tubulatură şerpuită din cupru sau din aluminiu, fixată sau formând un corp comun cu o tablă subţire din acelaşi metal maleabil. se poate utiliza şi tabla galvanizată, cât şi tuburile subţiri de sticlă, înnegrite la fund. Eficienţa de colectare depinde de coeficientul de transfer de căldură, de gradul de absorbţie a radiaţiilor solare şi de gradul de reflectare a radiaţiilor de către colector. Eficienţa depinde mai ales de timpul şi orele de insolare. Prin colectoare solare se poate obţine aer cald la peste 70˚C.

Energia solară fiindciclică, peste noapte şi în unele instalaţii pentru 3-6 zile neînsorite, căldura solară se stochează. S-au studiat şi se aplică diferite sisteme de stocare mai simple, ca rezervoarele de apă, cu adaos de lichide antigel şi containere umplute cu rocă măruntă, de 5 cm diametru. Căldura specifică la apă este de 4,187 Kj/kg˚C, iar la rocă de 0,837 Kj/kg˚C.

În alte sisteme se utilizează căldura joasă de fuziune a unor substanţe anorganice sau organice. Frecvent se utilizează sarea Glauber, sulfatul de sodiu decahidrat, având căldura latentă de fuziune la 40,6˚C, de 232,6 kj/kg. Sulfatul de sodiu anhidru îşi schimbă faza solid- -lichid la 22,8˚C şi se utilizează încorporat sub formă de ţiglă, care se poate cimenta cu un "beton-polimer" format din poliester, cu adaos de metacrilat de metil, ca aditiv. Este un element colector prefabricat, elaborat de Architectural Research, Livonia, S.U.A.