"Активная" теплоизоляция

На мысль о такой теплоизоляции меня натолкнул тот факт, что в средней полосе России количество ясных дней в зимние месяцы 2 – 3 за месяц (в основном прямое солнечное излучение), а в остальные дни пасмурно (в основном рассеянное (диффузное) солнечное излучение). Но рассеянное излучение попадает на все стены дома, а не только на южную стену, как с прямым излучением. Получается, что если удастся нагреть внешнюю поверхность стен дома за счет рассеянного солнечного излучения, то можно значительно уменьшить теплопотери дома в зимнее время.

Предлагаю обсудить “активную” теплоизоляцию, т. е. такую у которой теплопроводность в одну сторону больше чем в другую. Принцип работы основан на гравитационном теплопереносе, т. е. конвекции воздуха в замкнутых наклонных зазорах. Наклон в ту сторону, куда надо переносить тепло.
Устройство такое (с улицы – к стене дома):
1. Вертикальный лист сотового поликарбоната (на всю высоту дома)
2. Наклонные листы сотового поликарбоната, расположенные друг над другом с перекрытием по вертикали на 2/3 высоты листа
3. Вертикальный лист кровельного железа
4. Воздушный зазор (летом вентилируемый, зимой верхние вентиляционные отверстия перекрыты)
5. Внешняя стена дома.

Между наклонными листами поликарбоната (3) имеются замкнутые воздушные зазоры, в которых возникает конвекция при нагреве поверхностей (1) и (2). Или другими словами, если температура на улице выше, чем у стены дома (или светит солнышко и нагревает всю эту конструкцию), то возникает конвективный теплоперенос к стене дома.
Если температура на улице ниже, чем у стены дома, то конвекция не возникает (или возникает с меньшей интенсивностью).
Получается, что теплопроводность конструкции в направлении с улицы к дому выше, чем теплопроводность в направлении от дома на улицу.
В горизонтальном сечении вся эта конструкция выглядит как четыре слоя поликарбоната перед стенкой.
Кроме всего прочего, слои поликарбоната выступают и как обычное утепление.
Четыре слоя поликарбоната и четыре воздушные прослойки по 50 мм R = 4*1/3.9 + 4*0,16=1,66
Я сделал EXCEL-овый файлик для расчета температуры поверхности стены под такой теплоизоляцией.
Среднесуточную температуру по месяцам взял с ()
Среднесуточную интенсивность рассеянного излучения взял с ()
В расчете предполагается, что внешняя стена дома имеет высокое теплоусвоение и большую теплоёмкость, т. е. у каркасника будут большие колебания температуры в течение суток.

 

Супер. видел данную систему по телику. человек свой дом поместил с что-то типа теплицы, при этом отопление в зимние месяцы уменьшилось в разы.
интересно посмотреть как вы это реализуете. буду наблюдать с интересом за данной темой.
как нарою ролик на ютубе выложу,

 

Если я правильно посчитал среднесуточную температуру под теплоизоляцией по месяцам, а мне кажется что правильно, то уже в марте температура становится 39 градусов.
В октябре среднесуточная температура под теплоизоляцией 28 градусов. Получается, что с февраля по ноябрь дом с такой теплоизоляцией не требует никакого отопления.
Расчет был только по рассеянному солнечному излучению (для северной стены). На восточную и западную стены попадает, частично, и прямое излучение, т. е. температура этих стен, будет выше. Кроме того, в летние месяцы температура получилась в июне 90 гр., в июле 88 гр. Чтобы вся эта конструкция не расплавилась – надо делать вентилируемый воздушный зазор между стеной и теплоизоляцией, кроме того, для лучшего теплоотвода заднюю стенку теплоизоляционной конструкции (которая ближе к стене) делать из кровельного железа.
Погуглил на тему автоматического проветривания теплиц. Нашёл кучу всяких вариантов, например, вот этот ().
Получается, что можно автоматически поддерживать заданную температуру под теплоизоляцией на внешней поверхности стен.
Теплопотери дома складываются из:
1. Теплопотери через ограждающие конструкции (стены и перекрытия)
2. Теплопотери через окна.
3. Теплопотери с вентилируемым воздухом.

С теплопотерями через стены, вроде бы всё ясно - “активная” теплоизоляция сводит теплопотери к минимуму. Теплопотери через чердачное перекрытие можно свести к минимуму, если сделать в нём горизонтальный воздушный зазор и соединить этот зазор с зазорами между теплоизоляцией и стенами.
Теплопотери через окна. В теме (https://www.forumhouse.ru/threads/111596/page-2), vic_ag64 выкладывал сканы статьи о вентилируемых воздушных зазорах в окнах.
В случае, когда вентилируемый воздух не используется в системе рекуперации, можно свести теплопотери через окна к нулю. Вот этот скан.

 

Вы от силы нагреете 2 стены у дома. На остальные 2 будете как переносить теплый воздух? Ночью тепло от стен будет нагревать воздух в вент. зазоре - тем самым воспроизводя конвективные потоки, засасывая снизу холодный воздух и всё вернется на круги своя
Утепленная стена у вас будет плохо прогреваться, или хотите утеплитель снять? - тогда еще хуже.
Хорошо нагревается черный цвет - но черный дом не так хорошо выглядит как светлый.
Баловство всё это... Лучше потраттесь на доп. утепление - толку больше будет.

Лучше всего, когда солнечное тепло попадает в ловушку - т. е. внутрь дома. Но это можно осуществить только увеличив площадь остекления. Но как только солнце уходит - остекление поворачивается другим боком. Т. е. отличная штука будет такая - в солнечный день герметичные ставни открываются, а как солнце уходит, - закрываются. Да только не к каждому дому такое сделать, да и не стоит шкурка выделки.

 

Почему только две стены? Рассеянное солнечное излучение потому и рассеянное, что светит во все стороны.
Конвективные потоки, если не могут выйти из зазора на улицу, ничего снизу засасывать не будут. Потому как если что-то засосалось, а выйти некуда - будет увеличиваться давление.

Вы мой начальный пост читали? Я там писал, что утеплитель прозрачный и поэтому греется по всему объему, а далее за счет конвекции это тепло переносится вглубь к поверхности стены.

Я в первом посте выкладывал EXCEL-евую программку, которая считает теплопотери на 1 м2 стены, как с пассивным утеплением, так и с "активным". Там видно, что обычное утепление стенку не греет.

 

Может я не так представил эту картину:

Вы бы лучше сделали подробный рисунок.

Потом. Почему 2 стены ? - Потому что только 2 стены попадают под прямое излучение. Много ли ИК-излучения в рассеяном свете попадет на 2 остальные стены? Попробуйте на северной стороне дома построить теплицу в тени и понаблюдать за колебаниями температуры в ней зимой.

Ну понятно, что не греет, просто не дает выходить теплу из дома, т. е. чем тепло хуже выходит - тем вы "меньше кидаете дров в печь"

Далее. У вас столько материалов описано для посторойки. Считали сколько это выльется в итоге на весь дом? Не проще минваты купить и утеплить?
Стены из поликарбоната? Которые покоробятся уже через год все, неговоря о внешнем виде дома...

нет, ну как идею можно обсудить...

 

Давайте обсудим идею, только посмотрите программку, она там считает количество тепла пришедшего извне (с улицы). К стати, ИК излучения в солнечном свете очень мало. ИК диапазон поглощается углекислым газом и водяными парами.

 

Знакомый делает совершенно другую теплоизоляцию. Обвязал весь дом снаружи пластиковыми трубами, укрыл их утеплителем, и прокачивает через них воду из колодца. Зимой тепло, летом прохладно.

 

А колодец не замерзнет?

 

У него в конце огорода река, вода туда сбрасывается. Температура воды в колодце +10 круглый год.

 

... и стены мокрые

 

После монтажа труб, установил опалубку и залил их бетоном, потом утеплитель. Может быть для того чтоб стены не мокрели.

трубы залиты в бетон, по принцыпу как теплый пол.

 

Тут надо как-то угадать место труб в стене. Слишком близко к внутренностям дома - будешь отапливать речку. Слишком близко к улице - может замёрзнуть. А погода меняется, и это оптимальное место для труб в стене тоже перемещается. Впрочем, в Херсоне зимой, наверное, тепло и вода не успевает замерзнуть.

 

Поверхность мокреет от большого перепада температур и степени влажности. Думаю что дельта температур будет минимальной и всё будет работать.

 

Ну, коли в бетоне - то да, не будет контакта с влажностью воздуха и следовательно, конденсата.