Аккумулирование солнечной энергии в фундаменте

Если грунтовые воды залегают глубоко, то, в простейшей моделе, основной запас тепла находится в массе грунта в форме опрокинутой пирамиды, основанием которой является пол дома. Тепло из под дома уходит в окружающий грунт, который имеет среднегодовую температуру для данной местности.

 

Следует учесть, что теплопроводность грунта небольшая, так например в конце апреля может быть жарко, а копнёшь лопатой, а там лёд. Грунт такой холодный потому что зимой легко промерзает, тк холод опускается вниз, а летом плохо нагревается, тк тепло не опускается, поэтому надо помочь теплу прогреть грунт летом. Обычно летом прогревается тонкий слой земли, если сделать хороший теплообмен, даже с помощью фундамента, то можно прогревать на большую глубину. К сожалению, никто сознательно не хочет греть грунт, а если это тепло дармовое, почему бы нет? Если грунт имеет хорошую теплоизоляцию по периметру, то в основании вашей пирамиды будет ещё параллелепипед высотой размером как глубина утепления.

 

Я думаю многое зависит от климата, как я понимаю в талине тепло и можно греть грунт, в сибири холодно и зимой грунт все равно промерзнет и начнет холодить пол. Для себя я выбрал способ прогрева конструкции дома таким солнечным коллекторм.

 

Я бы сказал значительно увеличится, система существенно усложнится.

В этом случае нужно в них теплообменники ставить, т. е. переходить на водяную систему. Есть большая вероятность, что через несколько лет они потекут. а выкопать их уже невозможно.
Для воздушных коллекторов наоборот лучше много небольших пластиковых бутылок, которые имеют большую площаддь контакта с воздухом. Организовать нужно поток воздуха так, чтобы он проходил через максимальное число бутылок, причем по спирали от центра к периметру, чтобы в центре поднималась температура. Внешние бутыли одновременно будут теплоизолятором для внутренних, теплопотери наружу от них бутут меньше, так как они будут меньше нагреты.

+1

+1

Вы не думали заводить воздух из под пола обратно в коллектор, т. е. заколцевать его? В этом случае осенью-весной, когда температура окружающего воздуха меньше температуры выходящего из подпола воздуха, можно получить дополнительное тепло.

На форуме есть целый раздел по фундаментам УШП. Там фундамент теплоизолирован от грунта, но и грунт не используется в качестве ТА. Есть варианты реализации с прокладкой грунтового коллектора для теплового насоса под УШП.
Некоторые форумчане не видят особого смысла в утеплении между плитой и грунтом. Вопрос: нужно ли отделять плиту от грунта или нет? Есть и плюсы, и минусы. В УШП плита тонкая, около 10 см, если не утеплиться снизу, то нужно будет греть еще примерно метр грунта (насколько я помню 10-20 см пенополистирола по теплопроводности равны 1 м грунта). Если греть грунт в течение всего лета от СК - может это и не проблема.
С другой стороны, все равно в грунте под домом особо не накопишь тепла - только на месяц-два для поддержания плюсовой температуры зимой. А воздушный СК и зимой может из-под крыши и со стен немного тепла подавать в грунт.

И еще - как совместить воздушные теплообменники с плитой? Если труб будет мало - будет плохой теплообмен, если много - хватит ли жесткости грунта под домом с плитой, чтобы его выдержать? расчеты кто-нибудь делал?

Есть так называемые "вегетарии", это фактически теплица с воздушным солнечным коллектором, который греет грунт. Для них в качестве резервного источника тепла предлагается печь-калорифер с принудительной прокачкой горячего воздуха через грунт.

Упоминаемый здесь

в качестве своих преимуществ рекламирует отсутствие застойного запаха в законсервированном доме.

Лучше с помощью встроенного пылесоса. Никакой водяной пылесос так не почистит воздух, как встроенный. Тоже проверено на практике - я начинал с аквафильтров, после установки встроенного пылесоса понял, что аквафильтры это баловство. Кроме того, что даже они не могут полностью очистить воздух, любой компактный пылесос поднимает пыль своим выхлопом.

 

Грунт он везде почти одинаковый. Такая конструкция возможна только если хорошо утеплить грунт с боков по периметру минимум на глубину промерзания, плюс желательно и утепленную отмостку сделать.

 

Спасибо за эту тему. Год уже по крупинкам собираю информацию об аккумулировании тепла. Есть дом 1960 года постройки. В доме был подвал, но так как высокий уровень грунтовых вод сделал покрышечную засыпку, затем утепление полистиролом, армирование и бетонирование сплошной плитой. В дальнейшем планирую проложить трубы и сделать гравийную подсыпку -1,5 метра с принудительной подачей воздушного потока по стене Тромба и из под крыши. В зимний период думаю от куда брать дополнительно тепло на оборев гравийного аккумулятора?.Думаю сделать доп. контур и забирать горячий воздух из кухни. Отапливаться дом будет твердотопливным котлом. Почти построил южную заливную стену из железобето, думаю красить черной краской и делать остекление+вегетарий. Буду рад советам .

 

Так будет если объем грунта под домом хорошо теплоизолирован сбоку и снизу. В противном случае, тепло будет утекать, туда, где грунт холоднее. На больших глубинах температура грунта равна среднегодовой температуре для данной местности. Если поблизости грунтовые воды, то это ускорит данный процесс.

 

Безусловно при высоком уровне грунтовых вод тепло будет уходить, в этом случае надо делать высокий утеплённый цоколь или хороший дренаж. При постоянном летнем прогреве грунта среднегодовая температура с каждым годом, будет возрастать, но это будет заметно в том случае, если дом отапливается зимой. За счёт того, что теплопроводность грунта невысокая основное тепло останется под домом.

 

Фундамент на покрышках. Внутрь покрышек укладываем пластиковые пакеты (можно двойные) с водой, которые в отличии от бутылок заполнят всё пространство. Пропускаем гибкие гофрированные трубы для подачи горячего воздуха от источников тепла (солнце, ондоль, внешняя печь-ракета. С южной стороны дома делаем так же "солнечную завалинку" - hotbox. Может быть реализовано в виде той же черной трубы.
Сверху покрышек можно сделать стяжку опилкобетоном - получим РУПь (русский утеплённый пол

Накачка теплом земли под домом - это не только дополнительное тепло зимой, но и стабильный грунт, отсутствие "пучений".

 

Хорошая идея с пакетами, только хотелось бы прочности, чтобы мышь на прогрызла, они ведь всё грызут, может лучше заполнить свободное пространство между бутылками пакетами?

 

Всё свободное пространство между покрышками, трубами и пакетами засыпается песком - там мыши никак не пролезут.
К тому же весь периметр покрышечного фундамента можно стянуть сеткой. Сеткой же закрыть и входы выходы воздуховодов, предусмотреть съёмные фильтры. Разумеется много тонкостей и мелочей которые нуждаются в проработке. Я высказал всего лишь мысль и не утверждаю, что всё 100% годится

Кстати воздуховоды можно сформировать по опалубке на глине-самане, сделать конфигурацию типа ондоли. Затем ко входу подключить печурку и обжечь глинянные воздуховоды.

 

Если накапливать тепло под фундаментом начиная с весны, то к концу лета (в самую жару) он будет поддавать по полной, а к холодам остынет. Мне думается, необходимо предусмотреть некую теплоизолированную задвижку между теплоаккумулятором и перекрытием первого этажа на жаркое время...

 

@Devial, вы подкинули отличную идею. Поделюсь опытом.

При строительстве дома возникали какие то ситуации, которые влияли на ход работ. Дом планировался одноэтажный, простой как утюг, без перегородок и с большими окнами. Приступили к фундаменту, в конце первого дня наблюдали интересное явление, повторялось каждый вечер. На ходу было принято решение поднять дом на 155 см. Это привело к перекраиванию всего, стройка затянулась. Под домом получилось приличное пространство, но относительно низкое (фундамент + обвязка + 155 см). Получается что-то вроде техподпола, добавили туда окон, задумался про теплоаккумулятор. Места много, удобный доступ в полный рост, можно разместить сотню бочек с водой и ещё останется места для хознужд. Поставили окна, подшили потолки, надо что то делать с полами. внутри фундамента между ленточками залили стяжку по грунту. Обычные полы по грунту, без утепления, без гидроизоляции. Появилась мысль, что неплохо бы утеплить фундамент снаружи, но появилась маленькая проблема. Дело было в июле, на улице жара, не заметили как столкнулись с перегревом. Лето, жара, большие окна – решил просто подождать. Пока температура спадает, сделали отмостку, зашили цоколь, фундамент утеплять не стал.

Всё оказалось не так просто - дело к осени, ночи холодные, а в доме как в микроволновке. Воздух сухой, какой то наэлектризованный (ощущается каждым волоском на теле), надо было что-то с этим делать. Варианты с вентиляторами или кондиционером не рассматривал. На тот момент уже сложилось примерное представление как это всё взаимодействует, последний раз перекраиваем. Сначала вырезали из перекрытия 30 кв. м., получился второй свет (не зря же вначале на 155см подняли). Затем убрали лишнее, сместили проемы, обшили то что осталось.

И последнее. Со вторым светом стало заметно, что теплый воздух действительно поднимается вверх. Тут я открытия не сделал, просто раньше это не было так заметно. К счастью, это оказалось поправимо.

Вот конечный результат. Полы по грунту, без утепления (когда делали фундамент, плодородный грунт был выбран, засыпан песок). Фундамент без утепления. На данный момент выводы делать рано. Пробовал при -28 градусах отключал отопление на пару дней, но в мороз обычно солнечные дни. Солнца хватает, но с некоторыми оговорками. В облачный день хватает только на текущие теплопотери, т. е. до вечера, а дальше температура начинает падать. Внизу грунт, бетонная стяжка и плитка запасают достаточно, но наверху заметен недостаток массива. Сказывается открытое пространство – перегородок нет и если свет падает на наружную стену, то считай уже пошел на улицу. Можно вдоль стен поставить емкости с водой, но мне больше нравятся пышные растения в больших горшках. Можно снаружи здания добавить кустов (западная и восточная стороны). Если заморачиваться, то можно сделать ставни (закрывать на ночь), откосы выкрасить в белый цвет, утеплить фундамент. По уму бы, надо было изначально делать больше окон (поздно узнал, есть в районе домик со стеклянной стеной - без отопления).

 

@b0riss, отличный дом! Дизайн солнечного пассивного
Термо ставни слайдеры можно совместить с солнечными коллекторами как на нижеприведенных фотках.

 

Как я понял если зимой продолжительное время температура -20 и ниже то данная система будет работать только в период-весна/лето/осень для повышения температуры грунта под домом ну и для конденцианирования (какое бы солнце яркое не было при -20...-30 не прогреется за поликорбонатом поверхность и воздух до положительных температур или хотя бы -5). Утеплять фундамент (да и делать его) ниже уровня промерзания увы не для каждого региона рентабельно, было сказано про подвал как аккумулятор тепла но тогда он так же должен быть ниже уровня промерзания (не кисло когда он 2 м (+ утепление его стен по аналогии с фундаментом ну и при желании заполнять оное помещение емкостями с водой...Конструктив заманчив но как и многое другое применение зависит от климата региона где живеш.