Ресурсы природной световой энергии

Тема 6. Системы естественного освещения, световой климат,

Обратить внимание, что применение различных систем освещения (бокового, верхнего, комбинированного) связано с размерами здания, с районом строительства и с функциональным процессом, протекающим в здании.

Световой климат – это ресурс природной световой энергии (прямой, рассеянный и отраженный от земли свет). Световой климат характеризует комплекс показателей, к которым относится не только ресурс природной световой энергии, но и абсолютные значения яркости и распределения ее по небу при сплошной облачности и ее отсутствии, продолжительность солнечного сеяния, прозрачность атмосферы и альбедо подстилающей поверхности.

Нормирование КЕО определяется с учетом характера зрительной работы и светового климата в районе расположения здания.

1. Какие существуют системы естественного освещения?

2. Какие показатели характеризуют световой климат?

3. От чего зависит нормированное значение КЕО?

Тема 7. Расчет площади световых проемов при боковом освещении.

Расчет КЕО при боковом освещении

Обратить внимание на правильность наложения разреза и плана здания на графики А.М. Данилюка и методику подсчета проходящих лучей по высоте и ширине оконного проема.

1. В зависимости от чего определяется коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба?

2. Для чего определяется номер полуокружности, проходящей через середину высоты светопроема на графике № 1 А.М. Данилюка?

Тема 8. Расчет площади световых проемов при верхнем освещении.

Расчет КЕО при верхнем освещении

Обратить внимание на правильность подсчета лучей по графикам А.М. Данилюка, проходящих от неба в расчетную точку через световые проемы на поперечном и продольном разрезах помещения. Необходимо помнить, что при верхнем, комбинированном освещении нормируется не минимальное, а среднее значение КЕО.

1. Что необходимо знать для определения числа лучей, проходящих от неба в расчетную точку через световые проемы по графикам А.М. Данилюка?

2. Какая величина КЕО нормируется при верхнем и комбинированном освещении?

Тема 10. Инсоляция и солнцезащита в архитектуре. Нормирование

и проектирование инсоляции застройки

Обратить внимание на двойственность воздействия инсоляции на человека и окружающую среду. Необходимо знать о нормативной продолжительности инсоляции с учетом географической широты местности района строительства. Знать, что такое инсоляционный график и как им пользоваться. Уметь определять положение расчетной точки на плане и разрезе помещения.

1. Какая нормативная продолжительность инсоляции устанавливается в помещениях и на территории для северной, центральной и южной зоны?

2. Какие нужны исходные данные для расчета инсоляции помещения и территорий?

Раздел «Строительная акустика»

Тема 11. Основные понятия и величины. Нормирование

шума. Распространение звука в помещениях

Необходимо знать, что такое звуковое давление, интенсивность и мощность звука, а также уровни звукового давления, уровни интенсивности и уровни мощности звука и единицы их измерений. Определить, как и какими параметрами нормируется шум в помещениях зданий различного назначения. Обратить внимание на понятие времени реверберации и способы его определения в помещениях.

1. Что такое уровень звукового давления?

2. Что такое нормативные уровни звукового давления?

3. Что такое время реверберации?

4. От чего зависит время реверберации в помещении?

Источник

Ресурсы энергии солнца и ветра на Земле

Жизнь современного человека просто немыслима без энергии. Отключение электроэнергии представляется катастрофой, человек уже не мыслит жизнь без транспорта, а приготовление, к примеру, пищи на костре, а не на удобной газовой или электрической плите – это уже из разряда хобби.

До сих пор мы используем для выработки энергии органическое топливо (нефть, газ, уголь). Но их запасы на нашей планете ограничены, и не сегодня-завтра наступит день, когда они иссякнут. Что же делать? Ответ уже есть – искать другие источники энергии, нетрадиционные, альтернативные, запас которых просто неисчерпаем.

К таким альтернативным источникам энергии относятся солнце и ветер.

Использование солнечной энергии

Солнце – мощнейший поставщик энергии. Что-то мы используем в силу наших физиологических особенностей. Но миллионы, миллиарды киловатт уходят впустую и исчезают с наступлением темноты. Каждую секунду Солнце дарит Земле 80 тысяч миллиардов киловатт. Это в несколько раз больше, чем вырабатывают все электростанции мира.

Только представьте, какие выгоды принесет человечеству использование солнечной энергии:

• Бесконечность по времени. Ученые предсказывают, что Солнце не погаснет еще в течение нескольких миллиардов лет. А это значит, что хватит и на наш век и для наших дальних потомков.

• География. На нашей планете нет мест, где не светило бы солнце. Где-то ярче, где-то тусклее, но Солнце есть везде. А значит не нужно будет окутывать Землю бесконечной паутиной проводов, пытаясь доставить электроэнергию в отдаленные уголки планеты.

• Количество. Энергии солнца хватит на всех. Даже если кто-то начнет безразмерно запасать такую энергию впрок, это ничего не изменит. Хватит и чтобы батарейки зарядить, и на пляже позагорать.

• Экономическая выгода. Уже не нужно будет тратиться на покупку дров, угля, бензина. Бесплатный солнечный свет будет отвечать за работу водоснабжения и автомобиля, кондиционера и телевизора, холодильника и компьютера.

• Экологически выгодно. Уйдет в прошлое тотальная вырубка лесов, не нужно будет топить печи, строить очередные «чернобыли» и «фукусимы», жечь мазут и нефть. Зачем прикладывать столько сил к уничтожению природы, когда в небе есть прекрасный и неиссякаемый источник энергии – Солнце.

К счастью, это не мечты. По оценкам ученых, уже к 2020 году 15% электроэнергии в Европе будет обеспечиваться за счет солнечного света. И это только начало.

Где используют солнечную энергию

• Солнечные батареи. Батареи, установленные на крыше дома, уже никого не удивляют. Поглощая энергию солнца, они преобразуют ее в электрическую. В Калифорнии, например, любой проект нового дома подразумевает обязательное использование солнечной батареи. А в Голландии город Херхюговард называют «городом Солнца», потому что здесь все дома оснащены солнечными батареями.

— Уже сейчас все космические корабли во время автономного полета обеспечивают себя электричеством за счет энергии солнца.

— Автомобили на солнечных батареях. Первая модель такого автомобиля была представлена еще в 1955 году. А уже в 2006 году французская компания Venturi наладила серийный выпуск «солнечных» автомобилей. Характеристики его пока скромны: всего 110 километров автономного хода и скорость не выше 120 км/ч. Но практически все мировые лидеры автомобильной промышленности разрабатывают свои версии экологически чистых авто.

• Гаджеты. Уже сейчас есть зарядки для многих устройств, которые работают от солнца.

Виды солнечной энергии (солнечные электростанции)

В настоящее время разработано несколько видов солнечных электростанций (СЭС):

• Башенные. Принцип работы прост. Огромное зеркало (гелиостат) поворачивается вслед за солнцем и направляет солнечные лучи на теплоприемник, заполненный водой. Далее все происходит как в обычной ТЭЦ: вода закипает, превращается в пар. Пар крутит турбину, которая задействует генератор. Последний и вырабатывает электричество.

• Тарельчатые. Принцип работы схож с башенными. Отличие заключается в самой конструкции. Во-первых, используется не одно зеркало, а несколько круглых, похожих на огромные тарелки. Зеркала устанавливают радиально, вокруг приемника.

Каждая тарельчатая СЭС может иметь сразу несколько подобных модулей.

• Фотовольтаические (использующие фотобатареи).

• СЭС с параболоцилиндрическим концентратором. Огромное зеркало в форме цилиндра, где в фокусе параболы установлена трубка с теплоносителем (чаще всего используют масло). Масло разогревается до нужной температуры и отдает тепло воде.

• Солнечно-вакуумные. Участок земли закрывают стеклянной крышей. Воздух и почва под ней нагреваются сильнее. Специальная турбина гонит теплый воздух к приемной башне, возле которой установлен электрогенератор. Электричество вырабатывается за счет разницы температур.

Использование энергии ветра

Еще один вид альтернативного и возобновляемого источника энергии – ветер. Чем сильнее ветер, тем большее количество кинетической энергии он вырабатывает. А кинетическую всегда можно преобразовать в механическую или электрическую энергию.

Механическую энергию, получаемую за счет ветра, используют уже давно. Например, при помоле зерна (знаменитые ветряные мельницы) или перекачивания воды.

Энергию ветра используют также:

• В ветряных установках, которые вырабатывают электричество. Лопасти заряжают аккумулятор, от которого ток подается в преобразователи. Здесь постоянный ток преобразуется в переменный.

• Транспорт. Уже сейчас есть автомобиль, который едет за счет энергии ветра. Специальная ветровая установка (кайт) позволяет двигаться и водным судам.

Виды ветряной энергии (ветряные электростанции)

• Наземные – самый распространенный вид. Такие ВЭС устанавливают на холмах или возвышенностях.

• Шельфовые. Их строят на мелководье, в значительном удалении от берегов. Электричество поступает на сушу по подводным кабелям.

• Прибрежные – устанавливают на некотором удалении от моря или океана. Прибрежные ВЭС используют силу бризов.

• Плавающие. Первый плавающий ветрогенератор был установлен в 2008 году недалеко от берегов Италии. Генераторы устанавливают на специальных платформах.

• Парящие ВЭС размещают на высоте на специальных подушках, выполненных из невоспламеняемых материалов и наполненных гелием. Электричество на землю подается по канатам.

Перспективы и развитие

Самые серьезные перспективные планы по использованию энергии солнца ставит перед собой Китай, который к 2020 году планирует стать мировым лидером в этой области. Страны ЕЭС разрабатывают концепцию, которая позволит получать до 20% электроэнергии из альтернативных источников. Американское Министерство энергетики называет меньшую цифру – к 2035 году до 14%. Есть СЭС и в России. Одна из самых мощных установлена в Кисловодске.

Что касается использования энергии ветра, то приведем некоторые цифры. Европейская Ассоциация ветровой энергетики опубликовала данные, которые показывают, что ветроэнергетические установки обеспечивают электричеством многие страны мира. Так, в Дании, за счет таких установок получают 20% потребляемой электроэнергии, в Португалии и Испании – 11%, в Ирландии – 9%, в Германии – 7%.

В настоящее время ВЭС установлены более чем в 50 странах мира, а их мощность растет из года в год.

Источник