Солнечный воздушный коллектор повышает пожаробезопасность

Пассивный подход к проектированию системы вентиляции, использующей солнечную энергию, основан на хорошо известном принципе, что разогретый воздух стремится подняться вверх. Солнечные воздушные коллекторы могут сократить расходы на электроэнергию до 50%. Оказывается, что они также могут помочь спасти жизни людей в случае возникновения пожара в зданиях

Исследователи разработали воздуховод, использующий солнечную энергию, который, кроме энергосбережения, может повысить пожарную безопасность здания. Этот конструктивный элемент станет особенностью дизайна нового здания в Мельбурне, Австралия.

Моделирование показало, что специально спроектированная труба способна радикально увеличить количество времени, за которое люди могут покинуть здание на случай возникновения пожара, повысив время безопасной эвакуации с двух до более чем четырнадцати минут!

«Солнечный» воздуховод или так называемый солнечный воздушный коллектор (СКВ) - это пассивная система отопления или охлаждения, в которой для регулирования температуры внутри помещения используется естественная вентиляция.

Приблизительно 19% мировых энергетических ресурсов расходуются на отопление, вентиляцию и охлаждение зданий. Интеграция солнечных газоходов в новые здания и модернизация существующих конструкций предлагает эффективное решение для снижения огромных экологических издержек.

«Исследование демонстрирует, что солнечные воздуховоды дают значительные преимущества как в обеспечении безопасности людей, так и в сохранении окружающей среды».

«Совмещение двух важных функций может повысить и без того высокую экономическую эффективность этой технологии».

Расчет многократного увеличения времени эвакуации, основанный на предыдущих исследованиях, проведенных Школой инженерии RMIT, подтвердил, что солнечные трубы могут с успехом сочетать в себе функции вентиляции и дымоудаления.

Использование физических свойств горячего воздуха или как работает воздушный солнечный газоход

Пассивный подход к проектированию системы вентиляции, использующей солнечную энергию, основан на хорошо известном принципе, что разогретый воздух стремится подняться вверх.

Современные воздушные солнечные коллекторы обычно имеют прозрачную стеклянную стенку, расположенную вблизи окрашенной в черный цвет поверхности для максимизизации поглощения солнечного излучения.

Поток воздуха внутри и снаружи вентиляционного канала, участвующий в отоплении или охлаждении, регулируется с помощью вентиляционных отверстий, расположенных сверху и снизу.

Когда вентиляционный канал нагревается от солнечного света, то нагревается и воздух внутри него. Горячий воздух поднимается и выходит из верхней части трубы, унося за собой воздух из помещения, обеспечивая его вентиляцию. В этом случае естественным образом происходит охлаждение здания.

Когда на улице холодно, вентиляционное отверстие перекрывается и поглощенное от солнца тепло через систему каналов направляется в помещение и обогревает его.

Это гениально простая концепция, которую можно без труда внедрять при проведении модернизации зданий, и которая почти не добавляет дополнительных затрат к возведению новых объектов, но может существенно снизить потребление энергии.

Уменьшение концентрации дыма и повышение безопасности здания

При возникновении пожара используется тот же принцип - горячий воздух поднимается, позволяя солнечному воздушному коллектору вытягивать дым из здания.

Меньшее количество дыма способствует улучшению видимости, снижению уровня окиси углерода и температуры внутри помещения - все это увеличивает время, необходимое для безопасной эвакуации людей.

Для точного определения дополнительного времени на эвакуацию для конкретного здания, которое может предоставить солнечная труба, необходимо провести предварительное моделирование и разработать проект.

«Конечные результаты будут отличаться от здания к зданию, но тем не менее, любое дополнительное время повышает пожарную безопасность и может иметь решающее значение для спасения жизней людей».

Источник: RMIT University