Изготовление термопанелей фасадных своими руками: Как своими руками сделать фасадные термопанели?

Содержание

Монтаж фасадных термопанелей: особенности выполнения работ | mastera-fasada.ru

Развитие современных технологий позволяет производителям строительных и отделочных материалов регулярно пополнять свой ассортимент все более новыми материалами. Материалы теперь не только обладают уникальными характеристиками, но и упрощают сам процесс строительных работ.
К числу таких материалов вполне можно отнести фасадные термопанели, изготавливаемые из пенополистирола и клинкерной плитки производства немецкой компании АВС-Klinkergruppe. Рассмотрим свойства и характеристики термопанелей, а так же как происходит монтаж фасадных термопанелей.

Немного о производстве термопанелей

Монтаж термопанелей
Помимо пенополистирола, который служит основанием термопанелей, верхнюю – декоративную часть панелей изготавливают из клинкерных плиток и выбор именно клинкера для этих целей вовсе не случаен.
Среди множества разновидностей керамической плитки, клинкер выделяется особенной прочностью и долговечностью. Для производства клинкера используется только особый вид сланцевой глины, обжигаемой по старинной технологии.
Прочность клинкера можно сравнить с гранитом или мрамором, но в отличие от них, клинкер никогда не дает радиационного фона.
Клинкер – прочный материал
Прочность клинкера оценивается, как М800, при этом коэффициент водопоглощения равен всего 2%, а морозостойкость не менее 300 циклов. Под воздействием влаги и химических веществ клинкер не дает высолов, в отличие от керамического кирпича.
Основа термопанелей изготавливается из пенополистирола плотностью 40 кг/м3. Данный тип относится к трудновозгораемым, но за счет того, что панель имеет защиту в виде клинкера и расшивочного материала, термопанель считается безопасной с точки зрения пожаробезопасности.
Облицовка фасада термопанелями
Облицовка фасада дома термопанелями может быть выполнена панелями толщиной 6 или 10 см. От этого зависит коэффициент сопротивления теплопередачи, то есть здание станет теплее в 2 или в 4 раза.
По утверждению товаропроизводителей, срок службы термопанелей составляет от 50 до 100 лет. При этом производитель клинкерной плитки дает гарантию в 100 лет на то, что цвет клинкера не изменится.

Достоинства термопанелей

Термопанели
Утепление фасада термопанелями имеет целый ряд преимуществ:

  1. Прочность соединения. За счет того, что клинкерная фасадная плитка впрессовывается в основание из пенополистирола при определенной температуре особым замковым способом, между клинкером и пенополистиролом отсутствует клеевой состав.
    Каким бы прочным ни был клей, со временем он разрушится, а замковое соединение останется прежним. Каждая плитка имеет с тыльной стороны особый выступ, который сцепляется с основанием и прочно держит плитку.
  2. Вентиляция. Утепление фасадов термопанелями обязательно учитывает сезонные колебания температур и возможность конденсации влаги в точке росы.
    При использовании термопанелей точка росы расположена в толще основания из пенополистирола, поэтому конденсации влаги на поверхности термопанелей или на стене не происходит.
  3. Нет мостиков холода. Высокая точность изготовления термопанелей обеспечивает не только простоту монтажа, но и точное совпадение пазо-гребневого соединения.
    После окончания монтажа и расшивки швов, все покрытие является единым целым, поэтому мостики холода отсутствуют.
  4. Отсутствие внутренних напряжений. Крепеж фасадных термопанелей с клинкерной плиткой осуществляется через пластиковые направляющие, утопленные вглубь панелей.
    Именно поэтому внутри панели нет никаких напряжений, которые могли бы привести к ее деформации и разрушению.
Отделка фасадов термопанелями

Монтаж термопанелей

  • С полной уверенностью можно говорить о том, что отделка фасадов термопанелями может быть выполнена своими руками. Учитывая, что цена термопанелей достаточно высока, экономия на услугах монтажной бригады позволит существенно сократить стоимость облицовки.
  • Инструкция по монтажу очень проста и при необходимости может быть дополнена фото и видео материалами, предоставляемыми компаниями-производителями термопанелей.
  • Использовать термопанели можно для облицовки новых и изношенных фасадов. Главное условие, учитывая очень долгий срок службы панелей, — прочность стен.
  • Неровность стен не является препятствием для монтажа. При этом нет необходимости производить оштукатуривание.
  • Рекомендуется в таких случаях выполнить сплошную обрешетку стен, на которую будет монтироваться облицовка. Обрешетка может быть из деревянных реек, или из алюминиевого профиля.
  • Ввиду того, что самая тяжелая термопанель весит не более 16 кг, облицовка не создаст большой нагрузки на стены, а монтаж может производить один-два человека.

Совет! Хотя производитель и указывает, что монтаж можно производить круглый год, но расшивка швов относится все е к «мокрым» процессам, поэтому желательно монтировать фасадные термопанели своими руками при плюсовой температуре.

Для монтажа потребуется не много инструментов:

  • шуруповерт;
  • саморезы;
  • алмазный диск.

Помимо самих термопанелей потребуется так же приобрести доборные элементы, которые понадобится в те моменты, когда необходимо будет оформить дверные и оконные проемы. Отделка откосов может быть выполнена традиционным способом с помощью штукатурки и покраски, а можно выложить откосы клинкерной плиткой.
Отделка фасада дома термопанелями начинается с выставления нижнего уровня. Для этого понадобится соорудить нижний бортик, на который будет установлен первый ряд термопанелей.
Бортик может быть изготовлен из любого подходящего стройматериала, а так же из монтажной пены, если в дальнейшем планируется облицовка цоколя другими отделочными материалами.
Далее термопанели друг за другом выкладываются, начиная с нижнего ряда, точно совмещаясь друг с другом при помощи пазо-гребневого соединения. Саморезами через пластиковые направляющие панели привинчиваются к основанию. Подгонка панелей по размеру выполняется с помощью резки болгаркой с алмазным диском.
Фасадная затирка
По завершении монтажа панелей для отделки фасадов необходимо произвести расшивку всех швов. Для этого потребуется фасадная затирка. Наиболее подходящая – морозостойкая для наружных работ для широких швов.
Данная операция может производиться при среднесуточной температуре не ниже +5 градусов. На этом облицовка фасадов термопанелями завершается.

Заключение

Безусловно, данный способ получить теплый фасад – один из новейших и только приобретает свою популярность. Тем не менее, только за свою простоту и доступность у него уже имеется множество поклонников.

Фасадные термопанели: виды, характеристики, достоинства и недостатки

Главная / Статьи / Фасадные термопанели

Вопрос утепления цоколя и фасада дома актуален для жителей всех регионов Российской Федерации. С этой задачей хорошо справляются современные строительные материалы, такие как термопанели с клинкерной или другой декоративной плиткой. Они не только сохранят тепло, но и станут оригинальным дизайнерским решением в оформлении дома, выделят его на фоне других построек.

 

1. Общая информация о фасадных термопанелях
2. Виды и особенности фасадных термопанелей
3. Преимущества фасадных термопанелей
4. Особенности монтажа фасадных термопанелей
5. Отечественные производители панелей для фасадов

Общая информация о фасадных термопанелях

Клинкерная плитка и керамогранит давно используются для облицовки фасадов. Но инженеры пошли дальше и объединили их с популярным теплоизоляционным материалом, получив новый продукт с высокими эксплуатационными характеристиками.
   Фасадные термопанели выполняют три основные функции: утепляющую, защитную и декоративную. Во многом это обусловлено их многослойной конструкцией. В качестве базового слоя используется легкий пенополистирол или пенополиуретан. Наружное покрытие термопанели – клинкерная, керамогранитная или другая плитка, которая имитирует кирпичную кладку или натуральный камень. Чтобы упростить монтаж этих строительных элементов, используется система «шип – паз». Фасадные термопанели подходят для восстановления старых зданий, ими можно обновить входную группу, снизить ветровые нагрузки. И самое важное – подобное преображение для постройки не повлечет изменения ее основных свойств.

Виды и особенности фасадных термопанелей

Клинкерные термопанели. В качестве декоративного элемента в них используется одноименная плитка. Она имитирует поверхность натурального камня и имеет высокие декоративные и эксплуатационные характеристики. В качестве сырья для изготовления клинкерной разновидности этого стройматериала используется сланцевая глина, которую добывают в Европе. Его сильные стороны – это дополнительная шумоизоляция и гидрозащита стены.
   Термопанели с керамогранитной плиткой. Здесь в качестве декоративного слоя используется одноименный обожженный под воздействием высокой температуры материал. Благодаря такому способу обработки поверхность получается выраженно фактурной, а по практическим свойствам не уступает натуральному камню (именно на его кладку она и похожа). Сильные стороны этого материала – крупный размер плит при относительно малом весе, что существенно облегчает монтаж.

Термопанели с глазурованной плиткой. Строительный материал с гладкой поверхностью неоднородного цвета, который имитирует кирпичную кладку и отлично справляется с декоративной функцией в многоэтажных строениях.

Высокие теплоизоляционные характеристики. Использование этого строительного материала способно значительно снизить теплопотери здания. Даже при малой толщине изолирующего слоя панели (30–40 мм) наблюдается видимый эффект. Теплопроводность материала составляет около 0,02 Вт/(м·K).

Длительный срок службы. Фасадные элементы этого типа сохраняют свои качества в течение 40 лет, некоторые производители дают гарантию на 80–100 лет эксплуатации.

Устойчивость к агрессивным условиям. В составе фасадов такие панели легко переносят снижение температуры до -40 °С. На них не оказывают влияния регулярные осадки, ветер, ультрафиолетовое излучение. Они не подвержены коррозии, выдерживают многократные циклы заморозки и оттаивания, характеризуются нулевым водопоглощением.

Пожаробезопасность. Материал не способствует распространению огня и загорается только при наличии прямого направленного контакта с пламенем. Согласно общепринятой классификации относится к категории B2.

Выраженные декоративные характеристики. Фасадные термопанели снаружи не отличаются от классической кирпичной кладки, но выгоднее последней в плане долговременной эксплуатации. Например, на поверхности термопанели со временем не появляются белые подтеки и разводы. Также они придают фасадным элементам аккуратный вид и не требуют специального ухода.

Простота монтажа. Для устройства фасадной системы на основе утепленных панелей не требуются специальные приспособления и устройство дополнительных подпорок. Благодаря тому, что эти стройматериалы отличаются малым весом, ими можно оформлять здания с фундаментом, чувствительным к высоким нагрузкам. Так как в процессе монтажа не используется раствор, укладка возможна при любой температуре. Предусмотрена возможность монтажа панелей как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Эффективная защита. Термопанели надежно защищены от поражения грибком и плесенью, в их составе нет компонентов, подверженных гниению.

Механическая прочность. Чтобы растянуть материал, необходимо приложить усилие от 300 кПа и более. Прочность на изгибе – 500 кПа.

Экологическая безопасность. И утеплитель, и клинкерная плитка безопасны для здоровья человека и окружающей среды, так как в процессе эксплуатации не выделяют токсичных веществ.

Недостатков у фасадных термопанелей немного. Главный из них – это необходимость в выравнивании основания перед монтажом. Если этот этап работ будет пропущен в целях экономии, итоговый результат будет плачевным.

Особенности монтажа фасадных термопанелей

Для начала рекомендуется приобрести необходимое количество строительных материалов. Специалисты рекомендуют сделать запас на 10–15 % больше расчетной величины. Это связано с инженерными погрешностями и тем, что часть материала уйдет в обрезки.

Гарантировать качество укладки термопанелей можно только при наличии идеально ровного основания. Если геометрия фасада нарушена, допустимо использование обрешетки. Основные инструменты, которые понадобятся в работе, – строительный уровень, электрическая дрель, отвертка, молоток. Для фиксации стройматериалов на фасаде используют дюбеля, клей или пену для пенопласта. Порядок монтажа описан ниже.

  1. Подготовка рабочей поверхности перед укладкой фасадных термопанелей. Сюда входит очищение от пыли и грязи, а также старого декоративного покрытия (опционально). Если есть неровности, их необходимо устранить, добившись идеально прямого основания.
  2. Установка линии горизонта при помощи обычного или лазерного уровня. Также используются алюминиевые или деревянные планки, которые располагаются рядом параллельно друг другу. Расстояние между маяками должно быть равно толщине термопанели.
  3. Укладка первого строительного элемента в левом углу здания выбранным способом (клей, пена или дюбеля). Первый ряд монтируется по цоколю. Если используются дюбеля, их количество рассчитывается исходя из площади. На один квадратный метр приходится 10–15 крепежных элементов.
  4. Укладка остальных фасадных термопанелей с ориентацией на систему пазо-гребневого соединения. На стыках стен обязательно используются угловые элементы, которые покупаются отдельно. Дверные и оконные проемы оформляют с помощью облицовочной плитки, цементно-песчаного раствора или уже готового декоративного решения.
  5. Заполнение зазора между цокольным профилем и стеной здания с помощью полиуретановой пены во избежание циркуляции воздуха за обшивкой фасада.
  6. Затирка швов. Подойдет специальная морозоустойчивая смесь для наружного применения, которую наносят при помощи пистолета. Несмотря на то, что сам состав выдерживает эксплуатацию при низких температурах, работать с ним можно лишь в том случае, если за пределами помещения не менее +5 °С.

На российском рынке фасадные термопанели представлены продукцией нескольких производителей. Одни из наиболее известных брендов:

  • «Регент». Поставляет на российский рынок отечественные фасадные термопанели, верхний слой которых изготовлен из клинкерной плитки. В качестве утеплителя используется вспененный материал – пенополиуретан. Размеры панелей являются стандартными и составляют 240 х 72 мм. Толщина плитки (верхнего декоративного слоя) варьируется от 8 до 14 мм, пенополиуретана – от 40 до 80 мм.
  • «ТермоСоюз». Крупный завод по выпуску материалов для фасадов. В качестве верхнего слоя используется клинкерная плитка, которая производится в Германии из натуральной глины. Стройматериалы доступны в нескольких оттенках, типоразмерах и вариантах толщины.
  • «Фрайд». Термопанели этого производителя достоверно имитируют кирпич с клинкерной и керамической плиткой, а также керамогранитом. В продаже доступны бесшовные решения, плиты различных габаритов толщиной, которая варьируется от 30 до 100 мм. В качестве утеплителя используется пенополиуретан, а жесткая основа изготовлена из ориентированно-стружечной плиты (ОСП).
  • «Термозит». Крупный российский производитель клинкерных панелей – фасадных и цокольных. Толщина изделий варьируется от 30 до 80 мм. Основа изготовлена из пенополиуретана высокого качества.

Монтаж термопанелей – инструкция по установке фасадных панелей


Общие рекомендации по установке термопанелей

С учетом особенностей изготовления термопанели устанавливаются двумя способами:

Во время выбора учитывайте не только состояние цоколя, но и свои возможности. Если вам по каким-либо причинам сложно выравнивать поверхность, то лучше использовать панели для второго метода монтажа. Если цоколь изначально ровный или вы можете устранить проблемы, то намного легче работать первым методом монтажа. Но помните, что применение специальных дюбелей во всех случаях является обязательным условием надежности фиксации.

Для облегчения процесса монтажа производители выпускают комплект доборных элементов.

НаименованиеНазначение и краткое описание
Внешний и внутренний уголПо высоте соответствуют параметрам панели, используются для оформления углов. Обязательное условие – угол цоколя должен иметь ровно 90°. Могут быть с замками или приставными, имеют различные виды и ширину.
Полосы с вертикально расположенными плиткамиПрименяются для улучшения декоративных характеристик отделки цоколя.
Стартовая и финишная планкиЭлементы устанавливаются вначале и в конце монтажа. Защищают отделку от проникновения влаги, служат элементами украшения цоколя. Могут применяться во время обшивки оконных и дверных проемов.

Фасадные термопанели и доборные элементы

Угловая термопанель

Угловые элементы нескольких видов

Профиль цокольный необходим для монтажа панелей

Монтаж фасадных термопанелей своими руками

Многие считают, что если есть под рукой необходимый инструмент и имеются навыки работы с ним, то можно без труда провести монтаж фасадных термопанелей своими руками. Но в каждой работе существуют свои правила, незнание которых может свести на нет все старания.

Термопанели считаются облицовочным материалом. Перед началом их монтажа следует ознакомиться с инструкцией по работе.

Два варианта укладки

Способы монтирования
Специалисты практикуют два способа монтажа панелей, это зависит от выбранного материала.

  1. Бесшовный. Это самый выгодный в финансовом и трудоёмком плане способ. Выбирая этот вариант, вы сможете сэкономить на материале.
  2. С заполнением швов. От первого варианта этот способ отличается тем, что после укладки панелей швы между ними нужно заполнять раствором, чтобы придать поверхности законченный вид.

Оценка предстоящих работ и поверхности для укладки

Эта процедура просто необходима перед началом монтажа. По своей сути укладка термопанелей схожа с облицовкой поверхности плиткой. Разница здесь в том, что во втором случае, наложив на керамику больше клея, вы сможете скрыть любую неровность. В случае с термопанелями такой вариант не пройдёт. Нужна только ровная поверхность.

Что нужно сделать перед укладкой

Подготовительные работы

  1. Выровнять поверхность (максимальное отклонение не больше 10 мм).
  2. Заштукатурить все ямы и выбоины, а выступающие места срезать и отшлифовать.
  3. Если на поверхности имеются более глубокие неровности, их нужно компенсировать прокладками из любого влагостойкого материала.

Подбор материала

Термопанели
Чтобы провести все работы без заминок, необходимо перед тем как приступить к отделке, запастись всеми элементами, которые понадобятся для этого.

  1. Термопанели. Их количество рассчитывается умножением всей длины на высоту. После этого из полученной суммы вычитается площадь оконных и дверных проёмов.
  2. Угловые элементы. Количество этого материала высчитывается путём измерения длины всех внешних и внутренних углов фасада.

Требования к поверхностям

Вне зависимости от того, на какую поверхность будет производиться установка фасадных термопанелей, основание должно отвечать следующим требованиям:

  1. Во-первых, оно должно быть сухим, допускается не более 5% влажности (здесь учитывается глубина до 3 см) для цементных поверхностей, и 1% — для деревянных и гипсовых.
  2. Во-вторых, — прочность. Это свойство учитывается для оштукатуренных и гипсовых поверхностей. На них не должно быть трещин и отслоений.
  3. В-третьих, — чистым. Непосредственно перед монтажом (если работы будут проводиться не на обрешётку) нужно очистить основание от всех посторонних следов грязи, краски, масла и др.

Особенности отделки поверхностей

Как же правильно подготовить поверхность к кладке термопанелей?

Деревянный дом

Отделка деревянного дома
Деревянные стены подготавливают следующим образом:

  1. Вначале прикрепляется гидроизоляция или влагонепроницаемая бумага. Сделать это лучше горизонтальными полосами, начиная сверху. Чтобы каждый верхний лист закрывал нижний на 5–7 см.
  2. После этого при помощи специальных скоб или оцинкованных гвоздей закрепляется штукатурная сетка (антикоррозийная). На внутренних и наружных углах такую сетку нужно положить в два слоя.
  3. На сетку наносят слой штукатурки, чтобы создать ровную поверхность для укладки панелей. Рекомендуемая толщина 1–1,5 см.
Бетонная стена

В принципе, при облицовке такой поверхности не должно возникнуть особых проблем. Единственное, что нужно проверить перед работой, – это пористость. При высокой плотности она будет минимальной, и в таком случае её нужно обработать гидрофобизатором.

Кирпич

Новая кладка, если она достаточно ровная, без пустот и пропусков, не подлежит дополнительной обработке, и монтаж термопанелей можно проводить прямо на неё. Старую кладку очищают от высолов, обрабатывают гидрофобизатором и оштукатуривают.

Обратите внимание! Если вам нужно облицевать старое здание, и штукатурить его не имеет смысла, или для этого понадобится много материала, можно подумать о сооружении обрешётки, на которую и можно будет смонтировать термопанели.

Приступаем к работе – разметка нижней точки

После подготовительных работ нужно разметить нижнюю линию, от которой и будет начинаться монтаж. Если на здании между фасадом и цоколем имеется чётко выраженная граница, то её и можно использовать как «нулевую» линию. В других случаях для разметки по всей площади нужно прочертить горизонтальную линию, от которой и будут начинаться работы.

Обратите внимание! Если здание имеет перепады по высоте, и, к примеру, стена с одной стороны выше чем с другой, то такая линия для каждой стены должна отмечаться с нового уровня.

По всей длине «нулевой» отметки монтируется направляющая, которая будет выполнять роль отлива. При её монтаже большое внимание нужно уделить горизонтальности установки, потому что от этого будет зависеть исход работы. Используйте для проверки уровень.

Подготовительные работы проведены, переходим к основной задаче.

Как устанавливаются термопанели

Необходимые материалы для работ

  1. Чтобы немного понять, каков принцип укладки, и иметь небольшое представление о выборе последующего элемента, рекомендуется предварительно разложить панели на горизонтальной поверхности.
  2. Результат работ будет выглядеть более натуральным, если в процессе укладки вы будете чередовать все элементы по размерам и цвету.
  3. Если вы приобрели панели для бесшовной укладки, то их нужно укладывать снизу вверх, максимально прижимая верхний ряд к нижнему.
Технология укладки

Мастерком нужно нанести на обратную сторону панели слой раствора (примерно 1,5 см), и прижать панель к стене. Затем немного подвигайте панель, прежде чем окончательно ее зафиксировать, клеящая смесь должна выдавиться из-под панели.

Убрав лишний раствор, такую же процедуру проделайте со следующими элементами, пока не уложите первый ряд.

Обратите внимание! При использовании панелей для бесшовной укладки обратите внимание на то, чтобы его торцевые стороны были заполнены небольшим слоем клея.

При проведении работ в сухую погоду непосредственно перед укладкой элемента его нужно увлажнить с помощью кисти, смоченной в воде. Это же нужно сделать и с местом укладки.

Как проводят расшивку швов?

Это важный момент в работе, от правильности его выполнения зависит целостность покрытия. Выполняется она путём заполнения швов цементным раствором. Качественно проведённая расшивка не позволит влаге проникнуть под панели, в противном случае это может стать результатом разрушения при заморозках.

Для расшивки можно использовать толстый полиэтиленовый пакет с отрезанным углом, только его размер должен быть немного меньше шва между панелями.

Инструкция по расшивке
  1. Полностью заполните пакет раствором, и, аккуратно выдавливая его, заполните им все швы. Следите за тем, чтобы раствор не остался на панелях.
  2. После схватывания швы нужно утрамбовать. Делается это небольшой деревянной лопаткой. Не нужно пытаться утрамбовывать сразу после расшивки, жидкий раствор только испачкает термопанели, и вам впоследствии придётся очищать их.
  3. Чтобы окончательно выровнять швы после их утрамбовки, нужно обмести их метёлкой из растительного материала или пластмассы.
  4. Финальным этапом будет обработка поверхности водоотталкивающим составом, но делать это можно только после полного высыхания клеевого состава.

Правильный монтаж фасадных термопанелей позволит создать идеальное сходство с кирпичной кладкой или другим видом отделочного материала и придаст зданию индивидуальный вид.

Видео

В этом ролике показан процесс укладки термопанелей:

А это видео посвящено заполнению швов:

Последняя редакция: 13.04.2015 Автор: Андрей Макаров

fasadoma.ru


Установка цокольных панелей на ровную поверхность

Работать нужно с помощником, в одиночку очень трудно, долго и есть опасность повреждения или неправильного монтажа материалов. Замерьте площадь цоколя и закупите материалы в нужном количестве. Никаких особых запасов не делайте, у вас всегда будет одна лишняя плита, этого вполне достаточно.

Рассчитайте площадь цоколя, произведя замеры

Если есть готовые внутренние и внешние углы – отлично. Если нет – не проблема, мы расскажем, как делается монтаж без этих доборных элементов. Перед тем как покупать готовые углы, проверьте стороны цоколя, везде должно быть ровно 90°. Если это не так, то заводские углы не приобретайте, с их установкой возникнут большие проблемы.

Проверка внутреннего угла — фото

Из инструментов понадобится болгарка с алмазным диском, дюбели с широкими и обыкновенными шляпками, молоток, ручная ножовка и дрель с набором сверл. Конечно, нужно иметь уровень и рулетку. Одновременно надо купить два типа дюбелей: с большими и обыкновенными шляпками. Под обыкновенные дюбели следует подкладывать шайбы по размерам швов между плитками. Если таковых нет в реализации, то можно сделать самостоятельно из полосы железа соответствующих размеров.

Дюбель фасадный с бортиком со стопорным шурупом и пресс-шайбой

Тарельчатый дюбель

Важно. Некоторые производители делают панели с установленными пластиковыми частями дюбелей, это намного упрощает процесс монтажа. При возможности покупайте именно такие виды цокольных термопанелей.

Шаг 1. Проверьте состояние поверхности цоколя. Мы уже упоминали, что цокольные термопанели с замками можно монтировать только на ровные основания. Поверхность проверяется длинной деревянной или металлической рейкой.

Определение ровности стен с использованием двухметровой рейки

Приставляйте ее в различных местах и смотрите на зазоры. Они не должны превышать 4–5 мм. Впадины не столь страшны, как выступы, последние во время осмотра отмечаются и в дальнейшем подлежат удалению. Дело в том, что замки можно соединить только на ровной поверхности, панели должны входить в них без больших усилий. В противном случае есть вероятность, что один из двух элементов (пенополистирол или плитка) отломятся. Это не критично, но на устранение проблемы придется потерять много времени.

Большие выступы на стене лучше удалить болгаркой

Шаг 2. Сделайте разметку нижнего ряда. Очень ответственный момент, выполняйте работы с повышенной внимательностью. Помните, что исправить допущенную ошибку невозможно, придется снимать все установленные панели и начинать монтаж сначала.

Фасад до отделки

Как делать разметку?

  1. Водяным или лазерным уровнем найдите самую высокую точку нижней части цоколя. Горизонтальность может нарушаться, если отмостка сделана неправильно или дом располагается на неровной строительной площадке.
  2. Сделайте метки на всех углах дома, специальной веревкой с синькой отбейте горизонтальную линию по периметру.
  3. Замерьте расстояние в самой низкой точке, этот параметр вам понадобится во время подгонки клиньев панелей в месте их стыка с отмосткой.
  4. По намеченной линии зафиксируйте стартовый профиль.

Крепление стартового профиля дюбелями

Если у вас отмостки сделаны не горизонтально, то стартовый профиль закрепите по нижней наклонной линии цоколя. Рассмотрим именно этот более сложный вариант отделки.

Для увеличения плотности прилегания перед фиксацией плиты рекомендуется на поверхность цокольного профиля нанести линию из пены.

Схема нанесения монтажной пены

Шаг 3. Теперь следует определиться с величиной перепада по линии горизонта. Это нужно для того, чтобы не только выровнять положение плиток, но и уменьшить количество отходов дорогостоящего материала.

Важно. Минимальная высота обрезаемой плитки должна составлять не менее двух клинкеров. В противном случае не будет места для фиксации дюбеля, придется его устанавливать в плитке, что крайне нежелательно.

На этой высоте отбейте еще одну горизонтальную линию, по ней будет монтироваться верхняя часть отрезанных плиток. В дальнейшем плитки рекомендуется устанавливать по натянутой веревке, крепите ее по углам здания и переносите через каждый ряд.

Шаг 4. Точно снимите размеры первой панели с учетом уклона, болгаркой с алмазным диском отрежьте лишнюю часть по нарисованной линии. Советуем не резать всю толщину плитки, а только клинкер. Дальше отрезать намного проще обыкновенной ручной ножовкой с мелкими зубьями.

Распил клинкера болгаркой

Распил панели

Шаг 5. Приставьте плитку к цоколю, пусть помощник ее удерживает, а вы проделывайте отверстия под дюбели.

Если у вас нет покупного угла, то его надо делать самостоятельно. Для этого с внутренней стороны нужно спилить утеплитель под углом 45°. Если получится немного больше – не беда, щель между двумя состыкованными в углу плитами заделается монтажной пеной. Главное чтобы угол не был меньшим, а то две плиты в месте соединения будут иметь зазор. Конкретные значения угла запиливания зависят от фактического угла цоколя, а он может быть как острым, так и тупым.

Практический совет. Во время пиления клинкерной плитки установите направление вращения таким образом, чтобы диск резал сверху вниз, а не наоборот.

Если диск режет клинкер снизу вверх, то на лицевой части появятся сколы. Это дин из немногих случаев, когда приходится нарушать правила техники безопасности во время работы с дисковой пилой, согласно инструкции направление вращения должно быть противоположным. И еще одно замечание. Пользуйтесь только специальными алмазными дисками для плиток, ни в коем случае не работайте с дисками для бетона. Дело в том, что они имеют глубокие сквозные прорези, ударяющие о поверхность плитки. Как следствие не только образуются сколы, но и велика вероятность полного растрескивания плитки.

Шаг 6. Перед тем как устанавливать пластиковые части дюбелей в пенополистирол, высверлите неглубокое отверстие по диаметру большой шляпки. Ее нужно утопить вровень с поверхностью утеплителя, только так можно обеспечить правильное сцепление с замками следующей плиты.

Глубина сверления отверстий

Нельзя слишком сильно затягивать саморезы

Пенополистирол имеет острые углы, которые намного усложняют процесс соединения, при малейшем перекосе за них задевают выступающие участки клинкера и процесс стопорится. Прилагать большие усилия категорически запрещается, элементы могут дать трещину. Для облегчения соединения настоятельно рекомендуем острым монтажным ножом снимать небольшую фаску с пенополиуретана в тех местах, где сверху заходит клинкерная плитка.

Схема установки панели на стартовый профиль

Важно оставить зазор между профилем и грунтом

Схема установки первой термопанели

Шаг 7. После того как первая плита закреплена, приступайте к установке второй.

Схема установки второй термопанели

Стыковка панелей

Вначале прислоните ее к цоколю на небольшом большом удалении и ровной рейкой проверьте положение. Она должна находиться на одной линии с уже установленной. Если выступает – найдите мешающий бугорок и срубите его. Это следует делать обязательно, не пытайтесь с силой соединить замки. Таким образом вы не сэкономите время, а наоборот, в конечном итоге потеряете его на устранение созданных собственными руками дополнительных проблем. Во-первых, есть риск образования трещин. Во-вторых, свободный конец соединенной таким способом плиты будет далеко отходить от плоскости цоколя, а это еще большое усложнит дальнейший монтаж облицовки.

Схема установки термопанелей

Шаг 8. Зафиксируйте установленную плиту. Нужно ставить дюбели с широкой головкой в каждую выступающую часть соединения и не менее шести обыкновенных равномерно по всей плоскости в швы между клинкерными плитками.

Постоянно уровнем проверяйте положение обшивки, своевременно ликвидируйте отклонения.

Схема проверки вертикальности обшивки

Замечание по установке угловых элементов

Цоколь и стена после отделки термопанелями

Монтаж термопанелей — как установить фасадные панели

Термопанель с клинкерной плиткой представляет собой уникальную комбинацию отделочного материала с утеплителем. Данный материал отлично зарекомендовал себя в качестве отделочного материала для фасадов зданий. Если вы ищете рациональный вариант для отделки фасада вашего дома, то обратите внимание на эту технологию. Рассмотрим все достоинства и особенности монтажа термопанелей, а также и сам процесс монтажных работ.

Характеристики и преимущества

Для производства термопанелей с клинкерной плиткой применяется теплоизолятор. Теплоизолятор в свою очередь изготавливается на основе полиуретана, пенополистирола и пеноплекса. В качестве облицовки используется высококачественный марочный обожженный кирпич-плитка. При покупке термопанелей необходимо правильно осуществить выбор, ведь каждая из них предназначается для той или иной поверхности. Что касается преимуществ фасадных термопанелей, то это один из самых современных облицовочных материалов.


Характеристики

  • Благодаря повышенному качеству гидроизоляции, для них абсолютно не страшна влага или сырость. Более того, термопанели вообще не будут пропускать влагу.
  • В обслуживании очень просты.
  • Долговечны.
  • Помимо благоустройства фасада термопанели обеспечивают надежную теплоизоляцию.
  • Благодаря бесшовному соединению можно добиться надежной теплоизоляции.
  • Сама панель, а также клинкерная плитка, не подвергается появлению и соответственно развитию грибка или плесени.
  • Небольшой вес позволяет осуществлять их монтаж самостоятельно. Как следствие нет необходимости в дополнительном усилении фундамента.
  • Осуществлять их монтаж можно в любое время года.
  • Выполнить их монтаж можно своими руками без привлечения специалистов.
  • Их высокая цена полностью оправдывает их характеристики, так как нет необходимости дополнительно приобретать утеплитель и декоративный материал. Термопанель с клинкерной плиткой выполняет одновременно обе функции.


Схема фасадных термопанелей

Итак, если вы уже приобрели данный облицовочный материал, тогда вам стоит подготовить и следующий инструмент:

Если у вас все готово, тогда можно приступать к монтажным работам.

Процесс установки


Резка

Прежде всего, необходимо осуществить ряд подготовительных работ. Например, выполнить верный подсчет материала. Как правило, для этого достаточно знать площадь всего фасада дома. Уже отталкиваясь от этой величины осуществляется покупка термопанелей. Чтобы не прогадать, лучше всего сделать небольшой запас, ведь обязательно будут обрезки, а, возможно, и порча материала. Рекомендуется приобрести запас на 10-15% больше расчетной величины. Чтобы узнать точное или хотя бы приблизительное количество панелей, вам следует площадь дома разделить на площадь одной термопанели. Помимо этого необходимо проверить геометрию дома.


Установка на деревянную обрешетку

Если стены имеют большие перепады и неровности, то, возможно, потребуется изготовить дополнительную обрешетку. Что касается резки термопанелей, то для этого необходимо использовать специальный алмазный отрезной круг или же ножовку для термопанелей.

Старт

Чтобы проверить геометрию фасада необходимо выполнить следующие действия:


Монтаж на стартовый профиль

Отбить горизонтальную линию по всему периметру фасада. Установить по ней стартовый профиль, при этом важно проверить вертикальность каждого угла. Если их параллельность имеет отклонения до 30 миллиметров, то это можно нивелировать. Если же есть отклонение более 30 миллиметров, потребуется изготавливать обрешетку.

Если дом построен из бруса или кругляка, то монтаж термопанелей осуществляется в любом случае на каркас.

Цоколь


Монтаж на цоколь

На следующем этапе термопанели монтируются на цоколь здания. В среднем на один квадратный метр материала расход дюбелей или саморезов до 15 штук. Такое количество крепежа позволяет создать хороший прижим к стене по всей плоскости.

Угловые элементы


Угловые и фронтальные элементы

Далее монтируются угловые элементы. Это важно, так как монтаж термопанели начинается с угла здания. Угловые элементы монтируются на угол здания. Для этого потребует дюбель-гвоздь 12–16 см, а также шуруповерт. На отмеченном месте перфоратором просверливается отверстие. Если вам пришлось монтировать деревянный каркас, то крепеж угловых элементов выполняется при помощи обычных саморезов по дереву длиной в 12 см.

Чтобы предотвратить циркуляцию воздуха под обшивкой, рекомендуется после закрепления первого ряда панелей заполнить образовавшийся зазор полиуретановой пеной между стеной здания и цокольным профилем.

Как резать

Крепление термопанелей между собой осуществляется при помощи пазо-гребневого соединения. Если необходимо подрезать клинкерную термопанель, то это можно сделать при помощи алмазного круга. Особенно это необходимо, если фасад здания имеет арочные, или другие фигурные элементы. Например, это касается дверных и оконных проемов. Полость в таких местах также рекомендуется заполнить полиуретановой пеной.

Оформление проемов


Монтаж угловых элементов

Что касается обработки дверных и оконных проемов, то здесь существует несколько вариантов. Например, можно воспользоваться оригинальным элементом откоса. Также можно изготовить цементно-песчаный раствор и нанести его на откос. Можно воспользоваться облицовочной плиткой и тому подобным.

Карнизы

Что касается карниза, то отделка примыкания термопанелей к свесам крыши осуществляются по завершению монтажных работ. Образовавшийся зазор между свесом крыши и панелью закрывается декоративным элементом.

Водостоки

После выполняется монтаж водостоков. Они закрепляются на стену при помощи шурупов сквозь термопанели. При этом необходимо выполнять работу крайне аккуратно, чтобы не повредить уже готовый фасад.

Затирка

На заключительном этапе осуществляется затирка швов между клинкерной плиткой. Для этого используется специальная морозостойкая затирка, которая наносится при помощи специального затирочного пистолета. Эту работу следует выполнять при определенном температурном режиме, а именно от +5°С и до + 30°С. В среднем расход затирки составляет 5 килограмм на 1 квадратный метр. Следует заметить, что все монтажные работы кроме этого этапа можно осуществлять в любое время года.

Результат обязательно будет отличным!

Итак, осуществить монтаж термопанелей с клинкерной плиткой можно своими руками. Для этого вам необходимо соблюдать всю последовательность работ. В результате вы получите красивый фасад, который отлично будет вписываться в общий интерьер прилегающей территории.

Видео

Дополнительно вы можете посмотреть видеоролик, в котором наглядно представлен описанный в статье процесс монтажа фасадных панелей:

kakpravilnosdelat.ru

Затирка швов

Затирку подбирайте с учетом существующего материала наполнения швов между клинкером. Это могут быть как смеси на основе цемента различных цветов, так и герметики на основе силикона. Первые затирки значительно прочнее, силикон через несколько лет обязательно немного отслоится, нарушится герметичность. Более дорогой материал с защитой от ультрафиолетовых лучей может прослужить до пяти лет, дешевые марки начнут отслаиваться уже на второй-третий год. Затирки на цементном основании значительно прочнее, советуем пользоваться ними. Тем более что при имитации настоящей кирпичной или каменной кладки желательно швы делать натурального серого цвета.

Можно подобрать затирку в тон панелей

Как ускорить работы по их затирке?

  1. Подготовьте плоскую металлическую затирку или большой шпатель. Они будут служить подставками для массы.
  2. Для нанесения смеси следует купить или сделать из подручных материалов специальное приспособление. Ширина на 1–2 мм меньше ширины существующих на плитах швов, для удобства работы согните его буквой Z.
  3. Порцию готовой смеси выложите на подставку, поднесите к шву и при помощи приспособления небольшими порциями вдавливайте в шов. Следите, чтобы затирка приклеивалась ко всей поверхности, работайте аккуратно, минимизируйте количество загрязнений, не оставляйте воздушных карманов.

    Заполнение швов

  4. Если лицевая часть клинкеров имеет очень неровную фактору, то очистку плиты следует делать еще до момента полного застывания затирки, в противном случае ее будет тяжело удалять из углублений. Выполнять это надо влажной мочалкой или тряпкой, постоянно промывая их в чистой воде. На влажной поверхности следы замазки незаметны, но после высыхания вы будете неприятно удивлены. Замазка станет настолько видимой, что очищать поверхности придется еще раз.

    Расшивка швов

    Температурный режим при затирке швов

Аккуратно вырезайте плитки в местах оконных и дверных проемов. Параметры нужно снимать с учетом типа и размеров наличников, откосов и сливов.

Установка панели около проема

Установка цокольных термопанелей на клей

Мы уже упоминали, что панели этого типа можно монтировать на неровные поверхности цоколя – они не имеют замков. Но это не значит, что неровности могут быть любыми, при помощи клея можно исправить разбежности не более 1–2 см. Если есть выступы больше, то их предварительно придется убирать: рубить зубилом, перфоратором или молотком. Выбор инструмента зависит от прочности цоколя и конкретных размеров неровности. Алгоритм подсчета количества материалов и разметка идентичен вышеописанному методу.

Шаг 1. Согласно инструкции производителя подготовьте клей. Выбирайте его марку в зависимости от материала изготовления цоколя и фактического состояния поверхностей.

Шаг 2. Ровным шпателем нанесите клей по периметру плиты и в нескольких местах посредине. Высота клея примерно 2 сантиметра, но показатель в зависимости от неровностей может увеличиваться или уменьшаться.

Шаг 3. Монтаж начинайте, как и всегда, с углов конструкции. Есть еще одна особенность укладки такой облицовки. Если в первом случае отверстия для крепления дюбелей сверлятся после установки плиты в нужном месте, то здесь такая очередность действий невозможна. Дело в том, что во время сверления плиты она будет немного смещаться от оптимального положения, исправить это потом трудно. Придется плиту снимать и повторять намазывание клеем, опять выравнивать положение. Чтобы не допускать таких проблем отверстия в плите сверлите до ее приклеивания, а после дрель должна работать только в цоколе, плита не прижимается и не меняет своего первоначального положения.

Для приклеивания термопанелей лучше использовать пенополиуретановый клей- пену

Шаг 4. Соблюдайте стандартные расстояния между швами соседних плит, щель в дальнейшем следует запенить. После застывания пены излишки срезаются ножом на стандартную глубину.

Нанесение пены

Схема нанесения пены

Нельзя наносить пену на все пространство между стеной и панелью

Установка дюбелей в высверленные отверстия

Монтажная пена на стыках панелей

Таким образом монтируйте все плиты цоколя. Затирка швов делается по привычной схеме.

Термопанели для цоколя

Цокольные термопанели – это универсальны способ защитить цоколь и фундамент, а также придать зданию эстетичности. Несколько слоев различных материалов склеиваются специальным составом, что обеспечивает максимальный результат теплоизоляции и привлекательность отделки.

Производство цокольных термопанелей

Панели изготавливаются из теплоизолятора. Чаще всего в качестве него применяют пенополистирол. С его помощью удается достичь отличного теплоизоляционного эффекта.

Внешняя сторона обычно оформляется клинкерной плиткой. Этот вариант облицовки считается одним из самых долговечных и прочных.

Клинкерные термопанели

Клинкерные

Клинкерные цокольные термопанели под камень являются одними из наиболее популярных. Они обладают высокой механической прочностью. Этого удается достичь за счет применения при производстве особой глины и высокотемпературной ее обработке. Клинкер по своей прочности сравним с отделкой природным камнем. Он имеет высокий показатель влагостойкости, а также обладает отличной стойкостью к различного рода воздействию.

На клинкерных панелях имеется специальный зазор, обеспечивающий вентиляцию и препятствующий накоплению конденсата, который негативно сказывается на качественных характеристиках отделки и может привести к развитию плесени и грибка.

Также термопанели позволяют исключить появление мостков холода и промерзания цоколя. Что касается внешнего вида, то он остается неизменным длительное время, так как панели устойчивы к ультрафиолету.

Термопанели под кирпич

Под кирпич

Термопанели под кирпич клинкерный являются одной из разновидностей панелей для цоколя с утеплением. Они используются так же широко, как и варианты под камень. Такая отделка цоколя подходит для зданий, оформленных в классическом стиле. Термопанели могут отличаться по своим параметрам, а также оттенку. Благодаря обилию цветовых решений можно подобрать идеальный вариант под любой фасад.

Заключительные советы

Отделка цоколя термопанелями – один из самых дорогих методов. Согласно техническим данным материал имеет отличные показатели теплосбережения, но только при одном условии – технологию работ следует неукоснительно выполнять. Если между цоколем и пенополистиролом будут щели, то эффективность утепления уменьшается в разы. При малейших подозрениях в своем умении лучше пользоваться привычными технологиями и более дешевыми материалами.

Не жалейте монтажную пену во время работ, с ее помощью можно улучшить показатели теплосбережения. Наносить ее можно не только на цоколь, но и на обратную строну плит. Во время сдвигов замков часть ее удалится, но оставшаяся выполнит свои задачи. Идеальной поверхности цоколей достичь невозможно, а только к таким плоскостям будут плотно прилегать ровные плиты пенополистирола. Это значит, что следует принимать все меры, чтобы если не улучшить прилегание, то хотя бы уменьшить вероятность образования больших зазоров по всей высоте цоколя. В закрытых воздушных камерах конвекция воздуха не приносит большого вреда, главное чтобы холодный воздух не попадал на поверхность теплого цоколя, а теплый не уходил наружу.

Большое внимание обращайте на герметичность отливов. Попавшая вода не высыхает, а впитывается цоколем.

На фото отлив, стартовый профиль и процесс монтажа панели

В дальнейшем она медленно просачивается внутрь подвальных помещений, как следствие – на стенах появляется плесень. Избавиться от нее невозможно, влажные стены и высокая температура создают благоприятные условия для размножения микроорганизмов.

Фасадные термопанели

На фото клинкерные фасадные термопанели разных оттенков

С помощью фасадных термопанелей под камень или кирпич можно создать практически идеальную облицовку фасада

Видео – Монтаж цокольных термопанелей

Похожие статьи

Технические характеристики термопанелей

При выборе цокольных термопанелей для цоколя важно учитывать основные технические показатели.

ПоказательОписание
ПлотностьЧем выше коэффициент, то более устойчивым к механическим повреждениям будет отделка. Эта характеристика зависит от марки используемого при производстве утеплителя.
ВодопоглощениеТермопанели способны впитывать не более 1 кг/м³ влаги, что позволяет не использовать дополнительную гидрозащиту при монтаже.
ПаропроницаемостьЭта характеристика должна составлять не больше 0,05 мг/М×ч×Па
ТеплопроводностьЧем ниже показатель, тем лучше теплоизоляционные качества утеплителя. Особая технология производства позволяет создавать материал с низким показателем теплопроводности как с помощью пенопласта, так и экструдированного пенополистирола.

Кроме того, все фасадные термопанели обладают следующими преимуществами:

  1. Длительный срок службы. Производители указывают приблизительный период эксплуатации 30 лет, но такая отделка может прослужить и больше.
  2. Упрощенный монтаж. Благодаря особой системе процесс крепления панелей существенно упрощен.
  3. Эстетичность. По внешнему виду они отличаются, огромный ассортимент позволяет подобрать облицовку под камень, под кирпич или другие неординарные варианты.
  4. Пожаробезопасность. Материалы, которые используются при производстве не горят, но при воздействии слишком высоких температур способны плавиться.

Надежный и практичный вариант облицовки – отделка домов панелями. Термопанели помогают ускорить процесс, так как исключают необходимость дополнительно проводить работы по теплоизоляции.

Технология изготовления фасадных термопанелей своими руками. Выбираем вместе лучшие фасадные термопанели Термопанели для утепления фасадов зданий

Или здания всегда привлекает внимание. При этом любые виды отделочных работ должны планироваться еще на стадии составления проекта, причем не суть важно, строится новое здание или проводится реконструкция старого. Выбирая материалы, следует отдавать предпочтение тем из них, что получили хорошие отзывы. Фасадные термопанели, например, появились на рынке строительных материалов уже давно, правда, в европейских странах, а в России пользоваться ими начали только в последнее время.

Что такое термопанель?

Этот инновационный материал был представлен специалистами из Германии еще 40 лет назад. Получен он был в результате комбинации прочной клинкерной плитки и пенополиуретана, который является хорошим изоляционным материалом. Такое сочетание сделало термопанели фасадные с одним из самых качественных и надежных материалов для отделочных работ. Получается, что с помощью одного материала можно достичь сразу двух целей: с одной стороны, фасад будет иметь привлекательный вид, а с другой, будет достигнута его теплоизоляция. Как известно, пенополиуретан имеет отличные утеплительные свойства. Процесс производства термопанели заключается в том, что пенополиуретан заливается в специальные формы, куда уже заложена клинкерная плитка и различные крепежные элементы. Как результат получается цельный материал без стыков, что позволяет обеспечить отличную теплоизоляцию.

Чем отличаются?

Отзывы фасадные термопанели получают положительные совсем не случайно. Во-первых, современные производители предлагают огромный выбор их оттенков и фактур. Например, гладкая поверхность идеально подходит для того, чтобы нанести на нее глазурь или сделать имитацию под камень или дерево. Во-вторых, при монтаже все стыки скрываются благодаря применению особого раствора, укрепляющего конструкцию. В-третьих, материал отличается хорошими показателями тепло- и гидроизоляции, при этом процесс его монтажа прост и удобен.

Преимущества отделки термопанелями

Фасадные термопанели (под кирпич или иные материалы) для отделки зданий и коттеджей сегодня используются все чаще. Главное их преимущество в том, что эти панели представляют собой уникальное сочетание теплоизоляционных свойств и декоративности облицовки. Соответственно, можно существенно сэкономить на покупке дополнительных материалов. Кроме того, многих привлекает этот материал тем, что при его использовании поверхность получается без стыков, а это дает возможность свести к минимуму теплопотери. Хорошие гидроизоляционные свойства – залог того, что в помещение не будет проникать влага.

Внешне термопанели фасадные с клинкерной плиткой очень эстетичны и привлекательны, поэтому с их помощью можно любому фасаду придать определенный архитектурный облик. К тому же клинкерная плитка отличается простотой в уходе, высокой прочностью и сохранением привлекательного вида в течение длительного времени. Немаловажно, что панели имеют приемлемый вес, поэтому и дополнительного усиления фундамента не требуется.

Когда выполнять монтаж?

Как правило, отделочные работы – это самый последний этап при возведении или ремонте дома. В случае если выбираются термопанели фасадные с клинкерной плиткой (отзывы о них исключительно положительные), стоит знать несколько основных правил перед их монтажом:

  1. Панели монтируются по специальным направляющим на крепежные элементы.
  2. Обшивать фасад можно в любое время года, поскольку работы выполняются достаточно быстро без применения специальной техники или соблюдения определенного температурного режима.
  3. Термопанели достаточно легкие, поэтому давление на основание дома будет равномерным.

Продукция немецкого производства: особенности и отзывы

Фасадные термопанели впервые были произведены в Германии, а сегодня сертифицированная продукция доступна как в Европе, так и в России. Использование вкупе с качественным сырьем делает фасадные плиты с клинкерной плиткой самым оптимальным выбором для отделки различных жилых и коммерческих объектов. Большую роль в популяризации материала играет использование пенополиуретана, который просто идеален для и по многим характеристикам превосходит минеральную вату или пенополистирол.

Пенополиуретан – это жесткая неплавкая термореактивная пластмасса, имеющая сетчатую структуру. Этот материал занимает порядка 97% объема всей панели, в то время как всего 3% ее объема – это твердый материал. Особенность пенополиуретана в том, что он стоек к воздействию растворителей, кислот и щелочей, не разрушается под действием грибка или гнили, а также не имеет никакого запаха. При этом пенополиуретан абсолютно безопасен.

Технология производства

Выбирая строительные материалы, мы ориентируемся прежде всего на отзывы. Фасадные термопанели в этом плане идеальный выбор, поскольку они известны как надежные и качественные утеплители и одновременно декораторы фасадных конструкций. Процесс создания термопанелей следующий:

  1. В матрицу в пресс-форме добавляется клинкерная плитка, к которой впоследствии добавляется кварцевый песок: благодаря ему швы в процессе монтажа будут надежно защищены от воздействия внешних факторов.
  2. В матрицу добавляются также пластификаторы – они способствуют улучшенному сцеплению материала с поверхностью.
  3. Форму заполняют жидким пенополиуретаном, который затвердевает и образует единую систему с клинкерной плиткой.

Поскольку клинкерная керамика создана из сырой глины и имеет множество пор, хорошо проникает в них, за счет чего термопанели становятся еще прочнее. Технология производства исключает появление в материале вредных веществ, при этом он отвечает всем существующим требованиям и стандартам.

Термопанели фасадные под камень или другой материал применяются для отделки или ремонта фасада. При этом работа с облицовкой ведется без подготовительных работ, а крепление панелей осуществляется к наружной стене посредством дюбелей.

Как выполняется монтаж?

Панели соединяются друг с другом посредством пазогребневого соединения, поэтому процесс монтажа быстрый и не очень трудный. Благодаря такому соединению нет необходимости во вклейке соединительных плиток, а прочность сцепления материала и поверхности стены становится намного выше. Клинкерные термопанели фасадные, отзывы о которых только положительные, могут крепиться к стене из любого материала – газобетона, кирпича, известняка, песчаника, деревянного бруса или каркасу. При этом необходимости в усилении фундамента нет.

Монтаж термопанелей выполняется в несколько этапов. Сначала проводятся горизонтальные и диагональные линии фасада. Затем выполняется крепление панелей в первом ряду. Сначала устанавливается горизонтальный профиль, а затем укладываются ряды термопанелей слева направо. Все швы должны быть запенены монтажной пеной. Затем производится крепление следующего ряда. И на последнем этапе работ выполняется расшивка швов. Для заполнения швов следует использовать специальную морозостойкую затирку, которая подходит для широких швов. Работать с ней нужно только при плюсовой температуре.

Как выбрать термопанели фасадные?

Фото показывает, насколько разнообразные решения можно реализовать с использованием этого интересного материала. Вы можете приобрести термопанели, созданные на основе пенополистирола или пенополиуретана. Каждая из этих разновидностей имеет свои особенности, а потому стоит хорошо поразмыслить, прежде чем делать свой выбор. При этом применение данного материала – уверенность в том, что фасад вашего дома будет безупречным, ярким и запоминающимся.

Если Вы хотите утеплить свой дом и сберечь в нем приятную температуру помещения, отныне не стоит беспокоиться о переделке его конструкций. Вам потребуется лишь приобрести качественные материалы, которые мы предлагаем по доступным ценам.

Простое и экономное решение, не так ли? «Приоденьте» свой дом с помощью подобной конструкции, и любые погодные или температурные условия станут ему не страшны. Наш сайт поможет купить лучший декоративный камень для внутренней отделки в Москве, способный стать достойной «обложкой» любого здания и сохранить Ваш домашний очаг в нужном температурном режиме. Разнообразие цветовой гаммы и текстур данного товара позволит сделать правильный выбор, соответствующий необходимым характеристикам и вкусовым предпочтениям каждого покупателя.

Цены на фасадные термопанели. Нам есть чем удивить!

Ищете возможность приобрести фасадные термопанели выполненные под камень ? Обращайтесь в «Стройдек» в любое время по поводу другого товара, представленного на нашем сайте, и мы подскажем, сколько декоративный камень на стену и другие сопутствующие материалы для Вашего жилья и приусадебного участка.

Одна из самых интересных на сегодняшний день технологий отделки фасада — клинкерные термопанели. Мы разобрали ключевые особенности этого отделочного материала, включая специфику монтажа, поведение в разных климатических условиях и влияние на теплозащиту зданий.

Разновидности и стоимость термопанелей

При выборе термопанелей для обшивки фасада легко столкнуться с ограниченностью выбора. При том, что для одних только клинкерных панелей существует около десятка различных видов основы, в отдельно взятом регионе можно воочию познакомиться лишь с двумя-тремя образцами такой продукции.

По типу основы панели разделяют на однородные и многослойные. Последнюю разновидность сейчас можно встретить достаточно редко, в основном на выставках строительных технологий. Армирование листовыми материалами должно выполнять задачу предотвращения усадки пенополимера на первых этапах схватывания, однако в технологии литья под высоким давлением такого недостатка не наблюдается. В то же время внедрение в термопанель дополнительного гигроскопичного слоя не несёт существенной пользы, но может ухудшить теплоизолирующие свойства отделки и образовать выраженный тепловой барьер, где с высоким риском будет конденсироваться влага.

Однослойные панели имеют основу одного из трёх типов: ПСБ, XPS (ЭПС) и ППУ, в указанном порядке возрастает и стоимость. По теплотехническим показателям все эти материалы очень похожи, разнятся лишь их морозостойкость, эксплуатационная устойчивость и пожарная безопасность.

В качестве слоя облицовки применяется клинкерная плитка широкого ряда производителей. Она обеспечивает надёжную защиту утеплителя от внешних воздействий и при этом образует готовую поверхность отделки с почти эксклюзивным внешним видом. Естественно, чем больше доверия к производителю плитки, тем ниже вероятность выявления брака со временем. В принципе, сама плитка из клинкера — весьма прочный и долговечный материал, её качества могут быть испорчены только введением в исходное сырьё сторонних примесей.

По способу изготовления панели разделяют на наливные и прессованного склеивания. Вполне ожидаемо, что заливка теплоизолирующего наполнителя в матрицу с плиткой на дне обеспечивает максимально возможное качество сцепления, однако такая производственная технология требует специального оборудования. Плитку также наклеивают на утеплитель методом многократного прессования, чем обеспечиваются высокие эксплуатационные показатели. Термопанели такого способа производства стоит приобретать только у доверенного поставщика.

Способы крепления панелей

Термопанели весьма требовательны к качеству подготовки основания. Из-за крупного формата они в значительной степени подвержены температурным деформациям и влиянию сезонной усадки здания. Тем не менее, забота о подготовке наружных стен под монтаж термопанелей окупается с лихвой: они не только образуют отделочный слой с качественным внешним видом, но и обеспечивают требуемое значение удельного сопротивления стен теплопередаче.

В российской строительной практике довольно часто встречаются попытки сэкономить за счёт того, что толщина панелей уменьшается путём первоначальной наклейки на фасад обычных плит утеплителя. В таком случае термопанель используется просто как способ декоративной отделки. Обоснованной выгоды от этого нет: основную стоимость термопанелей составляет именно плитка, стоимость же роста толщины утеплённой основы примерно сопоставима с отпускной ценой утепляющих материалов. В покрытии фасада пенополистиролом под монтаж термопанелей единственная выгода заключается в предварительной подготовке поверхности с целью её выравнивания или повышения адгезии.

Поскольку термопанели способны полностью обеспечить теплозащиту здания и при этом не чувствительны к намоканию, им не требуется обустройство пространства для продуха. Напротив, наличие воздушного зазора между стеной и термопанелью может спровоцировать образование конденсата в области, примыкающей к несущему слою. Это особенно пагубно влияет на стены из древесины, ячеистого бетона или СИП-панелей.

Имеется два способа обеспечить качественный монтаж термопанелей. Первый — подготовительная штукатурка с допуском на кривизну плоскости порядка 1-1,5 мм/м, но не более 10 мм по всей площади стены. Второй способ относится к «сухому» строительству: на стены монтируется несущая подсистема, пространство между стойками заполняется утеплителем, затем к каркасу крепятся панели. В обоих случаях панели образуют со стеной практически монолитный пирог.

Монтажная подконструкция

Термопанели создают минимальную нагрузку на основу, в зависимости от толщины утеплителя их удельная масса может составлять 7-15 кг/м 2 . По этой причине монтажная конструкция не обязана обладать выдающейся несущей способностью, однако её долговечность не должна стоять под вопросом.

Использовать профили для ГКЛ под термопанели не рекомендуется. Лучше отдать предпочтение клееному брусу или пиломатериалам из твёрдых пород древесины. Перед установкой брусья или рейки в обязательном порядке проходят пропитку антисептиком комбинированного действия, а после этого гидрофобизируются.

Необходимость в монтажной подсистеме, как правило, обусловлена трудностями в закреплении термопанелей к несущему слою стены. В частности, такое решение применяется в каркасном строительстве, либо если в качестве кладочного материала использовались рыхлый ракушечник или пенобетон . Сама рейка может иметь многочисленные распределённые крепления, в то время как панель крепится к подсистеме всего в четырёх или пяти точках.

Пирог утепления и пароизоляция

Основным контраргументом против использования термопанелей является проблема конденсации водяного пара, проникающего изнутри помещения наружу из-за разницы в парциальном давлении. Поскольку утепляющая основа панелей обладает практически нулевой способностью к газообмену (за исключением ПСБ), материал самой кладки должен иметь ещё большую способность задерживать водяной пар. Иначе главное правило в распределении слоёв пирога по их способности к газообмену соблюдаться не будет.

Из этой ситуации существует два выхода, первый — увеличение толщины панелей до такого значения, при котором весь диапазон координат точки росы будет целиком находиться внутри утеплителя. Расчёт для клинкерных термопанелей ведётся по тому же принципу, что и при утеплении плитами из такого же материала, как утепляющая основа. При наличии в основе армирующего листа расчёт выполняется по индивидуальной схеме, большинство программ-калькуляторов такой пирог просчитать не способны.

Второй способ исключить конденсацию влаги — ограничение её проникновения в стены путём укрытия внутренних стен паробарьером. При этом теряется изюминка «дышащих» стен, способных регулировать влажность внутри здания естественным путём. Такой подход требует более тщательной проработки системы вентиляции.

Декоративные свойства

Качественные термопанели не теряют своего вида спустя 30 и даже 50 лет. В свою очередь опыт использования посредственной продукции демонстрирует прямо противоположные результаты. Для нарушения внешнего вида термопанелей с клинкерной плиткой существует несколько факторов риска.

Сам клинкер не теряет своих свойств под воздействием ультрафиолета, практически не пачкается и в целом демонстрирует образцовую долговечность. В ассортименте большинства поставщиков имеется от двух до пяти десятков вариаций цветов и текстур, есть возможность комбинирования разных плиток в одной панели. Всё это делает декоративную ценность такой отделки одной из самых высоких.

Основная проблема клинкерных термопанелей связана с нарушением целостности швов или отслаиванием плитки от утепляющей основы. Если последнее происходит преимущественно из-за нарушения технологии производства, то дефекты расшивки проявляются из-за ошибок монтажа.

В первую очередь следует знать, что наиболее долговечны термопанели на пятиточечной системе крепления. Также следует уделить внимание качественному фугованию швов. Обычно их заполнение и расшивку выполняют после завершения монтажа панелей. Оптимально заполнять швы вечером, расшивку проводить утром следующего дня. Состав фуги должен быть специально ориентирован на применение с клинкерной плиткой. Дополнительным преимуществом послужит наличие галтельного паза на торцах клинкера, который не позволит наполнителю высыпаться.

Этапы устройства отделки термопанелями

Главной особенностью термопанелей как материала для отделки фасада считается их крупный формат. При таких размерах достаточно трудно обойти примыкания к проёмам и правильно рассчитать высоту. По этой причине для отделки фасадов производители поставляют комплекты, изготовленные по индивидуальному заказу. В них входят как рядовые, так и угловые панели, а также элементы облицовки откосов и доборы верхнего ряда. Всё, что нужно для получения такого комплекта — предоставить рабочие чертежи фасада с указанием ключевых размеров, обычно расчёт выполняется бесплатно. При этом работы по подрезке и подгонке панелей сводятся к минимуму.

К тому моменту, когда комплект термопанелей прибудет на объект, уже должна быть подготовлена черновая поверхность или смонтирована несущая система. Установка самих панелей происходит крайне быстро:

1. По линии цоколя крепится стартовый перфорированный профиль, который служит нулевой отметкой. Стартовый лоток позволяет провести отделку цоколя после основной плоскости стен.

2. Панели устанавливаются и крепятся снизу вверх горизонтальными рядами, начиная от внешнего или внутреннего угла здания.

3. Основное крепление панелей выполняется за счёт клея для полистирола, который наносится сплошным контуром по периметру и в нескольких местах по центру тыльной стороны панели.

4. Для большей надёжности и фиксации на время высыхания клея каждая панель крепится дюбелями с пластиковой пробкой или саморезами в местах расположения закладных элементов, то есть в Т-образных стыках швов между клинкером.

5. Также возможно крепление панелей зонтичными дюбелями на вертикальных краях, где утеплитель основы не закрыт плиткой. Чтобы крепление не мешало приклеиванию соседней панели, проводится выборка круглого потая перьевым сверлом.

6. Вертикальные стыки панелей соединяются с помощью высокоадгезивного полиуретанового клея, который наносится на пробелы и тыльную сторону выступающих плиток соседних термопанелей.

7. Горизонтальные стыки имеют соединение в четверть, которое также заполняется клеем.

8. После завершения монтажа панелей проводят фуговку швов. Можно использовать специальный пистолет, можно применить под эти цели плотный полиэтиленовый мешок со срезанным углом как подобие кондитерского шприца.

9. Расшивка швов проводится через 10-15 часов после заполнения, оптимально, если весь этот срок будет соблюдаться невысокая температура и умеренная влажность.

В последние несколько лет облицовка термопанелями для утепления фасада становится все более распространенной в нашей стране из-за растущих технических требований, направленных на обеспечения необходимого комфорта внутри помещения. Изоляция любого здания является первым шагом к обеспечению экономии тепла и уменьшению количества его потребления внутри.

Описание

Когда дело доходит до стоимости, производительности и эстетики – не говоря уже об обслуживании и долгосрочности – оценка облицовочных материалов и фасадных систем сложнее, чем когда-либо. Как и в любом продукте, необходимо взвесить все плюсы и минусы, чтобы достичь необходимого результата. Широкий спектр предложений облегчает процесс выбора, но индивидуальные качества влекут за собой ограничения использования некоторых типов отделки.

Не так давно изоляция и декор фасадов выполнялись только отдельно. Для процессов отделки требовались одни материалы, для создания барьера от холода другие. Сегодня этот метод также широко используется, и часто идеальный внешний вид достигается в ущерб теплоизоляции внутри помещения. Недавно появилась хорошая альтернатива, сочетающая два в одном, это такое экономичное решение.

Фасадные термопанели не нуждаются в дополнительной обработке после установки. Внутри имеется слой теплоизоляционного материала, изготовленного на основе пенополиуретана. Сегодня он считается лучшим в длинном списке подобных ему материалов с похожими свойствами и характеристиками.

Пенополиуретан значительно превосходит полистирол и другие материалы. Панели для фасадов имеют защитный слой из композитного материала снаружи.

Строители и потребитель смогли оценить продукт благодаря разнообразию цветов, надежности и эстетической привлекательности.

Офисные здания и теплые частные дома, украшенные такими фасадами, выглядят современно и роскошно.

Полиуретан – синтетический полимерный материал, который является своего рода пластиком. Он получен реакцией двух жидких компонентов – полиола и изоцианата. При смешивании элементы реагируют, вспениваются и увеличиваются в объеме. При взаимодействии масса затвердевает, образуя мелкозернистую структуру, который составляет более 80% и состоит из крошечных пузырьков газа. Отличительная черта – минимальная теплопроводность воздуха.

Благодаря своей уникальной структуре полиуретановая пена не имеет конкурентов среди всех известных изоляционных материалов. Коэффициент теплопроводности в различных условиях 0,02 – 0,03 Вт/ (м К).

Минимальные показатели позволяют уменьшить толщину панели, сэкономив таким образом ценное пространство. Если сравнить кирпичную кладку и этот материал, то толщина в первом случае 50 сантиметров, в то время как во втором всего 2 см. Пенополиуретан прекрасно выдерживает значительные нагрузки. С высокой степенью эластичности эта изоляция способна выдерживать механическое давление в среднем диапазоне.

Легкая пена позволяет выполнять монтажные работы без особых физических усилий, она не влияет на общую конструкцию и не требует дополнительных укреплений. Более того, не загружает фронт и фундамент конструкции. Имея закрытую структуру, это отличный гидроизоляционный материал. Изделия из ППУ абсолютно не боятся воздействия воды.

Теплоизоляция защищает от влаги, коррозии, плесени, не образует конденсата на стенках и не подвержена действию микроорганизмов или мелких грызунов.

Срок службы продукта составляет от 15 до 50 лет и зависит только от воздействия ультрафиолетового излучения. Единственной слабой точкой является солнечный свет. Под его воздействием покрытие становится желтым и теряет свои свойства. В отсутствии УФ-облучения срок не менее 50 лет.

Материал также имеет некоторые другие особенности. По конструкции он представляет собой диффузные открытые и инертные панели. «Точка росы» не превышает допустимого показателя, благодаря чему нет проблем с герметичностью и вентиляцией (не требуются промежутки в задней части фасада).

Надежное и точное соединение поверхностей исключает появление «холодных мостов», конденсации, вредных микроорганизмов. Панели имеют бороздки и выступы, которые помогают избежать сбора лишней влаги в дождливую погоду. В результате здание приобретает не только лучшие эстетические характеристики, но и прекрасную изоляцию, которая сохраняет тепло зимой и прохладу летом. Сегодня можно купить материал по вполне доступным ценам.

Система термической облицовки включает в себя укладку керамической плиты толщиной 6 мм поверх теплоизоляционного слоя, толщина которого определяется в соответствии с расчетами.

Она требует механически стойкой опоры, разработанной с использованием системы покрытия и укладки панелей из пенополистирола или экструдированного полистирола с высокой механической прочностью на растяжение и сжатие и низким модулем упругости, способным поддерживать вес и напряжение, создаваемое материалом и тепловым расширением.

Изолирующий слой должен иметь шероховатую поверхность, квадратный профиль и не иметь выступов более той толщины, что установлена в расчетах. Достижение желаемого результата с точки зрения теплоизоляции и долговечности наружных покрытий тесно связано с тщательной и правильной конструкцией во всех точках, которые могут создавать тепловой мост.

Он является основным виновником переноса тепла через стены здания, резко увеличивая затраты на отопление и охлаждение. Панели предлагают возможность сократить эти зоны путем размещения барьера снаружи. Системы внешней изоляции предполагают установку материала на внешней стороне стены с готовым текстурированным фасадом.

Основные характеристики:

  • в данном случае водопровод и электрические системы не нужно перемещать, обеспечивая более эффективную модернизацию;
  • отвечает экологическим нормам как текущим, так и будущим;
  • повышают тепловую эффективность и комфорт, уменьшая влажность и улучшая защиту зданий;
  • отвечают целому ряду экологических норм;
  • снижение затрат на техническое обслуживание;
  • визуально привлекательный вид: внешняя отделка доступна в различных текстурах и цветах, поэтому можно выбрать идеальную комбинацию для максимальной эстетической привлекательности.

Потребителю предлагается долгий срок службы. Плиты предоставляют уникальную палитру гладких и шероховатых текстур, румяных, ярких, приглушенных и других цветов в качестве материала для облицовки. Такой вид отделки в настоящее время пользуется популярностью, потому что это привлекательно, эстетически приятно.

Производство термопанелей происходит путем заливки жидких полиуретановых компонентов в специально подготовленные формы с керамической плиткой. В ходе реакции компоненты вспениваются и затвердевают.

Материал позволяет значительно сэкономить на строительстве и отделке.

Толщина блока подбирается исходя из климатических условий в регионе. Большинство новых зданий оснащено облицовкой из теплоизоляционных панелей, которая отвечает необходимым требованиям к фасадным системам. Устанавливается она непосредственно на наружную стену, что исключает необходимость наносить штукатурку и производить покраску.

Декоративные преимущества: разнообразие материалов, широкий цветовой диапазон, множество текстур, размеров, открывающих новые возможности для архитектуры зданий в целом и их отдельных фрагментов.

Панели с керамической плиткой имеют много преимуществ по сравнению с другими аналогичными изделиями, в том числе:

  • сочетают в себе два свойства – теплоизоляцию и экологичность;
  • имеют минимальную нагрузку на фундамент и несущие стены;
  • обеспечивают дополнительную шумоизоляцию и защиту;
  • сохраняют плотность при больших ливнях.

Виды

В качестве строительного и отделочного материала данный облицовочный продукт имеет следующие разновидности:

  • под кирпич;
  • под дерево;
  • под камень;
  • с мраморной крошкой;
  • металлические панели.

Стальные подходят для вертикального или горизонтального применения. Экопродукт изготавливается для облицовки фасадов по заказу с желаемым рисунком и поставляется в готовом виде в магазины. Для углов изготовлены из пены стеновые панельные варианты под углом 45 градусов. Есть переходы для оконных и дверных проемов.

Классификация может выглядеть и следующим образом:

  • материал – пенополистирол, пенополиуретан, их комбинации, экструдированный пенополистирол;
  • способ стыка – «шип-паз», стыковка прямоугольных элементов с ровными краями;
  • материал облицовки – керамогранит, бетон, керамика, клинкерная плитка и другие.

Обзор производителей

Основные производители в России:

  • «Мастерская фасадных материалов»;
  • FTP-Europa;
  • Termosit;
  • «Фрайд»;
  • «Форска».

Среди основных производителей стоит выделить FTP-Europa – компания, занимающаяся реализацией не только своей продукцией, но и других заводов. Зарекомендовала себя по отзывам как изготовитель высококачественного материала. Покрытие создается из керамогранита, из отечественного только изолирующий слой.

Есть хорошие запатентованные панели от Termosit . Производственный процесс представляет собой полный цикл, компанией создана служба контроля за качеством, поэтому и потребительские характеристики на высоком уровне.

Натуральные материалы используются в отделке российского производства от «Фрайд» . В том числе это керамогранит, керамика, камень. В качестве утеплителя пенополистирол, соединения выполняются в виде шип-паз.

GammaStone AIR – это современная экологически устойчивая система, способная удовлетворить самые амбициозные и современные стилистические тенденции архитектуры. Она также оптимизирует функциональные требования, практичность и комфорт. Материал возник в результате интенсивного исследовательского процесса, он является ответом на широко распространенную потребность в эффективной тепловой и акустической изоляции для домов и общественных зданий. Используется со структурами и материалами, которые в то же время гарантируют неизменную эстетическую красоту.

GammaStone AIR – превосходный и непревзойденный материал для облицовки, сегодня это самый подходящий вариант, доступный на международном рынке, относящийся к вентилируемым фасадам.

Эта инновационная система панелей была разработана в сотрудничестве с крупнейшими и наиболее надежными компаниями. Кропотливая работа позволила достигнуть лучших результатов, касающихся изоляции, защиты от погодных явлений и от внешних шумов.

Панели обеспечивают простоту установки, универсальность в архитектурном дизайне, оригинальные стилистические решения с широким выбором мраморных, гранитных, фарфоровых плит и каменных изделий большого размера.

Вентилируемые фасады GammaStone AIR действительно надежны. Панели подвергаются строгим испытаниям. Они устанавливаются на металлической подвесной конструкции, прикрепленной к стене здания со слоями изоляции.

Плюсы и минусы материала

Среди главных преимуществ можно выделить несколько достоинств.

  • Эффективность. Благодаря своим производственным особенностям и дизайну панели одновременно выполняют две функции. Прежде всего они обеспечивают теплоизоляцию здания, а также декоративную облицовку.
  • Высокая теплоизоляция. Обеспечивается бесшовной установкой.
  • Высокая гидроизоляция. Стены и поверхности фасадов уберегаются от естественных воздействий влаги. Кроме того, передний минеральный слой противостоит плесени и грибку.
  • Ассортимент. Потребитель может выбрать свой вариант из десятков цветов и текстур.
  • Прочность и простота в эксплуатации. Не требуют какого-либо технического обслуживания. Технология производства в условиях высокотемпературного режима обеспечивает желательную прочность и эстетические характеристики, которые сохраняются на протяжении десятилетий. Долговечность и надежность панелей подтверждаются длительной эксплуатацией во многих регионах.

  • Легкий вес. Благодаря этой особенности строительство здания не требует дополнительных работ по подготовке и укреплению перед установкой фасадной системы. Это условие исключает перегрузку фундамента, что позволяет использовать материал для отделки стен высотой более 70 метров.
  • Простая установка. Монтаж осуществляется с помощью специальных рельсов и простых инструментов.
  • Установка в любое время года. Не требуют специального оборудования или определенных температурных условий.
  • Высокие эстетические свойства.
  • Экологичность. Основой конструкции является жесткий пенополиуретан. Это нетоксичный материал, который не загрязняет атмосферу вредными веществами. Он абсолютно безопасен для людей. Передний слой выполнен из композитного материала и минеральных частиц. Они также безвредны для здоровья и жизни людей.

Как и у любого материала, у этого тоже есть некоторые недостатки, хоть их и немного:

  • привлечение профессиональных рабочих;
  • существенные затраты в первое время.

Как выбрать?

Существует множество фасадных систем для наружной отделки с утеплителем на выбор. Он зависит от вида и масштаба здания, требований планировки, которые могут повлиять на внешний вид соседних строений.

Конструкции из панелей включают в себя структурные элементы, которые обеспечивают боковое и вертикальное сопротивление ветру и другим воздействиям окружающей среды, а также части, огибающие здание, обеспечивающие устойчивость к погодным условиям, а кроме того, тепловые, акустические и огнестойкие свойства.

Такой продукт позволяет изменять внешний вид здания различными способами. Разнообразие делает панели для деревянного дома инновационным вариантом для архитекторов. Существует широкий ассортимент разнообразных форматов и вариантов монтажа, которые создают совершенно иной характер здания.

Зазоры, предусмотренные между панелями, позволяют фасаду работать как система вентиляции, которая удерживает влажность. Двойные закаленные акриловые смолы обеспечивают эффективную защиту от атмосферных воздействий, которая подходит для балконов и облицовки. Другие свойства включают оптимальную светоустойчивость, двойное упрочнение, устойчивость к царапинам и растворителям, ударопрочность, морозостойкость. Продукт изготавливается в ламинатных прессах под высоким давлением и температурой.

Выбирая продукцию, стоит обращать внимание на особенности разных моделей. Изготовленный продукт под камень порадует респектабельным внешним видом, но он отличается высокой стоимостью.

На рынке большое разнообразие панелей, которые качественно имитируют деревянную текстуру. Они идеально подходят небольшим домам, дачам, там, где хочется создать особый уют.

Если выбирать модель под кирпич, то такой материал будет походить на настоящую кирпичную кладку не только внешним видом, но и текстурой. От оригинала отличить не так просто.

Чтобы не разочароваться в этом виде отделки, лучше всегда выбирать для наружной отделки панель с утеплителем. Она подойдет даже для деревянного дома, разница только в способе монтажа.

Как подготовиться?

Полимерная отделка снаружи стен монтируется с применением каркасной технологии. Главное – правильно установить обрешетку, которая в большинстве случаев изготавливается из деревянных брусков, а иногда из алюминиевого профиля.

Сооружение каркаса и есть главная подготовка стены, если та ровная. Если это условие не соблюдено, тогда предварительная работа по организации обшивки сводится к дополнительной обработке и выравниванию поверхности.

Первый профиль необходимо установить перпендикулярно земле, в точке, которая считается самой низкой у фасада. Это так называемая стартовая планка. Остальные горизонтальные элементы крепятся через 50 сантиметров от нее.

Крепление осуществляется посредством использования саморезов и дюбелей. Теперь можно устанавливать вертикальные направляющие.

Расчеты

Чтобы понять, какова потребность в строительном материале, необходимо найти общую площадь поверхности. Из полученного значения вычитается сумма площади дверей и окон и добавляется 10%, которые отнимают при проведении работ отрезы и нахлесты. Полученная цифра делится на 4,55, именно столько кв. м находится в одной упаковка плит.

Количество необходимой стартовой планки на утепляющие панели высчитывается исходя из периметра строения. От полученного значения отнимают ширину дверей и делят на 3. Чтобы не ошибиться, прибавляют 5% от полученного числа.

Наружные углы определяются суммой высот, поделенных на 0,45 м. Для правильности стоит добавить 5% от полученного значения.

Для одной панели требуется 5 крепежных элементов, угловой элемент забирает 4, а бордюр 2. Крепление стартовой планки – это как минимум 10 элементов, если крепление производится через 30 сантиметров.

При проведении расчетов стоит принимать во внимание не только покрываемую площадь стен, но и теплопотери , в соответствии с которыми в будущем будет подбираться материал необходимой толщины.

  • Величина U является мерой того, сколько тепла теряется через заданную толщину конкретного материала, но включает в себя три основных способа, в которых происходят потери тепла – проводимость, конвекция и излучение. Это мера, которая всегда применяется в Правилах строительства. Чем ниже значение U, тем лучшим теплоизолятором является материал. Значение U позволяет понять последствия, которые имеет тепловая характеристика, когда они направлены на соответствие действующим строительным нормам.
  • R-значение является мерой сопротивления тепловому потоку через заданную толщину материала. Таким образом, чем выше значение R, тем выше термостойкость материала и, следовательно, тем лучше его изоляционные свойства. Тепло перемещается внутри здания и выходит из него несколькими различными способами, а значение R учитывает только проводимость, но не включает в себя ни конвекцию, ни излучение.

Тонкости монтажа

Плиты должны быть уложены с широкими зазорами в соответствии с местными климатическими условиями. Конструктивные соединения устанавливают в соответствии с габаритами блока. Расширительные швы также должны использоваться вдоль углов и гребней (и в любом случае каждые 9-12 м2).

Покрытие с клинкерной плиткой защищается от проникновения воды и повреждений путем установки подходящих уплотнений или металлических проемов сверху и снизу.

В конструкции материала – полиуретановая пена и композитный минеральный слой. Первый компонент является основой всей структуры продукта, он и реализует функцию изоляции. Слой пенополиуретана защищен материалом с рельефной текстурой. Передний является экологически чистым и почти неотличимым от натурального дерева или камня. Готовый продукт представляет собой комплексное целое.

Условия работы напрямую зависят от рабочей нагрузки. Панели для фасадов устанавливаются легко и без каких-либо дополнительных инструментов. Для этого достаточно винтовой отвертки, винтов, циркулярной пилы.

Для правильной установки необходимо выполнить несколько операций.

  • Отметить горизонт вокруг периметра фасада. Поместить вертикальные маяки.
  • Установить первый ряд панелей на горизонтальный профиль. Обработать швы пенополиуретаном.
  • Установить следующий ряд.
  • Качественно обработать имеющиеся швы, используя специальный инструмент. Процедура выполняется при плюсовой температуре воздуха.

Монтировать фасад можно в любое время года, поскольку установка не предусматривает работу со строительными смесями.

Панели образуют самонесущую конструкцию, поскольку вертикальные нагрузки в ней практически отсутствуют. Они монтируются на различных твердых поверхностях: ячеистый бетон, балки, кирпич, штукатурка. Отсутствует необходимость создавать дополнительную основу. Однако если геометрия фасада нарушена, желательно использовать стяжку. Регулируя ее толщину, можно быстро выровнять поверхность.

Благодаря небольшому весу материал прост в установке. Монтаж фасадных плит осуществляется путем установки пластиковых дюбелей. Эта конструкция не слишком сложна, но в то же время довольно надежна.

Терминалы образуют ровную поверхность без трещин. Они защищают поверхность здания от воздействия осадков, изменения температуры, тем самым максимизируя срок службы всей конструкции. Для углов есть специальные панели.

Современные методики предлагают широкий спектр работ и техник крепления. Этот ассортимент включает в себя производство и продажу алюминиевых консолей фасадов и алюминиевой подконструкции.

Она состоит из систем монтажа и основной сетки. Обе консоли и стойка спроектированы исключительно для вентилируемой облицовки, что делает этот продукт первым на рынке. Все элементы спроектированы таким образом, чтобы обеспечить удобство сборки алюминия и возможность регулирования их положения в трех плоскостях. Все это позволяет избежать проблем, связанных с неровной поверхностью стены.

Имеются элементы фиксированной несущей конструкции фасада на надстройке здания и скользящие, которые позволяют другим элементам справляться с расширением алюминия. Предложение включает в себя ряд различных размеров и специальное расширение, что позволяет использовать его в широком диапазоне габаритов.

Преимущества алюминиевого каркаса:

  • высокая прочность;
  • устойчивость к атмосферным воздействиям;
  • легкий вес;
  • низкие транспортные издержки.

Отсутствие гальванической коррозии на стыке с другими материалами и штампованный метод производства позволяют предотвратить напряжение, микротрещины и царапины, возникающие в месте холодного изгиба.

Хотя алюминиевая стойка спроектирована в первую очередь для установки облицовки, ее также можно использовать с панелями из этого же материала. Существует два основных типа сетки T-bar, которые используются для соединения плит и углов, а также в качестве удерживающего профиля. Использование декоративных элементов может замаскировать видимые края пластин или горизонтальные швы, сквозь которые можно увидеть слой подконструкции.

Красивые примеры в экстерьере

Полиуретановая пена является наиболее совершенным материалом для изоляции фасадов зданий и сооружений. Панели с керамической плиткой выступают эффективной теплоизоляцией и имеют декоративную функцию. Панель состоит из двух компонентов: декоративная наружная сторона, изоляция.

В современной архитектуре существует много вариантов того, как можно преобразить фасад здания с помощью плит из полиуретана. Большое разнообразие цветов, отделки и специальных эффектов обеспечивают огромный набор творческих возможностей для создания идеального фасада. Уникальная клеточная структура систем отделки обеспечивает равномерную диффузию естественного света и создает превосходную теплоизоляцию, обеспечивая максимальную устойчивость к ударам и граду.

Специалисты по строительному дизайну могут скрыть различные элементы здания или создать интригующие визуальные контрасты, объединив панели с обычным остеклением. Предлагая совместно расширенную защиту высшего качества от ультрафиолетового излучения, фасадные системы гарантируют длительный срок службы здания.

Утепленные панели предоставляют неограниченные возможности для проектирования, контролируя влажность и снижая потребление энергии. Современные производители выпускают универсальные, вентилируемые системы, которые вмещают обширный набор вариантов облицовки.

В последнее время стало популярно использовать плиты с отделкой под камень или различные виды кирпичной кладки. Особенно эффектно смотрятся между собой несколько видов такой отделки, которые позволяют выделить на фасаде несколько основных элементов, в том числе углы и фундамент. Интересное дизайнерское решение создает уникальный и по-своему неповторимый стиль здания, передает особое настроение жильцов или добавляет респектабельности.

О том, какие особенности выбора фасадных термопанелей, смотрите в следующем видео:

Облицовка фасадов домов термопанелями, с полным правом может считаться самым удобным вариантом отделки. Есть, конечно, множество других видов фасадных панелей, имеющих несомненные эстетические и эксплуатационные достоинства,но только термопанели могут похвастать наличием утепляющего слоя, и натуральной, а не имитирующей, лицевой поверхностью.
В данной статье мы расскажем о том, какими характеристиками обладают термопанели для облицовки стен, вашему вниманию будет также предложена инструкция по их монтажу.

Термопанели представляют собой композитный модульный материал, состоящий из жёсткой основы (плиты OSB), полимерного утеплителя и лицевого слоя из клинкерной или каменной плитки. В качестве теплоизоляционной прослойки, в производстве данного материала может использоваться либо пенополиуретан (ППУ), либо пенополистирол (ППС).
Итак:

  • Полимерные утеплители отличаются высокой устойчивостью к влаге и перепадам температур, а по своим теплоизоляционным свойствам, на порядок опережают многие другие материалы. Вспененный полистирол по характеристикам уступает пенополиуретану, поэтому и цена термопанелей на основе ППС ниже, процентов на тридцать.

  • А вот технология производства не зависит от вида утеплителя. Её суть такова: на дно пресс-формы укладывают агломератную или клинкерную плитку, засыпают кварцевый песок, и заливают сверху жидким ППУ (или ППС).
  • Затем, в форму устанавливают закладные детали – направляющие, необходимые для монтажа готовых изделий. Всё это накрывают жёстким основанием и прессуют. В результате получаются цельные многослойные панели, лёгкие по весу, достаточно прочные и долговечные.

  • Благодаря этим свойствам, облицовка фасадов термопанелями производится не только в частном, но и в многоэтажном строительстве. Понятно, что облицевать такой дом, как на фото сверху, штучной плиткой просто нереально – долго, трудоёмко и дорого.

Крупный размер панелей, а в среднем это 1150*600 мм, позволит значительно ускорить процесс наружной отделки здания. К тому же, облицовка дома термопанелями избавит от необходимости монтажа утеплителя, и, соответственно, способствует снижению общих затрат на строительство.

Тонкости монтажа термопанелей

Сразу скажем, что установка элементов облицовки, в данном случае, может осуществляться двумя способами: прямо к стене, и на каркас. Именно поэтому, облицовка фасада термопанелями, как вариант отделки наружных стен, отлично подходит не только для бетонных и кирпичных, но и для деревянных, а также каркасно-панельных домов.
Итак:

  • Установка панелей непосредственно на базовое основание, приемлема только для кирпичных или бетонных домов, стены которых не имеют значительной кривизны. Поэтому, прежде чем определиться с вариантом монтажа, имеет смысл взять уровень, и проверить, есть ли отклонения.

  • Если перепады отметок превышают 4-5 см, то гораздо проще установить обрешётку, чем выравнивать стены. А вот деревянную поверхность и выровнять-то невозможно.
    Так что в данном случае, облицовка фасада дома термопанелями, является наилучшим вариантом, позволяющим выполнить работу своими руками.
  • Как и любой другой материал, монтирующийся по системе вентилируемых фасадов, этот вид панелей можно установить как на деревянную обрешётку, так и на каркас из алюминиевого профиля. В первом случае используется рейка 20*50 мм – её толщины достаточно, чтобы обеспечить нормальную вентиляцию пространства под облицовкой.
  • Конструкция алюминиевого каркаса более сложная, для его установки требуется три вида профилей. Т-образный профиль используется как направляющая, Z-образный является несущим профилем, а L-образный обеспечивает качественное примыкание облицовки к проёмам. Такой каркас, конечно, дороже, но и срок службы у него несоизмеримо больше, чем у дерева, даже обработанного антисептической пропиткой.

  • Какой бы способ монтажа ни использовался, начинать работу следует с разметки нижнего периметра облицовки. По этой линии будет установлен стартовый уголок – именно на него опирается первый ряд панелей.
    Перед монтажом уголка, в его горизонтальной полке нужно просверлить отверстия для оттока конденсата. В продаже есть специальная планка-отлив, и маскировочный профиль – их используют в тех случаях, когда устанавливается металлический каркас.
  • Шаг между стойками величина непостоянная, и зависит от размера выбранных панелей. На картинке сверху видны штатные места, предназначенные для забивки дюбелей.
    Так вот, стойки каркаса должны располагаться так, чтобы они находились под этими отверстиями. При стыковании двух панелей, эти углубления закрываются выступающей частью соседней панели, либо специальной плиткой-вкладышем.
  • Не стоит приступать к монтажу без предварительно примерки, и начинают её с углов. Для их оформления используются угловые элементы, а для облицовки приоконных зон существуют доборные элементы.
    Их устанавливают на свои места, наживляют, а потом ставят полномерные панели, двигаясь от краёв к центру.

  • В результате, посредине стены останется незаполненный просвет, в который стандартная панель, как правило, не помещается. Чтобы заполнить этот участок стены, панель придётся резать, но так, чтобы плитка, попадающая на линию реза, делилась пополам.
    При необходимости, подрезаются и две соседние панели. Делается это с помощью ручного фрезера или болгарки – ведь клинкер ножом не разрежешь. Для наглядности, можно посмотреть видео.
  • Когда весь ряд панелей подогнан по размеру, можно приступать к капитальному креплению. Наживлённые панели снимают, и приступают к гидроизоляции стен.
    Кирпичные стены лучше обработать проникающим грунтом, а стены из дерева или пенобетона – закрыть рулонной мембраной.
  • Хоть монтаж термопанелей и избавляет от необходимости утепления стен, это не значит, что его не выполняют в принципе. Не забывайте, что большинство регионов нашей страны находятся в суровых климатических условиях, и дополнительное утепление зданий, расположенных в северных районах, является жизненной необходимостью.

  • В таких случаях, обрешётка монтируется не из рейки, а из бруса сечением 40*40 мм. Теплоизоляционный материал закладывается между стойками, а вентиляционный зазор обеспечивается за счёт монтажа контробрешётки из рейки, к которой и будут крепиться термопанели.
    Фактически, данный процесс не отличается от отделки наружных стен любыми другими панелями – разница только в способе крепления элементов на каркас.
  • Термопанели сначала сажают на клей, точечно нанесённый на обрешётку и тыльную сторону, а затем, через штатные отверстия фиксируют тарельчатыми дюбелями, если к стене, и саморезами 4*70 мм, если к обрешётке. Заделка стыков после монтажа производится герметиком на полимерной основе, либо монтажной пеной.

Каждый следующий ряд начинают монтировать только после того, как предыдущий полностью закончен . Если по бокам панели соединяются с помощью зигзагообразного замка, то снизу и сверху гребень вставляется в паз.
По окончании монтажа, швы декорируются затиркой так же, как если бы это была плиточная облицовка.

Фасадные термопанели из пенопласта – утепление и облицовка фасада.

Фасадные термопанели сегодня на рынке представлены в огромном ассортименте. Они представляют собой плиту, состоящую из утеплительного слоя и облицовки. В качестве утеплителя выступает непосредственно пенопласт, а облицовкой может выступать искусственный камень, клинкер или специальный защитный мраморно-акриловый слой.

Пенопластовые термопанели с мраморно-акриловым покрытием на сегодняшний день самые популярные. Они изготавливаются из пенопласта высокой плотности на станках с программным управлением. Это позволяет производителю предлагать огромный ассортимент стандартных изделий и изготавливать элементы на заказ быстро и недорого. Такие фасадные панели из пенопласта могут иметь квадратную или прямоугольную форму и иметь разный угол среза края.

После изготовления все панели покрываются специальным мраморно-акриловым составом. Покрытие осуществляется методом протяжки или напыления, в зависимости от необходимого конечного результата. Если покрытие происходит методом напыления, то поверхность получается немного рифленая, напоминающая вид натурального камня. При использовании метода протяжки термопанель получается идеально ровная и ее почти невозможно отличить от такого же элемента из камня или гипса.

Отделка пенопластовыми панелями выгодна и удобна. Пенопласт обладает отличными звуко- и теплоизоляционными свойствами. После отделки панелями из пенопласта теплоизоляционные характеристики дома значительно повышаются. Правильно подобрав модели панелей можно создать интересный дизайн фасада и придать даже небольшому домику роскошный вид. Оформляя фасад такими панелями, мы одновременно утепляем здание и придаем ему презентабельный законченный вид.

Почему именно фасадные термопанели из пенопласта?

Преимущества облицовки фасада термопанелями из пенопласта с защитным покрытием:

  • Заниматься отделочными работами можно в любое время года.
  • Монтаж максимально простой. Следуя инструкции производителя с такой работой можно справиться даже своими руками без помощи специалистов.
  • Фасадные термопанели из пенопласта устанавливаются очень быстро. За один день можно сделать отделку довольно большого по площади фасада.
  • После отделки фасад не потребует особого и дорогостоящего ухода. Главное содержать фасад в чистоте, и он долгие годы будет радовать своим безупречным видом.
  • Такие панели имеют запас эластичности. В период зимних колебаний температуры и почвенных подвижек между плитами не образуются трещины.
  • Долгий срок службы. Такая отделка прослужит более 15 лет без ремонта и реставрации.
  • Пенопластовые термопанели подходят для стен любого типа и любой толщины.
  • Небольшой вес. Такой декор идеально подходит как лоя облицовки старых домов, так и для отделки современных облегченных фасадов.
  • Низкая стоимость. Даже отделка большого дома обойдется недорого.

На сегодняшний день многие специалисты отмечают, что фасадные термопанели из пенопласта с защитным покрытием  — это идеальное решение для утепления и декорирования фасада. К тому же такую отделку можно прекрасно комбинировать с лепным пенопластовым декором, что позволяет создавать действительно уникальные фасады.

Заказать каталог продукции

Заказать обратный звонок:

Постройте недорогую солнечную систему отопления – DIY

Вы можете построить недорогую солнечную систему отопления, которая стоит всего 30 долларов из собственного кармана.

См. Схемы системы солнечного отопления в галерее изображений.

«Для супер-простой и супер-недорогой солнечной системы отопления, которая действительно работает, – говорят Дон Р. и Джордж Уотерман из Спрингфилда, штат Миссури, – вам нужно следовать только четырем правилам. Первое – глазурь дешевым пластиком. пленка вместо стекла или оргстекла.. . во-вторых, используйте существующую южную стену здания в качестве задней части коллектора. . . в-третьих, забудьте о попытках сохранить накопленное тепло. . . и, в-четвертых, ищите! »

Если вы действительно хотите, чтобы солнечная энергия работала на вас прямо сейчас на основе минимальных денежных вложений, вы можете это сделать. Я знаю, потому что прошлой зимой мой отец, Джордж Уотерман, и я поставляли Изолированная мастерская 30 на 40, в которой почти все тепло необходимо для поддержания комфорта внутри здания в течение почти нулевых дней.. . и мы сделали это с помощью солнечной системы отопления, которая обошлась нам в общей сложности всего в 30 долларов.

Мы достигли этого подвига, открыв четырехкратный секрет недорогой конструкции: [1] Мы застеклили наш солнечный коллектор размером 8 на 30 футов недорогой пластиковой пленкой вместо стекла или оргстекла [2], мы использовали существующий юг нашей мастерской. – облицовочная стена для задней части коллектора, [3] мы не встраивали теплоаккумулятор в нашу конструкцию, и [4] мы использовали большое количество материала, который использовался для солнечной системы отопления.

Во многом благодаря четырем перечисленным выше пунктам, наш обогреватель с солнечной батареей также был довольно прост по конструкции и очень быстро собрался воедино. Мы установили всю систему, потратив всего лишь около недели работы (из-за плохой погоды она растянулась почти на две недели). Сравните наши общие временные и денежные вложения с 1500, 2000 или более долларами, которые стоили бы эти 240 квадратных футов промышленных коллекторов (конечно, до установки и до того, как прибавить еще одну нелепую цифру для воздуходувок, воздуховодов и т. Д.). . . и я думаю, вы согласитесь, что наши первоначальные вложения были вполне разумными.

Также вы можете подумать, что обслуживание (которое в основном должно включать замену двойного слоя пластиковой пленки нашего коллектора) не будет постоянными расходами. Мы рассчитываем менять нашу пленку не чаще, чем раз в два года (она уже пережила одну зиму и выглядит хорошо для другой). Но даже если нам придется менять оба слоя пластика каждый год, это довольно недорого (рулон полиэтилена толщиной 6 мил и размером 8 футов на 100 футов обошелся нам всего в 17 долларов).При такой цене потребуется 34,5 года ежегодной замены, чтобы добавить к стоимости (400 долларов) одного оригинального двойного набора крышек для стеклянных коллекторов. . . и 69 лет ежегодной замены, чтобы равняться стоимости (800 долларов США) двойного остекления из оргстекла. Мы думаем, что компромисс работает в нашу пользу.

Как мы обрамили и покрасили нашу солнечную отопительную систему

Мы начали наш коллектор с того, что очертили его площадь 8 футов на 30 футов с четырьмя 15 футов длиной и двумя 7 футов 9 дюймов длиной 2 на 4.(Так как наш пластик имел ширину всего восемь футов, мы использовали стойки 7 футов 9 дюймов на концах блока, которые, когда они были закрыты сверху и снизу на 1 1/2 дюйма толщиной «2 на 4», в сумме составляли ровно восемь пластиковых Эти 2 на 4 можно было просто прибить ногой (по краю) к южной стене магазина, но мы нашли время, чтобы установить их несколько более сложным (и мы думаем лучше) способом. Что мы сделали, так это сначала прибили полоски пиломатериала размером 3/4 на 2 1/2 дюйма к краям 2 на 4 (см. Деталь, которую я набросал на схемах в галерее изображений).Поскольку так называемые 2 на 4, продаваемые сегодня, на самом деле имеют размеры всего 1 1/2 дюйма на 3 1/2 дюйма, это означает, что полоски образовывали выступ размером 3/4 дюйма в глубину и шириной в один дюйм полностью вокруг 8 футов. на 30 футов окружности рамы коллектора. И это сделало ужасно простым прикрепление рамы (прямо через выступ) к стене магазина с помощью шурупов.

Мы сделали уплотнение между рамой 2 на 4 и сайдингом с пазом и пазом на стене мастерской максимально герметичным, набив небольшое количество стекловолоконной изоляции и старого картона в каждую трещину, которую мы могли найти.Хорошая полоса герметика, полностью покрывающая внешнюю часть стыка коллектора и стены, завершила эту часть работы.

Как только мы обрамили наш коллектор, мы вырезали три отверстия в той части стены магазина, которая была ограничена рамой: по одному в центре вверху и по одному в нижних углах. Эти отверстия, конечно же, были сделаны таким образом, чтобы холодный воздух из цеха мог поступать в коллектор (через два нижних отверстия), где он нагревался, прежде чем выходить обратно в цех (через верхнее центральное отверстие) для обогрева здания.

Размер верхнего отверстия определялся размерами кожуха вокруг воздухозаборника на воздуходувке, которую мы позже установили внутри магазина и над проемом. (См. Раздел «ВОЗДУХОДУВКА» этой статьи для получения более подробной информации об этой части нашей установки.) Однако два отверстия для впуска холодного воздуха были в значительной степени рассчитаны наугад.

Что бы вы предпочли? Пропустите через коллектор немного воздуха и сильно его нагрейте. . . или позволить большому количеству воздуха проходить и нагреваться только умеренно? Размер ваших воздухозаборников может так или иначе решить этот вопрос.В целом, однако, лучше делать эти отверстия слишком большими, чем слишком маленькими. . . поскольку сильно ограниченный воздухозаборник приведет к “голоданию” воздуходувки в верхнем отверстии, заставит его работать чрезмерно и, таким образом, ускорит его износ. Вы также обнаружите, что больший объем воздуха, свободно циркулирующий через коллектор, а затем обратно в обогреваемую область, окупается (особенно в больших зданиях) более равномерной температурой во всем отапливаемом пространстве.

42 усеченных треугольника (треугольники с отрезанным концом), которые мы использовали в качестве прокладок внутри коллектора, были вырезаны из оставшихся двух футов длиной 2 на 12, которые мы бесплатно подобрали на местном лесном складе.

Если бы мы не добавили выступ толщиной 3/4 дюйма к раме нашего коллектора, эти усеченные треугольники были бы вырезаны высотой 2 3/4 дюйма. Так как мы добавили губу к раме, мы сделали треугольники высотой 3 1/2 дюйма. (Вся идея, конечно же, состоит в том, чтобы разрезать эти распорки так, чтобы, когда они заканчивались полосами толщиной 3/4 дюйма, составляющими обрамление для передней части коллектора … внешние [передние] поверхности полос будут выходить заподлицо с внешними [передними] поверхностями 2 на 4, которые образуют периметр коллектора.)


Я также должен указать (независимо от того, какую высоту вы используете при создании одного из этих коллекторов), что вам действительно не нужно делать блоки в форме усеченных треугольников. «Ушки» на таких треугольниках ужасно удобны, когда дело касается их прибивания или прикручивания к стене. . . но квадратные прямоугольные блоки длиной около 31 фута и высотой 2 3/4 или 3 1/2 дюйма будут работать так же хорошо, если вы не против пригвоздить их к месту.

Промежуточные элементы в виде усеченных треугольников были поставлены шипами в три равномерно расположенных горизонтальных ряда так, чтобы они находились на расстоянии двух футов друг от друга, от центра к центру, как по горизонтали, так и по вертикали.Когда они были на месте, мы нанесли хороший толстый слой черной морилки на треугольники, всю площадь стены, ограниченную основной рамой коллектора, а также внутреннюю и внешнюю поверхности самой рамки. (Как вы знаете, темные цвета – особенно черный – имеют тенденцию поглощать солнечное тепло, тогда как более светлые цвета отражают солнечные лучи … и мы хотели, чтобы наш солнечный коллектор поглощал их.)

Это хорошее место, чтобы упомянуть, что вы не должны покрывать внутреннюю часть одного из этих коллекторов краской, содержащей свинец или любое другое токсичное соединение.Относительно высокие температуры, иногда возникающие внутри устройства, могут выделять вредные элементы в виде газов, которые затем смешиваются с воздухом, проходящим через коллектор, и извергаются в жилую или рабочую зону, которую нагревает солнечная установка. Даже морилка, которую мы использовали, издавала довольно неприятный (хотя и безвредный) запах в течение первых нескольких недель работы нашего солнечного обогревателя. И это было достаточно плохо. Так что прислушайтесь к совету того, кто знает: окрашивайте внутреннюю часть вашего коллектора только высокотемпературной плоской черной краской или морилкой, которая не содержит абсолютно никаких токсичных соединений и которая – если это вообще возможно – не будет издавать запаха при нагревании до такой степени. как 200 градусов по Фаренгейту или больше на солнце.

Воздуходувка солнечного коллектора

После того, как вы обрамите и покрасите внутреннюю часть коллектора – и до того, как вы добавите облицовочные полосы и пластиковую пленку на его переднюю часть – вы, вероятно, сочтете удобным установить вентилятор на выпускном (верхнем) отверстии вашего обогревателя. (Хотя этот нагнетатель установлен внутри магазина или помещения, которое должно быть отапливаемым, а не внутри самого коллектора, вам вполне может оказаться удобным установить вентилятор так, чтобы один мужчина или женщина работали внутри, а второй – снаружи. здание.Конечно, после того, как пластиковая пленка будет на месте, это будет невозможно.)

Мы вытащили воздуходувку из старой, неиспользованной газовой печи, которая пылялась в подвале моего отца. Вентилятор типа «беличья клетка» был идеальным (как и должно быть, поскольку он был предназначен именно для такой работы) для распределения теплого воздуха по площади 30 на 40 футов, которую мы хотели обогреть.

Если у вас нет под рукой старого воздуходувки, как это было у нас, поспрашивайте в местных магазинах по продаже печей и поставщикам печей.На каждый новый блок центрального отопления, который входит в уже построенный дом, обычно выходит старый. Один дилер, по сути, сказал моему отцу, что он иногда накапливает столько замененных печей, что ему приходится вывозить их – замки, инвентарь и воздуходувки – на свалку. Вот почему он всегда рад удалить некоторых фанатов и продать их за определенную плату. Его цена? Обычно около 3 долларов за вентилятор с работающим мотором. . . хотя мы отговорили его из четырех фанатов с моторами и двух без них на общую сумму восемь баксов.Поторгуйтесь немного.

И если в результате торга не получится найти пару-тройку настоящих воздуходувок, вы всегда можете использовать вместо них старый оконный вентилятор. Конечно, такой вентилятор, вероятно, займет больше места, чем один из компактных воздуходувок для беличьей клетки, и вы скорее всего, придется проделать в стене отверстие побольше, чтобы обеспечить надлежащую передачу воздуха. Но это ни здесь, ни там. Важно помнить, что у вас есть большая свобода действий, когда дело доходит до уборки воздуходувка для этой солнечной системы отопления.Почти все, что вытянет горячий воздух из коллектора и протолкнет его в нужную вам область, вероятно, будет в порядке.

И вот еще одна возможность: если вы думаете о добавлении одной из этих солнечных систем отопления в кабину или другое здание, которое оказывается где-то за пределами линий электропередач. . . что ж, это можно сделать. Достаньте 12-вольтовый вентилятор автомобильного обогревателя и несколько батареек из старых машин, и вы в деле. Особенно, если у вас есть водяное колесо или ветряное растение «на задворках», чтобы поддерживать заряд аккумуляторов!

Мы построили корпус для нашего воздуходувки для беличьей клетки из оцинкованных кусков фанеры и листового металла.. . и мы не вложили в дизайн много научных исследований. Мы просто позаботились о том, чтобы отверстие в стене, через которое вентилятор забирал теплый воздух из коллектора, было как минимум такого же размера, как выходное отверстие вентилятора. Затем мы установили вентилятор над этим отверстием и поместили его в коробку. Прямоугольное отверстие, которое точно подходило к выхлопу воздуходувки, было оставлено на стороне корпуса, обращенной в магазин.

Сначала, поскольку все мы знаем, что горячий воздух имеет тенденцию подниматься, мы поместили комплект жалюзи в это выпускное отверстие на корпусе и расположили направляющие потока так, чтобы они направляли поток горячего воздуха вниз к полу.Однако это не сработало, потому что бетон, находящийся непосредственно под воздуходувкой, имел тенденцию впитывать большую часть тепла, а то, что оставалось от циркуляции воздуха, казалось, никогда не могло пройти мимо различных скамеек, оборудования и других объектов в помещении. магазин на другой стороне здания. Итак, мы вынули жалюзи и сразу заметили, что температура во всем цехе 30 на 40 футов стала намного более равномерной.

При свертывании воздуходувки помните, что работа не будет завершена, пока вы не установите сетку фильтра печи на каждое из впускных отверстий для холодного воздуха в нижних углах коллектора.Вы не хотите, чтобы грязь, опилки и другой мелкий мусор попадали в коллектор, цеплялись за его пластиковую крышку и тем самым уменьшали количество солнечного света (тепловую энергию), которое поглощает устройство. По той же причине рекомендуется обрамить все три отверстия в стене. . . чтобы пыль, частицы изоляции и т. д., которые могут находиться внутри перегородки, не попали в коллектор.

Облицовочные полосы и пластиковая пленка для солнечного коллектора

На передней части нашего коллектора имеется примерно 500 погонных футов 3/4 дюйма на 1 дюйм или 1 1/2 дюйма, и мы вытащили их все из старых пиломатериалов для бокса.Можно получить четыре или пять отрезков этих полос даже из разделенных досок, которые практически бесполезны для каких-либо других целей. Помните также, что многие из этих облицовочных элементов могут быть короче двух футов в длину и при этом работать.

Прибейте самые длинные полоски к вершинам треугольников так, чтобы вы образовали три горизонтальных ряда, которые простираются на всю длину коллектора. Затем отрежьте короткие кусочки, которые помещаются между горизонтальными рядами, чтобы получились вертикальные ряды зачистки. Когда вы закончите, у вас будет очень аккуратная сетка из двухфутовых квадратов, полностью покрывающих лицевую сторону всей единицы размером 8 на 30 футов.Эта сетка (которую вы, вероятно, захотите покрасить) обеспечит отличную поддержку пластиковой пленки, которую вы собираетесь нанести, и предотвратит натяжение гибкого покрытия на заднюю часть коллектора, когда нагнетатель солнечной системы отопления втягивает воздух. от агрегата.

Перед покупкой осмотрите и обратите внимание на различные пластиковые покрытия, доступные в вашем районе. В целом, чем четче покрытие вашего коллектора, тем лучше будет работать агрегат. . . и вы найдете значительный диапазон прозрачности даже в самых дешевых пластиковых пленках.Лента толщиной в четыре или шесть милов подойдет. . . но шестимиловый (хотя он пропускает немного меньше света) несколько более прочен и, следовательно, предпочтительнее. Мы накрыли наш коллектор шестимиллиметровым полиэтиленом, который мы купили в рулоне размером 8 на 100 футов (за 17 долларов) у Sears.

Перед тем, как приступить к нанесению полиэтиленовой пленки (особенно если вы работаете в холодную погоду), убедитесь, что она нагрелась как минимум до комнатной температуры. Если вы этого не сделаете, вы обнаружите, что невозможно растянуть покрытие достаточно сильно, чтобы компенсировать расширение пластика, когда коллектор начнет нагреваться.И это нехорошо. Неплотное покрытие из гибких дисков не только плохо выглядит, но и изнашивается намного быстрее, чем натянутое.

Мы прикрепили наш пластик несколькими скобами, чтобы удерживать его на месте до тех пор, пока мы действительно не сможем закрепить его каждые два фута с предварительно просверленными вертикальными деревянными полосками толщиной 3/4 дюйма, шириной 1 дюйм и длиной 8 футов. Эти полоски крепились саморезами. . . которые, по нашему мнению, практически необходимы для последующей простой замены пластикового покрытия.

Второй слой пленки был нанесен прямо поверх полос, удерживающих первый (что, конечно, автоматически создавало изолирующее воздушное пространство толщиной 3/4 дюйма).Это второе пластиковое покрытие также было натянуто максимально плотно и закреплено полосами и винтами. Однако на этот раз вертикальные полосы были разнесены на четыре фута.

Солнечное отопление: одинарное или двойное остекление и другие сюрпризы

Нам было интересно, насколько лучше наш коллектор будет работать с двумя слоями пластика спереди вместо одного. Таким образом, мы эксплуатировали солнечную систему отопления с ее коллектором, закрытым одним листом пленки, около недели, прежде чем мы применили второй.Как ни удивительно, «двойное остекление» из пластика подняло температуру внутри коллектора всего примерно на десять градусов. . . что было не так сильно, как мы ожидали. Однако во время испытания однослойного слоя ветер был относительно слабым (хотя было довольно холодно: от 5 до 10 градусов выше нуля), и это, несомненно, имело некоторую разницу. Одиночный лист почти наверняка потеряет гораздо больше тепла в ветреные дни, чем двойной слой пленки.

Мы также были удивлены, узнав, что температура внутри нашего коллектора напрямую не отражает разницу в температуре наружного воздуха.В середине зимы, с выключенным вентилятором, казалось, не имело большого значения, температура на улице пять или 40 градусов выше нуля. Температура внутри коллектора с двойным остеклением обычно достигала 140 градусов примерно к 10:00, поднималась до 150 или 160 где-то между 11:30 и 13:30, а затем упала до 140 к 16:00. При работающей воздуходувке все эти цифры упали примерно на 30 градусов по всей доске. (Помните также, что наш коллекционер находится в Спрингфилде, штат Миссури.Показания будут несколько отличаться для любого построенного вами юнита, если вы живете на другой широте, в вашем районе более или менее облачность и т. Д.)

Таким образом, из наших наблюдений мы пришли к выводу, что температура наружного воздуха практически не влияет на работу нашего вертикально установленного коллектора. Однако угол наклона солнца имеет большое значение для выходной мощности устройства. . . и, что довольно интересно, эти вариации результатов работают исключительно в наших интересах.

То есть: в самые холодные месяцы зимы (температура наружного воздуха от 5 до 40 градусов по Фаренгейту), когда солнце находится ниже всего в небе, наш коллектор, как мы уже заявляли, достигает максимальной внутренней температуры (вентилятор выключен) от 150 до 160 градусов. Однако в мае (температура наружного воздуха 80 градусов), когда солнце намного выше в небе, коллектор прогревается внутри (вентилятор выключен) всего примерно до 120 градусов!

Вертикально установленный коллектор работает именно так, как нам всем хотелось бы, чтобы работала ловушка для солнечной энергии.Зимой он улавливает много солнечных лучей (именно тогда, когда мы этого хотим), и поглощает их все меньше по мере того, как Оле-Соль поднимается выше в небо и согревается погода (это именно то время, когда мы этого не делаем). хотите, чтобы солнечная или любая другая система отопления вообще работала хорошо).

Солнечный коллектор: итоги

Несмотря на наш энтузиазм по поводу солнечной системы отопления, мы добавили. Говоря о мастерской моего отца, мы хотим быть до боли честными и сказать, что наш коллектор размером 8 на 30 футов оказался немного слишком маленьким, чтобы полностью нагреть все здание 30 на 40 футов так, как нам хотелось бы.Однако, если бы изолированную конструкцию повернули в другую сторону (так, чтобы одна из ее 40-футовых сторон была обращена на юг), солнечный обогреватель, вероятно, был бы достаточно большим, чтобы обеспечивать все тепло, которое мы когда-либо хотели, почти в любой зимний день. что мы будем работать в магазине.

Нельзя сказать, что солнечная печь не дает положительных результатов. Безусловно, это так. Без дополнительного обогрева система с питанием от солнца будет поддерживать в мастерской очень комфортную температуру не менее пяти часов в день.. . с 1:00 дня до 6:00 вечера. И если небольшую пропановую горелку включить на 45 минут всего один раз примерно в полдень, чтобы нагреть магазин до 55 или 60 градусов, солнечная система отопления будет поддерживать эту температуру в течение всего остального дня. . . максимальная температура 70 градусов около 4:30 дня. (Изоляция здания предотвращает падение температуры в магазине ниже 35-40 градусов в течение следующей ночи. Более низкий показатель нас не беспокоит, поскольку мы используем магазин только днем.)

Мы считаем, что это неплохая производительность при общей стоимости установки 30 долларов. На самом деле, все равно было бы чертовски хорошо работать, если бы мы купили все новое и потратили, возможно, 100 долларов на систему солнечного отопления. Суть в том, что за очень небольшие денежные затраты мы отбираем значительное количество солнечной энергии для использования в нашей семейной мастерской.

В таком случае я хотел бы задать вам следующий вопрос: уверены ли вы, что у вас нет мастерской, игровой комнаты или другого закрытого помещения, которое вам нужно отапливать только в течение дня.. . для чего эта очень простая, недорогая, солнечная система без накопителя, которая может быть в значительной степени сконструирована из разборных материалов, не была бы идеальной?

Как только она заработает, все, что вам нужно сделать, чтобы эта солнечная печь работала годами, – это [A] снабдить вентилятор небольшим количеством электричества, а [B] заменить этот пластик каждые два года. Это довольно недорогой способ согреться в наши дни!

Автоматический контроллер для вашей активной солнечной системы отопления

Какое-нибудь устройство, которое автоматически включает и выключает вентилятор, используемый в сопутствующей солнечной системе отопления, – это удобная вещь.Он может гарантировать, что ваш магазин, комната или что-то еще получит от своего коллектора полную дозу тепла в солнечные дни (но не в ночное время или в пасмурные дни).

Возможно, самый простой способ управлять воздуходувкой – это использовать один из доступных на рынке недорогих автоматических таймеров. Просто оцените наиболее эффективный период работы вентилятора (скажем, с 10:00 до 17:00) и установите таймер, чтобы он работал в течение этого времени. Единственная проблема с этой настройкой, конечно же, заключается в том, что она «слепа» к любым внешним изменениям, которые могут иметь место и которые могут повлиять на работу воздуходувки.Если небо сильно затянуто облаками, например, когда таймер тупо включает вентилятор. . . вентилятор так же тупо будет сидеть семь часов, вдувая в комнату холодный воздух.

Понятно, что для максимальной эффективности вашему контроллеру нужен какой-то датчик температуры. Нет, этот датчик не должен быть дорогим. Фактически, почти каждая газовая печь имеет именно такое устройство где-то внутри, и если немного потренироваться, вы, вероятно, получите его даром. (Мы вытащили нашу из той же старой печи, которая поставляла нашу воздуходувку.)

Один из этих датчиков температуры легко извлечь из старой газовой печи. Откройте панель, закрывающую запальную лампу и камеру сгорания. Внутри вы должны увидеть небольшую коробку с выходящими из нее проводами. Отрежьте или отсоедините эти провода и снимите крышку коробки. Вы должны найти внутри небольшой датчик или циферблат с двумя подвижными указателями, которые можно настроить для включения, а затем выключения горелки при любой температуре, которую вы выберете.

Выверните винты, удерживающие коробку на месте, и вытащите ее прямо.Сюрприз! Теперь вы держите в руке коробку. . . и у этой коробки есть длинная трубка с дырками, торчащими из задней части. Если вы можете заглянуть в эту трубку, вы увидите спиральную полосу металла, которая расширяется и сжимается при нагревании и охлаждении. Именно это расширение и сжатие приводит в действие простой механизм переключения внутри контроллера. . . тем самым позволяя контроллеру включать и выключать нагнетатель газовой печи – или, в данном случае, нагнетатель солнечной печи.

Нетрудно приспособить один из этих блоков управления к вашей солнечной системе отопления. Просто просверлите отверстие в стене, которое образует заднюю часть солнечного коллектора, воткните зонд в отверстие так, чтобы носик выходил прямо в коллектор, чтобы получить точные показания температуры, а затем электрически подключите «маленький черный ящик». последовательно с двигателем воздуходувки так же, как вы подключаете любой другой простой выключатель.

Теперь, по крайней мере, вентилятор вашей солнечной печи можно настроить так, чтобы он включался только тогда, когда в его коллекторе достаточно избыточного тепла, чтобы работа этого вентилятора была оправданной.Но что, если тебе не нужно это тепло. . . что, если в вашей комнате или магазине температура уже достигла (или выше) температуры, которую вы предпочитаете?

Нет проблем. Когда вы подключаете датчик температуры коллектора последовательно к двигателю вентилятора, просто добавьте комнатный термостат высокого напряжения (тот, который используется при установке электрических нагревательных кабелей в потолке), как показано на схеме 1. Регулируя настройки на обоих коллекторах. датчик и комнатный термостат (который вы установите где-нибудь в обогреваемой комнате), теперь вы можете отсутствовать на несколько дней.. . всегда уверен, что вентилятор солнечного нагревателя будет работать – и будет работать только тогда, когда коллектор достаточно горячий, чтобы принести пользу, и в комнате достаточно прохладно, чтобы нуждаться в тепле коллектора.

Довольно аккуратно, да? За исключением, конечно, того факта, что термостат высокого напряжения может обойтись вам примерно в 12-15 долларов. Однако, как и следовало ожидать, специальный скаунджер может выполнить ту же работу за значительно меньшие деньги.

Вернитесь к той мусорной газовой печи, из которой вы собирали детали, и вытащите ее термостат.Да, это термостат низкого напряжения, а это значит, что его нельзя подключить напрямую к цепи вашего вентилятора, как это может сделать термостат высокого напряжения (нагрузка может сжечь его). Но это тоже не проблема. Немного поработав, мы можем заставить и этот работать.

Вам понадобится понижающий трансформатор, который вы можете взять из той старой надежно-ржавой газовой печи, которая так долго служила вам. Вам также понадобится одно из 12-вольтных реле, которые

Radio Shack и другие магазины электроники продаются по цене от 3 до 5 долларов.Реле должно иметь 12-вольтовую катушку и контакты, рассчитанные на 120 вольт при минимальном токе 5 ампер. И попробуйте достать такую ​​с катушкой, рассчитанной на переменный ток. Реле с более чувствительной катушкой постоянного тока (это то, что мы использовали, поскольку это то, что у нас уже было) не будет работать, если вы не добавите диод и конденсатор, как показано на схеме 2 (см. Схемы солнечного коллектора в галерее изображений) .

И поскольку это настолько сложно, насколько мы можем спроектировать нашу схему, давайте перейдем к диаграмме 2 и узнаем, как заставить эту окончательную отлаженную систему работать.

У нас есть схема, в которой термостат низкого напряжения подключает и отключает трансформатор низкого напряжения к катушке и от катушки реле высокого напряжения. И когда это реле открывается и закрывается, оно, в свою очередь, подключает и отключает вентилятор вашего солнечного нагревателя от 110-вольтового электричества, которое заставляет его работать. Если реле было подключено к катушке переменного тока, все в порядке. Ты дома свободен. Однако, если у него есть катушка постоянного тока, вам придется добавить диод и конденсатор, показанные на схеме 2.

Это подводит нас к последнему элементу электронного ноу-хау, которым вы должны обладать.Конденсатор, достаточно большой для этой работы (100 мкФ или около того), вероятно, будет электролитическим и, следовательно, поляризованным. (То есть у меня будет терминал с положительным + и отрицательным -). Если вы подключите такой конденсатор «задом наперед», вы его сожжете, и поэтому вы должны позаботиться о его правильном подключении.

Но это тоже несложно, ведь есть такой простой способ определить полярность любого источника низкого напряжения. Подключив трансформатор и подключив диод, просто вставьте оголенные концы медного провода на расстоянии от 1/4 дюйма до 1/2 дюйма в кусок сырого картофеля.Оставьте их там на полчаса – в течение этого периода произойдет электрохимическая реакция, в результате чего картофель станет темно-синим вокруг провода, подключенного к положительному полюсу. Подключите + сторону конденсатора к этой ножке термостата, а отрицательную сторону – к другой. – Д.В.


Первоначально опубликовано: ноябрь / декабрь 1977 г.

Узнайте, как сделать автомобиль на солнечной энергии дома

Урок по науке о солнечной энергии

Солнце: лучший источник энергии

Каждое утро встает солнце, принося свет и тепло земле, а каждый вечер оно заходит.Это кажется настолько обычным, что мы редко задумываемся об этом ярком объекте в небе. Но без него нас бы не было!

Глубоко в ядре нашей местной звезды атомы водорода вступают в реакцию ядерного синтеза, производя огромное количество энергии, которая течет во всех направлениях со скоростью света (это ошеломляющая скорость более 186 000 миль в секунду). Всего за восемь минут эта энергия перемещается на Землю на 93 миллиона миль.

Мы используем много разных форм энергии здесь, на Земле, но вот в чем дело: почти все они происходят от Солнца, а не только от света и тепловой (тепловой) энергии!

Закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, но может изменять свою форму.Вот что происходит с солнечной энергией – она ​​принимает множество различных форм:

  • Растения преобразуют световую энергию солнца в химическую энергию (пищу) в процессе фотосинтеза. Животные едят растения и используют одну и ту же химическую энергию для всей своей деятельности.
  • Тепловая энергия солнца вызывает изменение погодных условий, в результате чего возникает ветер. Затем ветряные турбины преобразуют энергию ветра в электрическую.
  • Гидроэлектроэнергия – это электрическая энергия, производимая движущейся водой, и вода течет, потому что тепловая энергия солнца вызывает испарение, которое поддерживает движение воды в круговороте воды.
  • В настоящее время большая часть человеческой деятельности использует энергию ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и природный газ. Эти источники энергии создаются в течение очень долгих периодов времени из разложившегося и окаменевшего живого вещества (животных и растений), а энергия в этом живом веществе изначально поступала от Солнца посредством фотосинтеза.

Солнце за один час посылает на Землю больше энергии, чем нужно всей планете за год. Представьте себе, если бы мы могли напрямую улавливать эту энергию и преобразовывать ее в форму, которая могла бы питать наши города, дома и автомобили!

Многие ученые во всем мире исследуют, как мы можем улучшить использование солнечной энергии.Один из способов – использовать солнечные тепловые панели для сбора тепловой энергии для нагрева воздуха и воды.

Другой способ – использовать фотоэлектрические (PV) элементы, также называемые солнечными элементами, для преобразования солнечного света непосредственно в электричество. («Фотоэлектрические» по сути означает «световое электричество».)

В фотоэлементах

используется такой материал, как кремний, для поглощения энергии солнечного света. Энергия солнечного света заставляет часть электронов оторваться от атомов кремния в ячейке.

Из-за того, как устроен солнечный элемент, эти свободные электроны перемещаются к одной стороне элемента, создавая отрицательный заряд и оставляя положительный заряд на другой стороне.

Когда элемент подключен к цепи с проводами, электроны будут течь по проводам от отрицательной стороны к положительной, как батарея. Этот поток электронов представляет собой электричество, и он питает нагрузку (лампочку, автомобильный двигатель и т. Д.), Которую вы подключаете к его пути.

Сегодня

фотоэлементов по-прежнему способны улавливать лишь небольшую часть солнечной энергии, поэтому их необходимы акры, чтобы собирать достаточно света для производства электроэнергии в больших масштабах.

Необходимо проделать еще большую научную работу, чтобы сделать их более эффективными и занимать меньше места.Несмотря на проблемы, солнечные панели используются для питания многих вещей, таких как знаки аварийной остановки, огни школьных переходов и многое другое.

Многие люди также могут обеспечивать электроэнергией свои дома, устанавливая солнечные панели на крыше, и это станет только легче, поскольку технологии будут продолжать развиваться.

Типы солнечных панелей: что вам нужно знать

Время чтения: 6 минут

Большинство доступных в настоящее время вариантов солнечных панелей подходят к одному из трех типов: монокристаллический , поликристаллический (также известный как поликристаллический), и тонкопленочный .Эти солнечные панели различаются по способу изготовления, внешнему виду, характеристикам, стоимости и установке, для которой каждая из них лучше всего подходит. В зависимости от типа установки, которую вы планируете, один вариант может быть более подходящим, чем другие.


Основные типы солнечных панелей

Существует три основных типа солнечных панелей: монокристаллические , поликристаллические и тонкопленочные . У каждого типа есть свои уникальные преимущества и недостатки, и тип солнечной панели, наиболее подходящий для вашей установки, будет зависеть от факторов, специфичных для вашей собственности и желаемых характеристик системы.

Основные типы солнечных панелей
Тип солнечной панели Преимущества Недостатки
Монокристаллический Высокая эффективность и производительность Более низкие затраты 9022 Полигональные эффективность и производительность
Тонкопленочные Портативные и гибкие Более низкая эффективность и производительность

Ниже мы разберем некоторые общие вопросы и проблемы, касающиеся солнечных панелей и того, как разные типы панелей имеют разные характеристики .

Из чего сделаны разные солнечные панели?

Для производства электричества солнечные элементы изготавливаются из полупроводникового материала, преобразующего свет в электричество. Наиболее распространенным материалом, используемым в качестве полупроводника в процессе производства солнечных элементов, является кремний.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

Как монокристаллические, так и поликристаллические солнечные панели имеют элементы, изготовленные из кремниевых пластин. Чтобы построить монокристаллическую или поликристаллическую панель, пластины собираются в ряды и столбцы, чтобы сформировать прямоугольник, покрытый стеклянным листом и обрамленный вместе.

Хотя оба этих типа солнечных панелей имеют элементы из кремния, монокристаллические и поликристаллические панели различаются по составу самого кремния. Монокристаллические солнечные элементы вырезаны из одного чистого кристалла кремния. В качестве альтернативы поликристаллические солнечные элементы состоят из фрагментов кристаллов кремния, которые плавятся вместе в форме перед тем, как разрезать их на пластины.

Тонкопленочные солнечные панели

В отличие от монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей, тонкопленочные панели изготавливаются из различных материалов.Наиболее распространенный тип тонкопленочных солнечных панелей изготавливается из теллурида кадмия (CdTe). Чтобы сделать этот тип тонкопленочной панели, производители помещают слой CdTe между прозрачными проводящими слоями, которые помогают улавливать солнечный свет. Этот тип тонкопленочной технологии также имеет слой стекла сверху для защиты.

Тонкопленочные солнечные панели также могут быть изготовлены из аморфного кремния (a-Si), который аналогичен составу монокристаллических и поликристаллических панелей. Хотя в составе этих тонкопленочных панелей используется кремний, они не состоят из твердых кремниевых пластин.Скорее, они состоят из некристаллического кремния, помещенного поверх стекла, пластика или металла.

Наконец, панели из селенида меди, индия, галлия (CIGS) являются еще одним популярным типом тонкопленочной технологии. Панели CIGS имеют все четыре элемента, размещенные между двумя проводящими слоями (например, стеклом, пластиком, алюминием или сталью), а электроды размещены спереди и сзади материала для улавливания электрических токов.

Как выглядят разные типы солнечных панелей?

Различия в материалах и производстве вызывают различия во внешнем виде между каждым типом солнечных панелей:

Монокристаллические солнечные панели

Если вы видите солнечную панель с черными элементами, скорее всего, это монокристаллическая панель.Эти ячейки кажутся черными из-за того, как свет взаимодействует с чистым кристаллом кремния.

Хотя сами солнечные элементы черные, у монокристаллических солнечных панелей есть различные цвета для их задних панелей и рам. Задний лист солнечной панели чаще всего бывает черным, серебристым или белым, а металлические рамки – черным или серебристым.

Поликристаллические солнечные панели

В отличие от монокристаллических солнечных элементов, поликристаллические солнечные элементы, как правило, имеют голубоватый оттенок из-за того, что свет отражается от кремниевых фрагментов в элементе иначе, чем от чистой монокристаллической кремниевой пластины.

Подобно монокристаллическим, поликристаллические панели имеют разные цвета для задних листов и рам. Чаще всего обрамление поликристаллических панелей бывает серебристым, а задние листы – серебристыми или белыми.

Тонкопленочные солнечные панели

Самым большим эстетическим фактором, отличающим тонкопленочные солнечные панели, является их тонкость и низкий профиль. Как следует из названия, тонкопленочные панели часто тоньше, чем другие типы панелей. Это связано с тем, что ячейки внутри панелей примерно в 350 раз тоньше кристаллических пластин, используемых в монокристаллических и поликристаллических солнечных батареях.

Важно помнить, что, хотя сами тонкопленочные элементы могут быть намного тоньше традиционных солнечных элементов, вся тонкопленочная панель может быть аналогична по толщине монокристаллической или поликристаллической солнечной панели, если она включает в себя толстую рамку. Есть клеящиеся тонкопленочные солнечные панели, которые располагаются как можно ближе к поверхности крыши, но есть более прочные тонкопленочные панели, которые имеют рамы толщиной до 50 миллиметров.

Что касается цвета, тонкопленочные солнечные панели могут быть как синего, так и черного оттенка, в зависимости от того, из чего они сделаны.

Что такое двусторонние солнечные панели?


Двусторонние солнечные панели могут улавливать солнечный свет как с передней, так и с задней стороны панели, тем самым производя больше электроэнергии, чем традиционные солнечные панели сопоставимого размера. Многие двусторонние солнечные панели будут иметь прозрачный задний лист, чтобы солнечный свет мог проходить через панель, отражаться от поверхности земли и обратно вверх к солнечным элементам на задней стороне панели. Эти солнечные панели обычно производятся из монокристаллических солнечных элементов, но существуют и поликристаллические двусторонние солнечные панели.

Мощность и эффективность солнечных панелей

Каждый тип солнечной панели различается по мощности, которую они могут производить.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

Из всех типов панелей монокристаллические панели обычно имеют наивысший КПД и мощность. Монокристаллические солнечные панели могут достигать эффективности более 20 процентов, в то время как поликристаллические солнечные панели обычно имеют эффективность от 15 до 17 процентов.

Монокристаллические солнечные панели, как правило, вырабатывают больше энергии, чем другие типы панелей, не только из-за их эффективности, но и потому, что они поставляются в виде модулей с более высокой мощностью.Большинство монокристаллических солнечных панелей имеют мощность более 300 Вт (Вт), а некоторые сейчас даже превышают 400 Вт. С другой стороны, поликристаллические солнечные панели, как правило, имеют меньшую мощность.

Это не означает, что монокристаллические и поликристаллические солнечные панели физически не одинакового размера – на самом деле, оба типа солнечных панелей имеют тенденцию поставляться с 60 кремниевыми элементами каждый, с вариантами 72 или 96 элементов (обычно для крупномасштабных установок). Но даже при том же количестве ячеек монокристаллические панели способны производить больше электроэнергии.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные солнечные панели, как правило, имеют более низкий КПД и мощность, чем монокристаллические или поликристаллические разновидности. Эффективность будет варьироваться в зависимости от конкретного материала, используемого в ячейках, но обычно они имеют КПД, близкий к 11 процентам.

В отличие от монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей, которые выпускаются в стандартизированных вариантах с 60, 72 и 96 элементами, тонкопленочная технология не может иметь одинаковых размеров. Таким образом, мощность передачи от одной тонкопленочной панели к другой в значительной степени зависит от ее физического размера.Вообще говоря, мощность на квадратный фут монокристаллической или поликристаллической солнечной панели будет превосходить технологию тонкопленочных панелей.

Есть ли в каких-либо солнечных панелях более 96 ячеек?


Хотя это и не так распространено, как панели на 60, 72 или 96 элементов, некоторые производители солнечных панелей производят солнечные панели с половинными ячейками, что по существу удваивает количество солнечных элементов в панели. Половинчатые солнечные элементы представляют собой монокристаллические или поликристаллические солнечные элементы, разрезанные пополам с помощью лазерного резака.Урезав солнечные элементы пополам, солнечные панели могут получить незначительный выигрыш в эффективности и долговечности.

Различные типы солнечных панелей имеют разную стоимость

Производственные процессы различаются для монокристаллических, поликристаллических и тонкопленочных; Таким образом, каждый тип панелей имеет свою цену.

Монокристаллические солнечные панели: самый дорогой вариант

Из всех типов солнечных панелей монокристаллические панели, вероятно, будут самым дорогим вариантом.Во многом это связано с производственным процессом – поскольку солнечные элементы сделаны из монокристалла кремния, производители должны нести расходы на создание этих кристаллов. Этот процесс, известный как процесс Чохральского, является энергоемким и приводит к потере кремния (который впоследствии может быть использован для производства поликристаллических солнечных элементов).

Поликристаллические солнечные панели: середина дороги

Поликристаллические солнечные панели обычно дешевле, чем монокристаллические солнечные панели.Это связано с тем, что ячейки изготовлены из фрагментов кремния, а не из одного чистого кристалла кремния. Это позволяет значительно упростить процесс производства ячеек, что снижает затраты производителей и, в конечном итоге, конечных пользователей.

Тонкопленочные солнечные панели: как много!

Сколько вы заплатите за тонкопленочные солнечные панели, во многом будет зависеть от типа тонкопленочных панелей; CdTe, как правило, является самым дешевым типом солнечных панелей для производства, в то время как солнечные панели CIGS намного дороже в производстве, чем CdTe или аморфный кремний.

Независимо от стоимости самой панели, общая стоимость установки тонкопленочной солнечной панели может быть ниже, чем установка монокристаллической или поликристаллической системы солнечных панелей из-за дополнительных трудозатрат. Установка тонкопленочных солнечных панелей менее трудоемка, поскольку они легче и более маневренны, что упрощает монтажникам возможность переносить панели на крышу и закреплять их на месте. Это означает снижение затрат на рабочую силу, что может способствовать снижению общей стоимости солнечной установки.

Какой тип панели лучше всего подходит для вашей установки?

По мере того, как вы выбираете тип солнечной панели для своей системы, большая часть вашего решения будет зависеть от особенностей вашей собственности и ситуации. Монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные панели имеют свои преимущества и недостатки, и решение, к которому вы должны двигаться, зависит от вашей собственности и ваших целей для солнечного проекта.

Владельцы недвижимости, у которой достаточно места для солнечных панелей, могут заранее сэкономить деньги, установив менее эффективные и недорогие поликристаллические панели.Если у вас ограниченное пространство и вы хотите максимально сэкономить на счетах за электроэнергию, вы можете сделать это, установив высокоэффективные монокристаллические солнечные панели.

Что касается тонкопленочных панелей, чаще всего выбирают этот тип солнечных панелей, если вы устанавливаете их на большую коммерческую крышу, которая не может выдержать дополнительный вес традиционного солнечного оборудования. Эти типы крыш также могут позволить себе более низкую эффективность тонкопленочных панелей, потому что у них больше места для их размещения.Кроме того, тонкопленочные панели иногда могут быть полезным решением для портативных солнечных систем, например, на жилых автофургонах или лодках.

Начните свое путешествие по солнечной энергии сегодня с EnergySage

EnergySage – это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы свяжем вас с компаниями, работающими в области солнечной энергетики в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными для ваших нужд. твои нужды. Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее.Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.


Границы | Солнечные батареи уменьшают как глобальное потепление, так и городской остров тепла

1. Введение

Возобновляемая энергия рассматривается как необходимый шаг на пути к устойчивому развитию энергетики, сокращению использования ископаемого топлива и смягчению последствий изменения климата, как, например, заявил Эллиотт (2000): «С ростом обеспокоенности по поводу изменения климата быстрое развитие возобновляемых источников энергии. энергетические технологии становятся все более важными.Однако недавний анализ Nugent and Sovacool (2014) показал, что с учетом их полного жизненного цикла возобновляемые источники энергии еще не являются поглотителями CO 2 . Тем не менее, их выбросы парниковых газов на единицу произведенной энергии намного меньше, чем для источников энергии, основанных на ископаемом топливе, и немного меньше, чем для ядерной энергетики. Они также «раскрывают передовой опыт проектирования и развертывания ветряных и солнечных батарей, которые могут лучше информировать усилия по смягчению последствий изменения климата в электроэнергетическом секторе.Эллиотт (2000) подчеркивает, что внедрение возобновляемых источников энергии требует новой парадигмы децентрализованного производства энергии и малых производственных систем. Внедрение возобновляемых источников энергии потребует социальных и институциональных изменений, даже если технология для этих систем уже существует (Gross et al., 2003, хотя все еще требуются улучшения и дальнейшие исследования Jader-Waldau, 2007). Для более быстрого развития возобновляемых источников энергии могут потребоваться финансирование, политика стимулирования и законодательные обязательства поставщиков электроэнергии.Lund (2007) показывает, что в Дании возможен переход к 100% производства возобновляемой энергии. Sovacool и Ratan (2012) заключают, что девять факторов, связанных с политическими, социальными и рыночными аспектами, благоприятствуют или ограничивают развитие ветряных турбин и солнечной энергии, и объясняют, почему возобновляемые источники энергии быстро растут в Дании и Германии по сравнению с Индией и США.

Sims et al. (2003) показывают, что большинство возобновляемых источников энергии могут при определенных обстоятельствах снизить стоимость, а также выбросы CO 2 , за исключением солнечной энергии, которая остается дорогостоящей.Однако Эрнандес и др. (2014) анализируют воздействие на окружающую среду солнечных энергетических установок (солнечных электростанций), которые обычно устанавливаются в сельской местности, и показывают, что они оказывают низкое воздействие на окружающую среду по сравнению с другими энергетическими системами, включая другие возобновляемые источники энергии. Кроме того, солнечная энергия также является одним из немногих возобновляемых источников энергии, которые можно широко использовать в самих городах. Арнетт (2013) показывает, что по сравнению с солнечными фермами отдельные солнечные панели на крыше являются очень экономичным средством увеличения производства возобновляемой энергии и снижения выбросов парниковых газов.Таким образом, они пришли к выводу, что установка солнечных панелей на крышах должна быть частью сбалансированного подхода к производству энергии. Здесь мы стремимся оценить воздействие на окружающую среду на местный климат при реализации такой стратегии в масштабах города.

Основное влияние городов на местную погоду оказывает Urban Heat Island (UHI). В городах теплее, чем в окружающей сельской местности, и это может привести к кризису здоровья во время аномальной жары, как это было в Париже в 2003 году, когда преждевременно умерло 15000 человек (Fouillet et al., 2006) или в Москве с 11000 преждевременных смертей в 2010 году (Порфирьев, 2014). Также необходимо учитывать, что из-за потепления климата воздействие UHI станет даже больше, чем оно есть сейчас (Lemonsu et al., 2013). Поэтому изучается несколько стратегий по снижению UHI летом. Гаго и др. (2013) проанализировали несколько исследовательских работ, посвященных анализу стратегий смягчения воздействия UHI, включая изменения в зеленых насаждениях, деревьях, альбедо, поверхностях тротуаров, растительности, а также в типах и материалах зданий.Santamouris et al. (2011) рассмотрели несколько передовых систем холодных материалов, которые можно использовать для снижения UHI. Такие материалы могут быть применены на крышах, чтобы отражать больше энергии в небо (высокое альбедо, высокая излучательная способность) или задерживать теплопередачу внутрь здания (материалы с фазовым переходом). Masson et al. (2013) показали, что изменения в методах ведения сельского хозяйства в окрестностях Парижа и использование холодных материалов для крыш и тротуаров снизят UHI на 2 К и 1 К соответственно.Однако вопрос о способности солнечных панелей способствовать достижению той же цели в этих статьях не рассматривается, и очень мало исследований посвящено или даже учитывается влияние солнечных панелей на UHI.

Таким образом, необходимо проанализировать, совместимы ли две цели смягчения глобального потепления климата за счет увеличения производства возобновляемой энергии в городах, особенно с помощью солнечных батарей, и уменьшения UHI. Солнечные панели изменяют характер крыши и, таким образом, могут влиять на передачу энергии в атмосферу и, как следствие, на UHI.Целью данной статьи является оценка воздействия солнечных панелей, которые, как известно, хороши для смягчения последствий глобального потепления, на местный климат, особенно на UHI.

2. Солнечные батареи в городской навес Модель TEB

Цель этого раздела – представить, как солнечные панели могут быть включены в схему городского энергетического баланса (TEB, Masson, 2000) с точки зрения как производства энергии, так и взаимодействия с крышами ниже (затенение, изменение энергетического баланса крыши , так далее.). Сами солнечные панели могут быть фотоэлектрическими или тепловыми панелями, которые нагревают воду.

2.1. Стратегия моделирования

Солнечная панель обменивается энергией с другими компонентами системы. В литературе существует очень мало параметризаций, учитывающих эти обмены. Уровень детализации сильно зависит от целей авторов. С одной стороны, глядя на масштаб здания, можно учитывать некоторые характеристики реализации панелей, как в Scherba et al. (2011), который модифицировал программное обеспечение Energy + (программное обеспечение, предназначенное для энергетики зданий), чтобы улучшить его предыдущую модель солнечных панелей (которая рассчитывала только производство энергии).Их модель солнечных батарей учитывает наклон панелей и связанные с этим факторы обзора неба. Затем они проводят анализ воздействия нескольких типов крыш на потоки явного тепла в атмосферу, но не могут связать эти потоки с UHI, который должен учитывать все здания всего города. С другой стороны, Taha (2013) изучает влияние солнечных батарей на весь городской район Лос-Анджелеса. Для этого он использует очень упрощенный подход эффективного альбедо, который учитывает как альбедо, так и эффективность преобразования солнечной энергии (связанную с производимой энергией).Этот подход оценивает влияние на UHI, но не принимает во внимание взаимодействие с городским навесом ниже (затенение солнечных панелей может привести, например, к меньшему потреблению энергии охлаждения в зданиях, что приведет к меньшему количеству отработанного тепла снаружи).

Чтобы изучить влияние внедрения солнечных панелей на городскую атмосферу, а также на население и здания, нам нужен подход, учитывающий оба пространственных масштаба: здания и город. Схема TEB может моделировать обмен энергией, водой и импульсом между городами и атмосферой с разрешением, равным разрешению городского квартала (скажем, до 100 м на 100 м).Энергетика зданий также была включена в TEB Bueno et al. (2012) и Pigeon et al. (2014), чтобы смоделировать энергетическое поведение типичного здания, представляющего квартал. Основное внимание уделяется максимальному количеству ключевых процессов, в то же время делая некоторые приближения в геометрии, которые уместны в масштабе блока (формы зданий усредняются по дорожным каньонам, в зданиях сохраняется только одна тепловая зона, отдельные окна усредняются в остекление. дробь и др.). Также были реализованы модули садов и зеленых крыш (Lemonsu et al., 2012; DeMunck et al., 2013a). Стратегия моделирования, выбранная здесь для реализации солнечных панелей, аналогична: ключевые процессы сохраняются, в то время как некоторые геометрические допущения сделаны, чтобы избежать ненужных деталей отдельных зданий.

В TEB необходимо учитывать не только производство энергии панелями, но также влияние панелей на лежащие под ними крыши. Поэтому мы должны рассчитать полный энергетический баланс панели, чтобы определить, что происходит с крышей или атмосферой.Затем модель TEB сможет оценить влияние внедрения солнечных панелей на UHI в масштабах города, а также на производство энергии.

2.2. Энергетический баланс солнечной панели

Геометрически предполагается, что солнечные панели расположены горизонтально при расчете радиационного теплообмена с другими элементами: обмены между крышей, солнечными панелями и небом наверху считаются чисто вертикальными (рис. 1). Обратите внимание, что мы принимаем во внимание наклон панели для расчета энергетической освещенности.

Рис. 1. Схематическая диаграмма баланса энергии солнечной панели и ее влияние на излучение, получаемое крышей (пунктирные стрелки: солнечные потоки; простые стрелки: потоки длинных волн; пунктирная стрелка: явный тепловой поток; пунктирно-пунктирная стрелка. : произведенная энергия) .

Записывается уравнение баланса энергии солнечной панели:

SWsky ↓ + LWsky ↓ + LWroof ↑ = SWpanel ↑ + LWpanel ↑ + LWpanel ↓ + H + Eprod (1)

Термины в левой части относятся к энергии, поступающей в солнечную панель:

SW небо – это приходящее коротковолновое излучение от Солнца.Он может быть диффузным или прямым и рассматривается как данные о воздействии на TEB.

LW небо – это приходящее длинноволновое излучение из атмосферы. Он расплывчатый и также используется в качестве данных принуждения для TEB.

LW крыша – это длинноволновое излучение, исходящее от крыши и перехватываемое солнечной панелью. Он рассчитывается с помощью TEB на основе коэффициента излучения крыши и температуры поверхности, а также длинноволнового излучения, принимаемого кровлей:

L Крыша ↑ = Крыша σ Крыша4 + (1 − ϵ Крыша) L Крыша ↓ (2)

Члены в правой части уравнения (1) – это энергия, исходящая от панели:

SW панель – это солнечное излучение, отраженное солнечной панелью.Он классически параметризован с использованием альбедо солнечной панели (α панель ): SW панель = α панель SW

панель. Также предполагается, что мы вернемся в небо (мы пренебрегаем влиянием наклона солнечной панели на направление отраженного света). Согласно Taha (2013), значение альбедо солнечной панели колеблется от 0.06 до 0,1. Мы выполнили измерения альбедо для образца солнечной панели (под несколькими наклонами) путем интегрирования коэффициента направленного отражения полусферы, измеренного с помощью гониометра (подробности см. В разделе 2.4). По нашим измерениям, значение 0,11 используется для α панели в настоящей статье.

LW панель – длинноволновое излучение, испускаемое (и отраженное) солнечной панелью в небо. Это зависит от температуры поверхности солнечной панели, которая оценивается по методу центра ISPRA:

Тпанель = Таир + кТИрр (3)

, где T воздух – температура воздуха, Irr – энергетическая освещенность, получаемая солнечной панелью (см. Раздел 2.5) и k T – постоянный коэффициент, равный 0,05 K / (Wm −2 ). В этой формулировке ночная зависимость температуры поверхности панели от температуры неба, предложенная Scherba et al. (2011) не используется. Это улучшение следует рассмотреть в будущем. Также используя коэффициент излучения солнечной панели ϵ панель , равный 0,93 в наших измерениях (см. Раздел 2.4), восходящее длинноволновое излучение от солнечной панели можно записать:

LWpanel ↑ = ϵpanelσTpanel4 + (1 − ϵpanel) LWsky ↓ (4)

LW панель – это длинноволновое излучение, излучаемое солнечной панелью на крышу (вниз).Он рассчитывается исходя из гипотезы о том, что температура нижней стороны солнечной панели всегда приблизительно равна температуре воздуха. Вероятно, это ограничение нашей модели в дневное время. Однако даже если температура нижней стороны солнечной панели недооценена (из-за нагрева солнечной панели и диффузии тепла внутри нее), эта температура все равно будет выше, чем температура неба. Таким образом, с точки зрения крыши под солнечной панелью, приходящая радиация будет выше.Это фиксирует, по крайней мере, первый порядок воздействия солнечной панели на крышу. Учитывая неопределенности, мы также пренебрегаем зависимостью коэффициента излучения для этой поверхности панели. Это дает:

LWpanel ↓ = σTair 4 (5)

E prod – энергия, производимая панелью. Это зависит от природы (тепловая или фотоэлектрическая) и характеристик панели, освещенности панели, наклона панели (не принимается во внимание в других терминах) и температуры воздуха.Подробности приведены в разделах 2.5, 2.6 для фотоэлектрических и тепловых панелей соответственно.

H – явный тепловой поток от солнечной панели в атмосферу. Мы предполагаем, что солнечная панель тонкая, не имеет значительной тепловой массы и, следовательно, находится в квазиравновесном состоянии. Это означает, что явный тепловой поток, единственный член, который не параметризован, принимается равным остатку энергетического бюджета солнечной панели. Помимо того факта, что параметризация этого члена затруднена, это обеспечивает сохранение энергетического баланса.

2.3. Модификация энергетического баланса крыши

Для энергетического баланса крыши самым важным ключевым параметром, конечно же, будет доля площади крыши, занимаемой солнечными батареями. Как упоминалось выше, мы рассматриваем только проекцию панелей на горизонтальную поверхность (было бы абсурдно производить точные расчеты с учетом наклона панелей – за исключением случаев, отмеченных выше для производства – когда в TEB уже предполагается, что все крыши плоские).Отмечена доля крыши, покрытой солнечными батареями: f панель .

Сделаны следующие упрощающие предположения:

• Средняя температура по-прежнему рассчитывается для крыши, без различия между частями крыши под панелью или рядом с ней. Это разумно, в частности, для плоских крыш с наклонными панелями, потому что тени, отбрасываемые панелями, могут изменять излучательный вклад в крышу как рядом, так и под панелями.

• Коэффициент теплопередачи от кровли к явному тепловому потоку не меняется (уже в неоднородной среде с длиной шероховатости 5 см).

• Влияние влажности на панели не учитывается: водоприемный резервуар, обрабатывающий дождевую воду и испарения, касается всей поверхности крыши.

• Не учитывается влияние солнечных батарей на снег. Снежный камин, если он есть, равномерно накапливается на крыше. Обратите внимание, что снег может изменить энергию, вырабатываемую солнечной панелью (но это еще не принято во внимание).

Эти допущения позволяют изменять только радиационные вклады в энергетический баланс кровли. Предполагая, что площадь поверхности теней равна площади поверхности солнечных панелей, поступающее солнечное излучение на крышу составляет:

SWroof ↓ = (1 − fpanel) SWsky ↓ (6)

Длинноволновое поступающее на крышу излучение модифицируется длинноволновым излучением, излучаемым вниз солнечными панелями:

LWroof ↓ = (1 − fpanel) LWsky ↓ + fpanelLWpanel ↓ (7)

Этот способ реализации взаимодействия между солнечными панелями и крышей ниже позволяет отделить рассмотрение способа строительства крыши от вопроса о том, есть ли на ней солнечные панели или нет.Например, хотя в этой статье это не так, можно иметь зеленые крыши с солнечными батареями или без них. Если есть солнечные батареи, растительность на зеленой крыше просто будет больше в тени и будет получать немного больше инфракрасного излучения.

2.4. Радиационные характеристики солнечных панелей

Чтобы установить энергетический баланс эквивалентного городского каньона, модели TEB необходимы альбедо (интегрированное от 0,4 до 2,5 мкм) и коэффициент излучения в тепловом инфракрасном диапазоне (интегрированный от 5 до 12 мкм) для следующих основных областей: дороги, крыши , фасады, остекление.Лаборатория Французского центра аэрокосмических исследований (ONERA) ведет текущую базу данных оптических свойств городских материалов. Конкретные измерения были сделаны для новых материалов: грубые белые краски, фотоэлектрические солнечные панели, металлическая облицовка и стекло (в том числе с низким коэффициентом излучения). Измерения для больших образцов материалов, например, для солнечных батарей, проводились с помощью гониометра (рисунок 2, слева).

Рис. 2. Слева: Гониометр, используемый для измерения альбедо. Справа: Прибор, используемый для измерения коэффициента излучения.

Процесс измерения полностью автоматизирован в спектральной области 0,4–2,5 мкм. Измерения положения, полученные детектором, являются регулярными по азимуту (диапазон 0–180 °) и зениту (диапазон 0–60 °) с угловой точностью 1 °, за исключением области зеркального отражения, которая имеет более точную сетку.

Отражательная способность измеряется относительно эталона отражательной способности (Spectralon). После этого коэффициент отражения солнечной панели, размещенной в центре гониометра, получают для всех зарегистрированных положений детектора и источника света.Эталонное измерение повторяется в конце процесса.

Затем вычисляется альбедо солнечных панелей путем интегрирования яркости во всех направлениях во всем спектральном диапазоне. Обычно он варьируется от 11 до 16% в зависимости от положения солнца и наклона датчика. Когда панель благоприятно ориентирована относительно солнца (и, следовательно, когда приходящее излучение на квадратный метр панели является самым большим), как это обычно реализуется, альбедо находится в низком диапазоне и составляет около 11%.

Коэффициент излучения был измерен с помощью прибора SOC 400T (рис. 2, справа). Он измеряет коэффициент направленного полусферического отражения для длин волн от 2,5 до 20 мкм. В результате коэффициент излучения для солнечных панелей составил 0,93.

2,5. Энергия, производимая фотоэлектрическими панелями

В TEB рассматриваются два разных типа солнечных панелей: тепловые и фотоэлектрические (PV). Тепловые солнечные панели предназначены для нагрева воды, необходимой жителям здания. Они намного более эффективны (с точки зрения производимой энергии), чем фотоэлектрические панели, но производят только тепло, а не электричество.

Для фотоэлектрических панелей вырабатываемая энергия обычно параметрируется как:

EPV prod = EffPV × Irr × R (Tpanel) (Вт / м2 солнечной панели) (8)

, где Eff PV – эффективность преобразования фотоэлектрической панели, а R ( T панель ) – коэффициент, воспроизводящий тот факт, что солнечные панели наиболее эффективны при 25 ° C и в настоящее время. снижение эффективности при более высоких температурах панели. Коэффициент полезного действия варьируется от 5% до 19% (Taha, 2013), а в далеком будущем возможны значения до 30% (Nemet, 2009).Во Франции в большинстве фотоэлектрических панелей используется обычная технология кристаллического кремния (xSi) (Leloux et al., 2012), для которой эффективность составляет приблизительно Eff PV = 14%. Чтобы связать излучение, получаемое панелью (возможно, наклоненной), с падающим излучением на горизонтальную поверхность ( SW небо ), можно выполнить геометрические вычисления относительного положения солнца и панелей или применить априорных поправочных коэффициента .Здесь выбран второй, более простой подход, и используется коэффициент тепловых правил Франции 2005 года:

Irr = FT × SWsky ↓ (Вт / м2 солнечной панели) (9)

Поправочный коэффициент FT обычно составляет 1,11 в среднем за год для панелей, выходящих на юг в Париже. Предполагая, что солнечные панели расположены достаточно оптимально, то есть с наклоном примерно 30 ° и ориентированы между юго-востоком и юго-западом (как это обычно бывает во Франции, Leloux et al., 2012), мы можем оценить, что коэффициент FT равно FT = 1.10 во Франции. Коэффициент, зависящий от температуры, можно записать как:

R (Tpanel) = min {1; 1−0,005 × (Tpanel − 298,15)} (10)

Наконец, производство фотоэлектрических панелей параметризуется, также используя соотношение между температурой панели и освещенностью, как:

EPV prod = EffPV × FT × SWsky ↓ × min {1; 1−0,005 × (Tair + kTFT × SWsky ↓ −298,15)} (Вт / м2 солнечной панели) (11)

2,6. Энергия, вырабатываемая тепловыми солнечными панелями

Количество энергии, производимой солнечными тепловыми панелями, обычно определяется на годовой основе (Philibert, 2006).Частично это может быть оправдано тем фактом, что ограничение производства энергии связано не только с доступным солнечным светом, но и с целевым количеством нагретой воды (нет смысла нагревать воду сверх установленного значения, обычно 60 ° C для горячей воды, ни для большего количества людей, чем фактически проживающих в здании, 32 л на человека). Согласно французским нормам, годовое производство тепловых солнечных панелей на одного человека составляет:

. ∫годEther prod = 12 × 1,16 × 32ΔT (кВтч / год на человека) (12)

, где Δ T – разница температур между холодной и горячей водой (обычно 45 K во Франции).Фактор 12 является результатом корректировки, учитывающей тот факт, что только часть потребности в теплой воде может быть покрыта за счет солнечной энергии. Этот фактор может варьироваться в зависимости от местоположения, климата (частота появления облаков), сезонности (меньше солнечного излучения зимой) и технических характеристик установки (ADEME, 2002). Здесь принято типичное значение 12. Кроме того, считается, что эта потребность в энергии на душу населения может быть удовлетворена за счет 1 м 2 тепловой панели. Итак, средняя мощность за год будет:

<Продукт эфира> = 12 × 1.16 × 32ΔT × 1000/24/365 (Вт / м2 солнечной панели) (13)

Здесь, чтобы лучше учесть изменчивость производства из-за солнечного излучения, вместо среднегодового расчета, мгновенное производство рассматривается в связи с ежедневной потребностью в теплой воде. Это имитирует тот факт, что вода нагревается в течение дня и хранится до использования в течение следующих 24 часов. Таким образом, используя приведенную выше нормативную информацию, целевое производство энергии за 1 день можно определить как:

Цель эфира = 1.16 × 32ΔT × 1000/365 × 3600 (Дж / м2 солнечной панели) (14)

Фактор 12 здесь исчез, потому что мы рассматриваем идеальные условия обогрева (т. Е. Солнечные) для определения цели. Затем производство тепловой панели рассчитывается в три этапа:

1. Мгновенное производство определяется как E от = Eff от × Irr ( W / m 2 солнечной панели), где Eff ther – коэффициент полезного действия тепловой панели, а Irr – энергетическая освещенность, полученная панелью.Эффективность новых тепловых солнечных панелей обычно составляет от 0,70 до 0,80. Однако в реальных условиях использования, особенно в городах, грязь и пыль на панели снижают выработку энергии. Elminir et al. (2006) обнаружили снижение выходной мощности от 6% до 20% из-за пыли (17,4% для угла наклона солнечной панели 45 °). Подобный эффект грязи уже был обнаружен Гаргом (1974) с ослаблением на 10–20% для углов наклона от 45 ° до 30 °. Таким образом, в настоящем исследовании Eff , а было установлено на 0.60.

2. Общее количество произведенной энергии суммируется с полуночи предыдущей ночью до текущего времени t : ∫ t полночь E от d t ( J / м 2 панели).

3. Если количество энергии, произведенной с полуночи, достигает цели E или цели , то любое дополнительное производство в течение того же дня тратится впустую, а дальнейшее производство энергии обнуляется.

Итак, для солнечных тепловых панелей производство параметризуется как:

{если ∫midnighttEther proddt 2,7. Гипотезы о типах солнечных батарей

Поскольку модель может рассматривать как тепловые, так и фотоэлектрические солнечные панели, теперь необходимо определить некоторые гипотезы по использованию каждого типа панели.Это, конечно, элемент, зависящий от сценария, в том смысле, что он может быть изменен для каждого исследования. Например, Taha (2013) изучал внедрение фотоэлектрических панелей только в пригородах Лос-Анджелеса. Интерес также рассмотреть вопрос о развертывании тепловых солнечных панелей в этой статье заключается в том, что эта технология производства энергии имеет меньше выбросов парниковых газов на единицу произведенной энергии (с учетом всего ее жизненного цикла), чем фотоэлектрические (Nugent and Sovacool, 2014). Таким образом, здесь предполагается, что возможны оба типа панелей.Основные гипотезы:

• В жилых домах и домах приоритет отдается тепловым солнечным панелям, которые более эффективны. Тепловое производство, конечно, ограничено площадью панелей на крыше, но оно также ограничено населением в здании: нет необходимости нагревать больше воды, чем требуется количеству людей, которые собираются ее использовать. Следовательно, как только будет достигнута необходимая площадь тепловых солнечных панелей, оставшееся пространство, выделенное для солнечных панелей на крыше, будет отведено под фотоэлектрические панели.

• В других типах зданий (офисные, коммерческие, промышленные и т. Д.) Будут устанавливаться только фотоэлектрические панели.

Общая доля крыши здания, на которой могут быть установлены солнечные панели (любого типа), указана как f панель (это количество также зависит от сценария). Затем необходимо определить, какая часть площади крыши требуется для тепловых панелей, и какая площадь остается доступной для фотоэлектрических панелей. Во Франции в жилых домах плотность обычно составляет 1 житель на 30 м 2 площади.Кроме того, как уже упоминалось выше, на душу населения необходимо 1 м 2 термопанелей. Это означает 1 м 2 панели на 30 м 2 площади пола. Для одноэтажного жилья 1/30 крыши затем оснащается термопанелями, а ( f панель – 1/30) фотоэлектрическими панелями. Если здание двухэтажное, термопанели займут 2/30 площади крыши и так далее.

Итак, если N этаж – это количество этажей в здании (переменная рассчитывается в TEB), пропорции термопанелей ( f термо панель ) и фотоэлектрических панелей ( f фотопанель ) рассчитываются как:

Дальняя панель = мин. (Nfloor / 30; fpanel) (16) fPV panel = max (fpanel − fther panel; 0) (17)

Общий объем производства солнечных панелей на крышах можно записать:

Eprod = (fther panelEther prod + fphot panelEphot prod) / fpanel (Вт / м2 солнечной панели) (18)

Это та величина, которая участвует в энергетическом балансе панели (раздел 2.2).

3. Воздействие солнечных батарей на городской остров тепла в Париже

3.1. Конфигурация и сценарии моделирования

Теперь мы можем моделировать воздействие имплантации солнечных панелей в городе на UHI. Моделирование выполняется для столичной области Парижа с использованием TEB в сочетании со схемой растительности ISBA (Noilhan and Planton, 1989) для сельских районов в рамках программного обеспечения для моделирования SURFEX (Masson et al., 2013b). Область моделирования составляет 100 км на 100 км с разрешением 1 км.При таком разрешении сохраняются только основные характеристики зданий в блоках сетки. Геометрические параметры усредняются, чтобы сохранить площади поверхности (для стен, крыш, садов, дорог, воды, сельской местности), в то время как правило большинства применяется к архитектурным характеристикам зданий (возраст, материалы, оборудование) и использованию, в котором их ставят (жилые, офисные, коммерческие или производственные). Эти городские данные предоставлены базой данных с разрешением 250 м (Рисунок 3 Masson et al., 2014), который содержит типы блоков, а также 60 городских показателей. Некоторые параметры, необходимые для TEB, такие как альбедо, тепловые характеристики или оборудование в зданиях, выводятся для каждой сетки сетки размером 1 км на 1 км из типов городских кварталов, а также из использования и возраста большинства зданий. Параметры сельской местности, такие как землепользование и характеристики растительности, выводятся из базы данных экологических карт с разрешением 1 км (Masson et al., 2003). Методология, представленная в Masson et al. (2014), основанный на упрощенном генераторе городского пограничного слоя (Bueno et al., 2013; Le Bras, 2014) выбран, чтобы иметь возможность выполнять моделирование в течение всего года. Для исследования выбран 2003 год, поскольку он демонстрирует влияние солнечных батарей во время аномальной жары.

Необходимо сделать некоторые предположения о пропорциях крыш, оборудованных солнечными батареями. Принимаются гипотезы, подобные тем, которые представлены как «достаточно высокое развертывание» в Taha (2013). На наклонных крышах, как правило, на жилых домах, а также на старых османских зданиях в историческом центре Парижа, 34 части крыши ориентированы между юго-востоком и юго-западом (по Leloux et al., 2012) предполагается покрыть солнечными батареями (тепловыми или фотоэлектрическими, или их комбинацией). Это соответствует примерно 19% покрытой кровли. Однако на плоских крышах доступно больше места, и предполагается, что солнечные панели устанавливаются на 50% каждой крыши.

Текущие альбедо кровли до внедрения солнечных панелей оцениваются для каждого типа здания на основе архитектурного анализа. Исторические здания в стиле Османа в самом центре Парижа покрыты цинком поверх дерева, поэтому их альбедо очень высокое, равное 0.6. В этом отношении солнечные панели, даже, возможно, тепловые, уменьшили бы альбедо города и, возможно, увеличили бы UHI. Однако только небольшая часть зданий этого типа подходит для установки солнечных батарей (19% крыш по нашей гипотезе), и пространственное покрытие этого типа старых городских кварталов ограничено (см. Рисунок 3 Masson et al., 2014). ). За исключением самых последних промышленных зданий (построенных после 1975 года), для которых альбедо крыши составляет 0,5 и которые, опять же, не покрывают значительную часть городской территории, альбедо крыши для большинства зданий оценивается как 0.2 (например, черепица для домов и старых промышленных зданий или серые бетонные крыши для коллективных построек). Таким образом, влияние солнечных панелей на исторические или промышленные здания, вероятно, уравновешивается другими частями городской зоны, где солнечные панели, вероятно, уменьшат количество солнечного излучения, поглощаемого зданиями (из-за отражения и преобразования энергии в энергию). солнечные панели).

Выполняется два моделирования: одно – эталонное моделирование, соответствующее Парижу в его фактическом состоянии (без множества солнечных панелей), а второе – с достаточно высоким уровнем использования солнечных панелей.Сравнение двух симуляций позволит оценить влияние солнечных панелей на городскую территорию.

3.2. Результаты по производству и потреблению энергии

Воздействие солнечных панелей, конечно, обсуждается с точки зрения производства энергии, но также влияет на потребление энергии и, в следующем разделе, на UHI и тепловой комфорт. В масштабах города производство тепловых солнечных панелей больше, чем фотоэлектрических. Это происходит как из-за того, что их использование благоприятно для жилых зданий, так и из-за их гораздо более высокой эффективности (первое связано со вторым).Тем не менее, следует отметить, что с апреля по август производство тепловых солнечных панелей насыщается (вырабатывается достаточно горячей воды), поэтому их реальный КПД снижается. В течение всего года, в среднем для всего города, тепловые солнечные панели будут производить приблизительно 265 МДж / год / м 2 здания, а фотоэлектрические панели 113 МДж / год / м 2 здания. Это покроет эквивалент 28% потребления энергии на отопление и кондиционирование воздуха.

Солнечные панели также немного изменяют энергопотребление зданий.Зимой солнечные панели могут вызвать снижение потребления энергии из-за того, что больше инфракрасной энергии достигает крыши, или увеличить его за счет уменьшения количества получаемого солнечного излучения или их воздействия на UHI. В целом, по нашему сценарию, потребность в тепле для бытовых нужд увеличивается на 3% в год. Летом потребность в кондиционировании воздуха, вероятно, уменьшится из-за затемнения крыш и охлаждения, вызванного городским климатом (см. Ниже). Сравнение двух симуляций показывает, что потребность в энергии для кондиционирования воздуха снижается на 12%.Поскольку потребление энергии для кондиционирования воздуха ниже, чем для отопления жилых помещений, баланс между потерями энергии зимой и выигрышем летом приводит к увеличению общего потребления энергии зданиями на 1%. Однако в будущем, когда потепление климата вызовет более мягкую зиму и более жаркое лето, изоляция (будем надеяться) будет лучше, а оборудование для кондиционирования воздуха, которое в настоящее время не широко используется во Франции, (вероятно) приобретет большее значение, поэтому этот баланс может измениться.Тогда массовая установка солнечных панелей может даже принести пользу с точки зрения потребления энергии.

3.3. Результаты по Urban Heat Island

Размещение солнечных панелей в столичном районе Парижа не будет нейтральным с точки зрения городского климата. На рисунке 3 представлена ​​разница дневных минимальных и максимальных температур воздуха между двумя моделями (для двух контрастных месяцев: января и августа). Зимой, когда солнце низко, влияние солнечных батарей на температуру воздуха относительно невелико.Их реализация снижает максимальную температуру воздуха примерно на 0,05 K в центре города и на UHI более чем на 0,1 K в Париже и его плотных пригородах и на 0,05 K во всем мегаполисе. Однако мы видели, что это достаточно велико, чтобы оказывать заметное (если ограниченное) влияние на потребление энергии для отопления жилых помещений.

Рис. 3. Разница минимальной и максимальной температуры воздуха между моделями с солнечными панелями и без них . Каждая панель (A – D) представляет собой среднемесячное значение.Горизонтальная и вертикальная оси указаны в км.

В течение августа, в первой половине которого произошла знаменитая волна сильной жары 2003 года, влияние солнечных батарей на температуру воздуха будет сильнее. В дневное время наличие солнечных панелей снизило бы температуру воздуха более чем на 0,2 К, особенно в густонаселенных пригородах, где плотность солнечных панелей самая высокая, как из-за высокой плотности застройки, так и из-за того, что в отличие от османовской здания центра города, дачные и коммерческие здания имеют плоскую крышу.Это значение охлаждения согласуется, хотя и превышает значение 0,05 K, обнаруженное для периода аномальной жары в июле 2005 года в районе Лос-Анджелеса, о котором сообщает Taha (2013) для нынешних фотоэлектрических панелей. Когда эффективность фотоэлектрических панелей повышается (до 30%), Таха (2013) предсказывает, что охлаждение достигнет 0,15 К. Есть два возможных объяснения того факта, что более интенсивное охлаждение моделируется для Парижа. Во-первых, присутствие морского бриза в Лос-Анджелесе может ограничить локальное охлаждение из-за солнечных панелей в городе, в то же время увеличивая зону охлаждения за счет адвекции (немного) более прохладного воздуха.Это может объяснить, почему в этих симуляциях солнечные панели воздействуют на большую часть мегаполиса Лос-Анджелеса. Во-вторых, Taha (2013) смоделировал только фотоэлектрические панели. Предполагалось, что эффективность этих панелей будет относительно высокой (20%), больше, чем значение, используемое в настоящем исследовании, но намного меньше, чем эффективность тепловых солнечных панелей (60%). Поскольку мы исследуем сценарий с развертыванием обоих типов солнечных панелей здесь, потребление энергии больше, чем для одних только фотоэлектрических систем.

Ночью воздействие солнечных панелей достаточно велико, даже больше, чем днем, при охлаждении до 0,3 К. Насколько известно авторам, этот эффект в литературе не исследован. Такое усиленное охлаждение в ночное время происходит из-за сочетания нескольких городских микроклиматических процессов. Во-первых, накопление тепла внутри зданий снижается при наличии солнечных панелей, особенно тепловых, поскольку они задерживают солнечное излучение. Внедрение солнечных панелей в качестве отдельного элемента системы баланса энергии городской поверхности, как это сделано здесь, позволяет точно описать их влияние на энергетику основного здания.Во-вторых, ночью городской пограничный слой намного тоньше, чем днем ​​(обычно высота 200 м вместо 1500 м летом). Таким образом, любое изменение баланса поверхностной энергии будет иметь до 10 раз большее влияние на температуру воздуха в ночное время. Такое противоречащее интуиции явление было обнаружено DeMunck et al. (2013b) для кондиционирования воздуха, которое, как было показано, оказывает большее влияние ночью, чем днем ​​(хотя само тепловыделение, конечно, было больше в дневное время). Здесь также, хотя солнечные панели в основном модифицируют дневные процессы (путем поглощения и преобразования солнечного излучения в тепловую или электрическую энергию), влияние на температуру воздуха больше в ночное время из-за городской ткани и структуры пограничного слоя.

Этот охлаждающий эффект, хотя и относительно небольшой, может улучшить тепловой комфорт жителей. Например, это снижает количество людей, подвергающихся воздействию любой заданной интенсивности (например, 2 K) UHI, на 4% (± 0,5%) от общей численности населения мегаполиса. Тепловой комфорт также можно оценить, рассматривая дополнительные параметры окружающей среды, такие как ветер, радиация и влажность, которые влияют на физиологию человека. Универсальный индекс термического климата, UTCI (www.utci.org/), является таким индикатором. На Рисунке 4 показана доля городского населения, которое испытывает умеренный тепловой стресс на улице (в тени). Он отображает количество часов в день, которые человек проводит в этом или более сильном стрессе. Солнечные батареи, вероятно, из-за своего воздействия температуры снижают уровень теплового стресса населения. Например, в то время как 17% всего населения подвержены тепловому стрессу более чем на полдня (12 часов) в нынешнем городе, внедрение солнечных панелей сократит это число до 13%.Хотя эта разница кажется небольшой, она все же представляет большое количество людей. В среднем на улице достигается примерно 15 минут комфорта. Это небольшое улучшение воздействия теплового стресса, хотя и является незапланированным (солнечные панели в основном используются для производства энергии), может дополнять более крупные, специально направленные на охлаждение городского климата, например, озеленение города.

Рисунок 4. Население, подвергшееся умеренному тепловому стрессу в августе 2003 г. (среднемесячное значение).Слева: с солнечными батареями. Справа: без солнечных батарей. Цифра гласит: 100% населения страдают от теплового стресса не менее 7 часов в день, но только несколько процентов (выделены желтым цветом) более 14 часов теплового стресса в день.

4. Обсуждение

Панели солнечных батарей поглощают солнечную энергию для производства энергии, используемой в зданиях, либо непосредственно в виде тепла (обычно для подогрева воды), либо в виде электричества. Однако при этом они изменяют энергетический баланс городской поверхности, контактирующей с атмосферой, и таким образом, возможно, влияют на городской микроклимат.Они также изменяют излучение, получаемое крышей, и, следовательно, энергетический баланс здания. В данной статье представлен способ включения солнечных батарей в схему TEB. Эта параметризация моделирует их производство относительно точным способом, поскольку это зависит от меняющихся метеорологических условий, а не просто с использованием практического правила годового производства, как это часто делается при проектировании зданий. Панели также влияют на энергетику здания и тепловые потоки (радиационные и конвективные) в атмосферу.Таким образом, можно оценить влияние стратегии внедрения солнечных панелей на UHI.

Был смоделирован сценарий крупного, но реалистичного развертывания солнечных панелей в столичном районе Парижа. Сравнение с эталонным современным городом без (многих) солнечных панелей позволяет оценить влияние этого сценария. В отличие от работ, ранее описанных в литературе, в настоящем исследовании в модели использовались как тепловые, так и фотоэлектрические солнечные панели. Это позволило смоделировать реалистичные сценарии, в которых сначала вводятся тепловые панели.Показано, что солнечные батареи за счет затемнения крыши несколько увеличивают потребность в отоплении жилых помещений (3%). С будущими улучшениями в изоляции это влияние, вероятно, будет менее значительным. Однако летом солнечные батареи снижают потребление энергии, необходимой для кондиционирования воздуха (на 12%), благодаря затемнению крыши. Они также приводят к сокращению UHI.

Летом, когда солнечный свет сильный, установка солнечных панелей может снизить температуру на 0,2 К. Ночью упрощенный анализ предполагает, что солнечные панели не действуют (поскольку нет солнечного света).Однако проведенное здесь физическое моделирование показывает, что наличие солнечных панелей приводит к снижению UHI на 0,3 К в ночное время (то есть больше, чем днем). Этот противоречащий интуиции результат связан с взаимодействием между балансом энергии на поверхности города (эволюция которого была изменена солнечными батареями) и ночной структурой атмосферного слоя над городом. Эти воздействия сильнее, чем в предыдущих работах, из-за использования тепловых панелей (которые более эффективны, чем фотоэлектрические панели) и из-за географического положения Парижа, который находится относительно далеко от моря.Это означает, что на него не влияют морские бризы, и, следовательно, его UHI сильнее, чем для прибрежного города такого же размера. Но это также означает, что местные стратегии адаптации, направленные на снижение UHI, будут иметь более сильные эффекты.

В дополнение к этим теоретическим результатам необходимо принять во внимание некоторые практические вопросы, чтобы лучше информировать лиц, принимающих решения. Установка фотоэлектрических панелей или тепловых солнечных коллекторов на крышах существующих зданий изменит внешний вид соответствующих городских территорий.Это изменение может быть сложной проблемой в таких городах, как Париж, где важна туристическая отрасль, и установка, вероятно, будет принята не на всех потенциальных поверхностях. Более того, внешняя городская среда сильно загрязнена, и отложения грязи на панелях и поверхностях коллектора неизбежно снизят эффективность солнечного оборудования. Регулярная очистка может быть способом ограничить это воздействие, но необходимо оценить последствия этого технического обслуживания (например, пути доступа, оборудование для обеспечения безопасности, рабочая сила).Риск пожара также может быть проблемой для фотоэлектрических панелей: ряд случаев был зарегистрирован для недавно оборудованных зданий в Европе в 2013 году. Соответствующие продукты были изъяты с рынка, но эта ситуация требует тщательного отбора продуктов и подрядчиков, а также план обслуживания установок. Вышеупомянутые вопросы требуют дальнейшего изучения с точки зрения экономической оценки с учетом как положительных, так и отрицательных внешних факторов.

Подводя итог, можно сказать, что использование солнечных панелей хорошо как для производства энергии (и, следовательно, способствует снижению выбросов парниковых газов), так и для снижения UHI, особенно летом, когда это может быть угрозой для здоровья.В будущих климатических условиях солнечные батареи также помогут снизить потребность в кондиционировании воздуха. Дальнейшая работа будет сосредоточена на изучении стратегий городской адаптации в долгосрочной перспективе (вплоть до конца двадцать первого века) с учетом большой группы возможных вариантов планирования, таких как озеленение города, улучшение изоляции, изменения в поведении жителей. , различные формы расширения городов и развертывание систем возобновляемой энергии.

Финансирование

Эта работа была поддержана Французским национальным исследовательским агентством для проекта MUSCADE (ссылка ANR-09-VILL-0003) и тематической исследовательской сетью по аэронавтике и космосу для проекта ACCLIMAT (RTRA STAE — ACCLIMAT).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы благодарят Колетт Маршадье за ​​ее работу в управлении проектами MUSCADE и ACCLIMAT.

Сноски

Список литературы

ADEME. (2002). «Eau chaude solaire – мануэль для концепции, измерения и реализации коллективов инсталляций», в Техническом отчете , Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie на французском языке , 110.

Арнетт А. Н. (2013). Интеграция солнечной энергии на крышах в модель оптимизации планирования энергии из нескольких источников. Прил. Энергия . 111, 456–467. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2013.05.003

CrossRef Полный текст

Буэно Б., Идальго Дж., Голубь Г., Норфорд Л. и Массон В. (2013). Расчет температуры воздуха над слоем городского навеса по измерениям на действующей сельской метеостанции. J. Appl. Meteorol. Climatol . 52, 472–483. DOI: 10.1175 / JAMC-D-12-083.1

CrossRef Полный текст

Буэно, Б., Голубь, Г., Норфорд, Л. К., Зибуш, К., и Маршадье, К. (2012). Разработка и оценка энергетической модели здания, интегрированной в схему TEB. Geosci. Модель Dev . 5, 433–448. DOI: 10.5194 / GMD-5-433-2012

CrossRef Полный текст

ДеМунк, К. С., Лемонсу, А., Бузуиджа, Р., Массон, В., и Клавери, Р. (2013a). Модуль greenroof (v7.3) для моделирования гидрологических и энергетических характеристик зеленой крыши в TEB. Geosci. Модель Dev . 6, 1941–1960. DOI: 10.5194 / GMD-6-1941-2013

CrossRef Полный текст

DeMunck, C. S., Pigeon, G., Masson, V., Meunier, F., Bousquet, P., Tréméac, B., et al. (2013b). Насколько кондиционер может повысить температуру воздуха в таком городе, как Париж (Франция)? Внутр. Дж. Климатол . 33, 210–227. DOI: 10.1002 / joc.3415

CrossRef Полный текст

Эллиотт, Д. (2000). Возобновляемая энергия и устойчивое будущее. Фьючерс 32, 261–2747.DOI: 10.1016 / S0016-3287 (99) 00096-8

CrossRef Полный текст

Эльминир, Х. К., Гитас, А. Э., Хамид, Р. Х., Эль-Хуссейни, Ф., Бихари, М. М., и Абдель-Монейм, К. М. (2006). Воздействие пыли на прозрачную крышку солнечных коллекторов. Energ. Конвер. Манаг . 47, 3192–3203. DOI: 10.1016 / j.enconman.2006.02.014

CrossRef Полный текст

Fouillet, A., Rey, G., Laurent, F., Pavillon, G., Bellec, S., Guillenneuc-Jouyaux, C., et al. (2006). Избыточная смертность связана с волной тепла в августе 2003 г. во Франции. Внутр. Arch. Ок. Environ. Здоровье 80, 16–24. DOI: 10.1007 / s00420-006-0089-4

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Гаго Э. Дж., Ролдан Дж., Пачеко-Торрес Р. и Ордонез Дж. (2013). Город и городские острова тепла: обзор стратегий смягчения неблагоприятных последствий. Обновить. Sust. Energ. Ред. . 25, 749–758. DOI: 10.1016 / j.rser.2013.05.057

CrossRef Полный текст

Гарг, Х. П. (1974). Влияние грязи на прозрачные крышки в плоских коллекторах солнечной энергии. Солнечная энергия . 15, 299–302. DOI: 10.1016 / 0038-092X (74)

-X

CrossRef Полный текст

Эрнандес, Р. Р., Истер, С. Б., Мерфи-Марискаль, М. Л., Маэстре, Ф. Т., Тавассоли, М., Аллен, Э. Б. и др. (2014). Воздействие на окружающую среду солнечной энергии в коммунальном масштабе. Обновить. Sust. Energ. Ред. . 29, 766–779. DOI: 10.1016 / j.rser.2013.08.041

CrossRef Полный текст

Ядер-Вальдау, А. (2007). Фотоэлектрические и возобновляемые источники энергии в Европе. Обновить.Sust. Energ. Ред. . 11, 1414–1437. DOI: 10.1016 / j.rser.2005.11.001

CrossRef Полный текст

Ле Бра, Ж. (2014). «Модель быстрого городского теплового острова для исследований теплового комфорта», , 11-й симпозиум по городской среде, (Атланта, Калифорния: Американское метеорологическое общество).

Leloux, J., Narvarte, L., and Trebosc, D. (2012). Обзор производительности фотоэлектрических систем жилых домов во Франции. Обновить. Sust. Энергия. Ред. . 16, 1369–1376. DOI: 10.1016 / j.rser.2011.07.145

CrossRef Полный текст

Лемонсу А., Кунку-Арно Р., Деспла Дж., Саланьяк Ж.-Л. и Массон В. (2013). Эволюция парижского городского климата в условиях глобального изменения климата. Клим. Изменить 116, 679–692. DOI: 10.1007 / s10584-012-0521-6

CrossRef Полный текст

Лемонсу А., Массон В., Шашуа-Бар Л., Эрелл Э. и Перлмуттер Д. (2012). Включение растительности в модель энергетического баланса города для моделирования городских зеленых насаждений. Geosci. Модель Dev . 5, 1377–1393. DOI: 10.5194 / gmdd-5-1295-2012

CrossRef Полный текст

Лунд, Х. (2007). Стратегии использования возобновляемых источников энергии для устойчивого развития. Energy 32, 912–919. DOI: 10.1016 / j.energy.2006.10.017

CrossRef Полный текст

Массон В. (2000). Физически обоснованная схема городского бюджета энергии в атмосферных моделях. Связанный. Слой Meteorol . 94, 357–397. DOI: 10.1023 / A: 1002463829265

CrossRef Полный текст

Массон, В., Шампо, Ж.-Л., Шовен, Ф., Мериге, К., и Лаказ, Р. (2003). Глобальная база данных параметров земной поверхности с разрешением 1 км в метеорологических и климатических моделях. Дж. Клим . 16, 1261–1282. DOI: 10.1175 / 1520-0442-16.9.1261

CrossRef Полный текст

Masson, V., LeMoigne, P., Martin, E., Faroux, S., Alias, A., Alkama, R., et al. (2013b). Платформа SURFEXv7.2 на суше и на поверхности океана для совместного или автономного моделирования переменных и потоков земной поверхности. Geosci.Модель Dev . 6, 929–960. DOI: 10.5194 / GMD-6-929-2013

CrossRef Полный текст

Массон В., Лайон Ю., Питер А., Голубь Г., Байк Дж. И Брун Э. (2013). Большой Париж: изменение регионального ландшафта для адаптации города к потеплению климата. Клим. Измените 117, 769–782. DOI: 10.1007 / s10584-012-0579-1

CrossRef Полный текст

Masson, V., Marchadier, C., Adolphe, L., Aguejdad, R., Avner, P., Bonhomme, M., et al. (2014). Адаптация городов к изменению климата: подход системного моделирования. Городской климат . DOI: 10.1016 / j.uclim.2014.03.004

CrossRef Полный текст

Ноилхан Дж. И Плантон С. (1989). Простая параметризация процессов на земной поверхности для метеорологических моделей. пн. Wea. Ред. . 117, 536–549. DOI: 10.1175 / 1520-0493 (1989) 117 <0536: ASPOLS> 2.0.CO; 2

CrossRef Полный текст

Ньюджент, Д., Совакоол, Б. К. (2014). Оценка выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла от солнечной фотоэлектрической и ветровой энергии: критическое мета-исследование. Energ. Pol . 65, 229–244. DOI: 10.1016 / j.enpol.2013.10.048

CrossRef Полный текст

Голубь, Г., Зибуш, К., Буэно, Б., Ле Бра, Дж., И Массон, В. (2014). Оценка моделирования энергопотребления зданий с помощью модели TEB по сравнению с energyplus для ряда типовых зданий в Париже. Сборка. Окружающая среда . 76, 1–14. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2013.10.038

CrossRef Полный текст

Порфирьев Б. (2014). Оценка человеческих потерь от бедствий: на примере аномальной жары 2010 г. и лесных пожаров в России. Внутр. J. Disast. Снижение риска . 7, 91–99. DOI: 10.1016 / j.ijdrr.2013.12.007

CrossRef Полный текст

Сантамурис М., Синнефа А. и Карлесси Т. (2011). Использование современных прохладных материалов в городской застройке для уменьшения тепловых островов и улучшения условий теплового комфорта. Солнечная энергия . 85, 3085–3102. DOI: 10.1016 / j.solener.2010.12.023

CrossRef Полный текст

Щерба А., Сэйлор Д. Дж., Розенштиль Т. Н. и Вамсер К.С. (2011). Моделирование влияния отражательной способности крыш, интегрированных фотоэлектрических панелей и систем зеленых крыш на поток явного тепла в городскую среду. Сборка. Окружающая среда . 46, 2542–2551. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2011.06.012

CrossRef Полный текст

Симс, Р. Э. Х., Рогнер, Х.-Х., и Грегори, К. (2003). Сравнение затрат на выбросы углерода и смягчение последствий при использовании ископаемого топлива, ядерных и возобновляемых источников энергии для производства электроэнергии. Energ. Pol .31, 1315–1326. DOI: 10.1016 / S0301-4215 (02) 00192-1

CrossRef Полный текст

Sovacool, B.K., и Ratan, P.L. (2012). Осмысление принятия ветровой и солнечной электроэнергии. Обновить. Sust. Energ. Ред. . 16, 5268–5279. DOI: 10.1016 / j.rser.2012.04.048

CrossRef Полный текст

Таха, Х. (2013). Возможность воздействия температуры воздуха в результате крупномасштабного развертывания солнечных фотоэлектрических батарей в городских районах. Солнечная энергия . 91, 358–367.DOI: 10.1016 / j.solener.2012.09.014

CrossRef Полный текст

Трэйснел, Дж. П., Майция, М., и Родити, Д. (2004). Долговечность среды обитания и развития: Les перспектива предлагает par le solaire thermique. Les cahiers du club d’ingénérie prospective énérgie et environmental 16, 3–46 (на французском).

Топ-10 ошибок, которые делают люди при мытье автомобилей

Очистка автомобиля может быть легкой задачей, а может превратиться в кошмар. Очень важно уделять повышенное внимание деталям мелких деталей вашего автомобиля.Но не бойтесь, мы расскажем вам, как мыть машину, не совершая простых ошибок.

1. Неправильный порядок – не работайте против себя

Порядок, в котором вы моете машину, важен. Мы не говорим о чистке внутри и снаружи, а скорее о том, с чего начать мытье автомобиля. Следует особо отметить, что для предотвращения попадания грязи от колес на обода и выступы колесных арок рекомендуется применять специальный очиститель тормозной пыли, чтобы удалить дорожную грязь с автомобиля.После того, как покрышки и диски будут покрыты блеском, вам нужно сосредоточиться на бережной очистке кузова. Вымойте автомобиль снаружи вручную и вымойте окна, чтобы удалить пятна от воды. Следом за окнами следует одеть пластиковый и резиновый молдинги. Вы также можете выполнить ручную стирку с одним из множества вариантов воска.

2. Плохой рисунок стирки – обратите внимание на то, что вы стираете

Подумайте, откуда больше всего грязи на вашей машине.Считайте это мытьем собственного тела. Вы бы не начали с ног, а затем использовали бы то же мыло, чтобы вымыть лицо. То же самое и с вашим автомобилем. Начните сверху и промойте вниз. Вам следует часто переворачивать чистые полотенца, чтобы не размазать грязь или не втирать мусор в краску.

3. Неправильные химикаты – покупайте подходящие очистители, воски и средства для ухода

Мыло для посуды и бытовая химия имеют тенденцию окислять окраску, снимать прозрачное покрытие и делать краску тусклой.Это также оставляет краску, резину и металлические поверхности незащищенными от влаги, дорожной грязи и мусора. Вы захотите сосредоточить свои усилия на продуктах, одобренных для мойки автомобилей, в NuWash мы рекомендуем использовать экологически чистые продукты на растительной основе, которые обеспечивают феноменальную чистоту вашего автомобиля и сохраняют здоровье ваших красок.

4. Непонимание внешнего вида вашего автомобиля – знайте, из чего сделан ваш автомобиль внутри и снаружи

Кузов вашего автомобиля сделан из самых разных материалов.Вы можете стирать их с помощью отдельных обработок, в зависимости от того, из какого материала. Это особенно важно при работе с черным пластиком, новыми лакокрасочными покрытиями и стеклом. Интерьер автомобиля также чувствителен к использованию неподходящих чистящих средств. Кожа и ткань могут быть особенно неумолимыми при обработке чем-то абразивным или слишком жестким – будьте осторожны.

5. Время дня – избегайте солнца и берегите воду

Мойка автомобиля на солнце или в жару может привести к высыханию чистящего средства до того, как его можно будет смыть.Если вы все-таки моете машину на солнце, не забывайте работать по частям, чтобы обеспечить качественную мойку. Это также поможет вам не злоупотреблять слишком большим количеством воды и свести к минимуму водяные пятна. По возможности мы рекомендуем мыть машину рано утром, до 10 часов утра или во второй половине дня после 16 часов. Кроме того, вы можете помыть автомобиль в гараже, навесе или другом затененном месте.

6. Чистые полотенца и вода – обратите внимание на инструменты

Вы можете принести больше вреда, чем пользы, если ваши инструменты или мыльная вода будут грязными.Постоянно очищайте тряпки, губки и кисти. Грязь и сажа с царапинами и размазываем другие участки, которые в противном случае могли бы быть уже чистыми. В какой-то момент ваши инструменты больше не будут удалять грязь и сажу, и вы захотите вымыть их до того, как они испачкаются. Также необходимо проверить состояние вашей воды. Грязная вода не очистит ваши инструменты, а мыло или чистящий раствор могут не работать должным образом.

7. Имейте подходящие инструменты – сделайте или инвестируйте в подходящее оборудование для мытья автомобиля

Вы не хотите плохо стирать машину из-за плохой экипировки.Вам нужно сосредоточиться на том, чтобы иметь подходящие инструменты для мытья автомобиля. Это могут быть свежие полотенца из микроволокна, специальные инструменты для чистки колесных дисков, а также щетки и палочки для детализации, чтобы очистить детали вашего автомобиля. Чтобы очистить самые сложные места вашего автомобиля, вам стоит приобрести набор инструментов для детализации. Если вы не хотите мыть машину самостоятельно, воспользуйтесь NuWash. Вы всегда можете положиться на техников NuWash, которые используют надлежащее оборудование для идеальной мойки вашего автомобиля.

8.Сушка – избегайте водяных знаков и ненужных повреждений

Пятна от воды могут испортить вашу жесткую поверхность. Вам нужно знать, как удалить пятна от воды, прежде чем вы сочтете, что мойка закончена. Однако будьте осторожны, чтобы не потереть краску до высыхания, иначе вы рискуете поцарапать ее. Ключом к безопасной сушке вашего автомобиля является минимальный физический контакт и до того, как солнце высушит воду за вас. Сушить автомобиль можно несколькими способами, и вы захотите решить, что лучше всего подходит для вас.Часто люди используют воздуходувки, замшу, полотенца из микрофибры или другие мягкие материалы, которые очень впитывают влагу. В качестве альтернативы вы можете использовать деионизированную чистую воду и дать машине высохнуть на воздухе после того, как внешняя часть будет полностью очищена.

9. Эпиляция воском – не слишком много, не слишком мало

При полировке автомобиля воском необходимо учитывать несколько моментов. Прежде всего, перед нанесением воска вам необходимо полностью вымыть автомобиль. Самая распространенная ошибка при смазке автомобиля воском заключается в том, что люди используют слишком много воска или наносят слишком много слоев.С другой стороны, вы можете нанести слишком мало воска, и машина будет непостоянно отполирована. Если вы наносите воск на собственном автомобиле, обратите особое внимание на указания на вашем конкретном восковом продукте. В продукте должно быть указано, как следует наносить воск. Практически важно наносить воск при правильной температуре, желательно не под прямыми солнечными лучами. Наконец, убедитесь, что у вашего аппликатора абсолютно чистая поверхность. В NuWash ваш технический специалист может нанести один из трех различных вариантов воска; воск в спреях, воск для рук и полироль для глины.

10. Ковры – не торопитесь

Ковры трудно чистить, потому что грязь и жир на подошве обуви выскальзывают и втираются. Часто люди совершают ошибку, используя агрессивные химические вещества, чтобы попытаться удалить эти пятна, или не тратят время на то, чтобы ополоснуть свое мыло. из. Это, в свою очередь, может повредить ковер и привести к тому, что интерьер будет притягивать больше грязи и сажи. Чистка ковров – это долгий процесс, и для того, чтобы делать это правильно, вы должны потратить время на то, чтобы вымыть, сполоснуть и высушить его как следует.

Если вы хотите почистить свой ковер самостоятельно, вы можете довериться профессиональному технику NuWash, который позаботится о чистке вашего ковра. Если вы находитесь в районе Остина или Далласа и устали содержать свой автомобиль в чистоте, позвольте нашим опытным специалистам по мойке автомобилей позаботиться обо всем – от мытья до мелких деталей.

Как работают басовые ловушки – GIK Acoustics

В этой статье мы рассмотрим, что такое Bass Trap (поглотитель басов), почему мы рекомендуем устанавливать басовые ловушки в определенных местах в комнате, а также изучим возможности и преимущества басовых ловушек.Основы проще, чем думает большинство людей. Во-первых, давайте начнем с типичного вопроса:

.

Зачем нужны комнатные процедуры?

Комната – это, по сути, кабинет с вашими динамиками внутри него. В каждой комнате будет несколько доминирующих тонов из-за формы и размера комнаты. Думайте о «тональности» как о «звуковой сигнатуре» или «резонансной частоте». Эти доминирующие тона называются комнатными режимами , и пока вы не обработаете комнату надлежащим поглощением, захватом басов или диффузией, вы будете слышать доминирующие тона / режимы.Неважно, как настроены ваши колонки, потому что КОМНАТА будет преобладать над колонками.

“Мне жаль дурака.”

Необработанная комната будет влиять на то, что вы слышите, делая одни частоты намного громче, чем они должны быть, а другие частоты – намного тише, чем они должны быть. Вот почему музыка, микшированная в необработанной комнате, будет звучать совершенно иначе, когда вы будете слушать ее в другой комнате. Это не колонки – это , комната . Таким образом, цель акустической обработки – поглотить или рассеять как можно больше тонов / режимов комнаты, чтобы вы могли четко слышать, что исходит из мониторов.

Акустика комнаты выходит за рамки только тонов / режимов комнаты. Режимы в комнате имеют определенные частоты. Скажем, доминирующий тон комнаты – 80 Гц, который обычно воспроизводится бас-гитарой и бас-гитарой. Звук 80 Гц не только будет громче в комнате, но и будет звенеть. Мы называем это звенящим распадом . Другие частоты будут замаскированы или скрыты, потому что частота 80 Гц все еще звучит, что приводит к ложному ощущению ясности или «мутному» звуку.Чем более правильная обработка у вас – поглощение, улавливание басов или диффузия – тем больше вы удаляете затухание, тем самым лучше вы слышите мониторы. [У нас есть подробная статья о том, как понять время затухания ЗДЕСЬ.] Проще говоря: вам нужно обработать комнату, чтобы получить точную прозрачность от динамиков до места слушателя.

Теперь, когда мы ответили на вопрос, ПОЧЕМУ важны комнатные процедуры, давайте вернемся к обсуждению того, как работают басовые ловушки.

3 типа режимов комнаты

Какой бы модальной ни была деятельность, эффективность – это название игры в небольших помещениях, а это означает, что вам всегда нужно включать захват низких частот там, где их накопление наиболее велико. Низкие частоты будут расти вдоль каждой твердой граничной поверхности (стен), но они будут усиливаться в углах, где встречаются две жесткие граничные поверхности. Это означает, что по возможности начинать с углов, но не обязательно на этом. Есть также большие преимущества улавливания басов за счет захвата стен по периметру.Давайте посмотрим, как работает треппинг басов и где это наиболее эффективно.

Как работают басовые ловушки

Нам часто задают этот вопрос: «Как работают басовые ловушки?» Это не магия, просто физика!

Помните физику в старшей школе? Если нет, то вот простой ускоренный курс по энергосбережению.

Энергия – это энергия независимо от того, откуда она взята. Первый закон термодинамики гласит, что энергия постоянна, что означает, что она не может быть создана или уничтожена. Энергия может быть изменена только на другое состояние.Другими словами, он может переходить из твердого состояния в жидкое, в газообразное и обратно, но общее количество энергии, доступное в системе, остается постоянным. Эти изменения оказывают заметное влияние на то, как мы воспринимаем мир. Когда вы снимаете тепло с воды, она превращается в лед. Если мы вернем льду немного тепла, он вернется в жидкое состояние. Дайте ему еще больше тепловой энергии, и он превратится в газ. Количество энергии не изменилось, только то, как она воспринимается.

Думайте об акустике помещения как о той же концепции в обратном порядке.Мы берем движение газа (воздуха) определенной температуры и заставляем его замедляться за счет трения. Это трение выделяет тепло для сохранения общего количества энергии. Когда некоторая энергия превращается в тепло, интенсивность и сила волн уменьшается. Быстро потрите руки. Ощущать тепло? Действует тот же принцип. Плотность наших рук намного выше плотности воздуха. Тем не менее трение препятствует нашим попыткам пошевелить руками и превратить часть этой энергии движения в тепло.

Всякий раз, когда вы включаете источник-излучатель (например, динамики), вы, по сути, наполняете комнату энергией (движением), которая отражается от каждой доступной поверхности. Басовые ловушки работают, обеспечивая сопротивление, как правило, в виде изоляционного материала с нужными свойствами, в частности, с надлежащим сопротивлением потоку газа. Когда энергия в комнате сталкивается с изоляционным материалом, трение вызывает изменение кинетической (движения) энергии на тепловую (тепловую), что приводит к потере амплитуды.Это уменьшение амплитуды снижает пики и спады за счет уменьшения силы одной или нескольких мешающих волн. Мы ощущаем это как уменьшение объема при уменьшении пиков и увеличение объема при подъеме впадин.

Где разместить басовые ловушки

Старт по углам.

Почему? Есть ли что-то волшебное в углах? Да вроде как. Низкочастотное давление нарастает везде, где есть граница. Каждое измерение комнаты имеет 2 границы, которые обычно параллельны друг другу.Если задуматься, это действительно интуитивно понятно. Если давление увеличивается вдоль каждой стены и движется к внешним концам, само собой разумеется, что оно будет скапливаться в углах, поскольку вы сейчас находитесь на двух границах. Когда вы размещаете панель под углом 45 градусов к углу, вы получаете максимальную отдачу за счет уменьшения нарастания низких частот, используя наименьшее количество места. Это связано с тем, что вы не только создаете воздушный зазор за звукопоглотителем, но и находитесь на концах двух или более размеров комнаты.Эффективное использование пространства имеет решающее значение в небольших помещениях, где возможности размещения басовых ловушек могут быть ограничены.

Люди часто спрашивают, следует ли им заполнить угол чем-то вроде нашей Tri-Trap Corner Bass Trap © или охватить угол панелью (GIK 244 Bass Traps или Monster Bass Traps). Хотя этот вопрос должен учитывать другие факторы, при прочих равных добавление массы обратно в угол значительно увеличивает преобразование кинетической энергии в тепловую. Почему? Это немного сложнее объяснить, но Джефф Хедбэк из Hedback Designs выразился очень хорошо: «Подходящей аналогией может быть то, что плоская угловая панель похожа на поездку по центру Атланты в час пик, а Tri-Trap © похож на ту же поездку, но добавление 10 миль строительных зон, ограничений полосы движения и дорожных конусов.Это вас утомляет! »

Суть в том, заполните углы, если можете. Если вы не можете сделать это по какой-либо причине, не позволяйте этому мешать вам перекрыть углы панелями толщиной 4 дюйма или толще. Фактически, наш Monster Bass Trap на самом деле разработан для обеспечения большего усиления на 80 Гц, чем Tri-Trap ©.

Плоские стены также являются хорошими кандидатами для поглощения басов.

Мы много говорили об углах и модальных проблемах. Тем не менее, не все проблемы с низкими частотами в комнате являются модальными по своей природе.Несмотря на то, что размещение басовых ловушек в углу очень эффективно и помогает контролировать время затухания в целом, не все проблемы, связанные с частотой, могут быть решены только путем обработки углов.

Басовые ловушки на задней стене

Некоторые из самых глубоких впадин и самых высоких вершин выходят из необработанной задней стены. Обычно это самый длинный размер комнаты, поэтому более толстые панели, такие как наши Monster Bass Traps, – правильный выбор. Расположите монстров по центру на задней стене, чтобы уменьшить отражение басов от задней стены, чтобы уменьшить интенсивность этих отражений и, таким образом, интенсивность любого подавления, вызванного этими отражениями.Если они у вас на стендах или у вас есть место в целом, дайте им 4-6 дюймов воздушного пространства. Увеличение коэффициента поглощения почти такое же, как при добавлении такого же количества изоляции; вы приближаете 6-дюймовую панель к 10-дюймовой панели.

Наши Monster Bass Traps уже отлично справляются с глубокими басами, поэтому не волнуйтесь, если вам не удастся добиться этого. Вы по-прежнему получаете отличные результаты.

Еще одна ситуация на стене, где уместно управление басами, находится за мониторами.В маленьких комнатах мониторы оказываются очень близко к границам. Это может вызвать серьезные проблемы с частотной характеристикой из-за SBIR. Чтобы узнать больше о SBIR, см. Нашу статью, написанную Брайаном Пейпом.

Большинству комнат очень выгодна широкополосная связь, расположенная непосредственно над местом микширования. Что-то вроде нашей 244 Bass Trap идеально подходит. Причина довольно проста: во многих комнатах, с которыми мы работаем, высота потолка составляет менее 9 футов, что часто является наименьшим размером в комнате.Это означает, что основной режим, в котором больше всего энергии, будет полностью в диапазоне 60–70 Гц. Это создает большие проблемы в критических местах спектра, поскольку все еще будет достаточно энергии, чтобы вызвать проблемы во 2-й и 3-й октаве. Ловушка для басов 244 спроектирована таким образом, чтобы работать в этом диапазоне даже при плоской установке на поверхности.

В очень маленьких помещениях можно использовать 4-дюймовые поглотители (например, наши 244 Bass Traps) на боковых стенках. Практически невозможно не сесть в плохом модальном положении ширины в небольшом пространстве.Наличие чего-то вроде пары 244 басовых ловушек прямо по бокам может многое сделать, чтобы свести к минимуму эти проблемы.

Сводка

Каждому небольшому замкнутому пространству понадобится регулятор низких частот, чтобы он был приятным и полезным. В противном случае модальная активность, SBIR и случайная интерференция волн, как конструктивная, так и деструктивная, будут доминировать в звуковом ландшафте. Существует несколько способов управления низкими частотами, и каждый из них имеет определенные преимущества с точки зрения чистого поглощения, эстетики, использования пространства и даже бюджета – все факторы, которые следует учитывать при принятии решения о захвате низких частот.Возможно, вы ограничены в одной из этих областей, и это нормально.

Вот то, что мы часто говорим здесь, в GIK: не позволяйте тому, что вы не можете сделать , мешать вам делать то, что вы можете . Вы всегда можете начать правильно ухаживать за своей комнатой!

Правильно оформленная комната – это комната, которой можно доверять.

От 229 долларов.00 продается отдельно

От 135,00 $ за штуку, продаются парами

Австралийский изобретатель хочет остановить глобальное потепление, электрифицировав все.

Остинмер, Австралия – Во время выступления на TED австралийский изобретатель Сол Гриффит хотел показать своей аудитории, насколько индивидуальный выбор человека может повлиять на планету.

Человек в данном случае был самим собой.

Об этой серии

Климатические провидцы выделяют выдающихся людей со всего мира, которые работают над поиском климатических решений.

И вот, высокий инженер с взъерошенными каштановыми волосами развернул диаграмму на большом экране позади себя на сцене.

На выставке была представлена ​​исчерпывающая проверка его личного энергетического воздействия, с подсчетом углеродного следа каждого действия в его жизни, вплоть до нижнего белья, туалетной бумаги и налогов.

Основатель ветроэнергетической компании и преданный своему делу велосипедист, Гриффит со стыдом обнаружил, что потребляет гораздо больше энергии, чем средний американец.

Короче говоря, лицемер планеты, сказал он своей аудитории.

Основатель и главный научный сотрудник Otherlab Сол Гриффит дома в Австралии 1 апреля 2021 года (Стефани Симкокс для Washington Post)

«Я действительно думал, что был лидером экологического движения. Я не был », – сказал он. «Я делал плохие вещи с Гайей.

С того выступления на TED 10 лет назад лаборатория Гриффита в Сан-Франциско привлекла 100 миллионов долларов капитала от инвесторов и выделила дюжину компаний.

47-летний мужчина, выигравший в 2007 году грант «гения» Макартура за свои потрясающие изобретения, «отвечающие интересам мировой общественности», от новых бытовых систем очистки воды до образовательных мультфильмов для детей, провел прошлое десятилетие работы над решением проблемы изменения климата с помощью технологий.

His раствор: массовая электризация.

В то время как большинство защитников окружающей среды нацелены на промышленность ископаемого топлива, Гриффит хочет обезуглерожить каждое американское домашнее хозяйство, заменив каждую газовую плиту, печь и водонагреватель электрическими устройствами. В противном случае, говорит он, усилия по достижению нулевых выбросов углерода потерпят неудачу.

Штаб-квартира Otherlab расположена в старом здании органной фабрики Schoenstein в Сан-Франциско. Велосипеды изобилуют в штаб-квартире Otherlab. Джоан Хуанг (слева) и Ханс фон Клемм (справа) настраивают велосипед во время дневного перерыва.

По большей части Гриффит возится на бывшей фабрике, построенной почти столетие назад, в районе Мишн Сан-Франциско. Когда-то здесь собирали органы и спускали на уровень улицы через гигантский люк в деревянном полу.

Теперь из оставленных частей органа были превращены в скамейки, столы и стойку для скейтборда. На стенах над основным рабочим пространством свисают старые органные куранты. Трехэтажное узкое здание шириной 24 фута и площадью 6000 квадратных футов построено еще до современных строительных норм: опасно крутые лестницы ведут в офис Гриффита на верхнем этаже.

На каждом доступном месте на потолке и стенах команда Гриффита развесила велосипеды – от грузовых до четырехместных электрических моделей.

В лаборатории Otherlab, соучредителем которой Гриффит более десяти лет назад, австралийские и еще два десятка ученых пытаются найти способ остановить глобальное потепление.

Один из текущих проектов лаборатории направлен на радикальную модернизацию морских ветряных платформ. Другая команда разрабатывает скутер на солнечной энергии для запуска в этом году.Они также разработали систему слежения, которая помогает солнечным батареям следовать за солнцем в течение дня.

«Вещи не остаются на бумаге очень долго, – сказала Джоан Хуанг, руководитель специальных проектов Otherlab, присоединившаяся к компании в 2019 году. – Это похоже на место, где можно построить и посмотреть. Это очень весело ».

В то время как многие защитники окружающей среды сосредотачиваются на мрачных перспективах планеты, Гриффит считает, что изменение климата разрешимо, и он представляет себе более чистое будущее, которое выглядит лучше, чем то, что мы имеем сейчас.

«Большинство экологических групп до сих пор рассказывают историю о том, что если мы будем очень, очень сильно стараться, жизнь будет отстойным чуть меньше, чем в противном случае», – сказал он в интервью. «Есть все основания полагать, что будущее может быть потрясающим!»

Фрезерный станок с ЧПУ запрограммирован на вырезание трехмерных профилей из дерева, металлов, композитов или пенопласта в штаб-квартире Otherlab. Маргарет Лонг обрабатывает деталь в Otherlab. Гидроструйная машина использует воду под высоким давлением и песок для вырезания двухмерных профилей из плоских листов материала.

В мастерской на первом этаже Хуанг и Ханс фон Клемм, инженер, недавно работали над модульными кубами, предназначенными для аккуратной укладки в углу гаража для хранения избыточной энергии от солнечных систем на крыше. Системы отопления и хранения проходят испытания в нескольких домах в Калифорнии, в том числе в доме Хуанг. Они надеются хранить электроэнергию от солнечных панелей на крыше по цене, намного меньшей, чем стоимость литиевой батареи, что сделает эту технологию доступной для большего числа людей.

«Когда Саул занимается разработкой, он пытается понять:« Как я могу оказать наибольшее влияние и как я могу привлечь как можно больше людей? Как я могу обратиться к людям, до которых обычно не доходят новые технологии? »- сказал Хуан.

Проекты Otherlab получили гранты передовой исследовательской лаборатории Министерства энергетики США, ВМС США и НАСА.

Для выполнения этой задачи Гриффит собрал разностороннюю команду. Фон Клемм – бывший лыжный инструктор; Хуанг был конкурентоспособным сноубордистом.

Фон Клемм, который присоединился к Otherlab в качестве стажера в 2016 году, вспоминает день, когда он проходил собеседование для получения работы. Гриффит попросил показать его руки, которые были мозолистыми и покрытыми порезами. Неделей раньше фон Клемм строил для своей мамы ящик с ножами.- Хорошо, – одобрительно сказал Гриффит.

Затем он вручил молодому студенту инженерного факультета лист бумаги и ручку и попросил его нарисовать рабочий велосипед за 60 секунд. Фон Клемм сказал, что его руки дрожали. Когда он закончил, Гриффит заявил: «Хорошо, можешь начинать завтра».

Штаб-квартира Otherlab была построена в старом здании органной фабрики Schoenstein в Сан-Франциско. Пушан Панда, младший дизайнер, приводит в действие пневматический робот-манипулятор, стоя на тепловых батареях Otherlab.Ящики для хранения оборудования маркируются вручную своим содержимым.

Видение Гриффита о разрушительном воздействии изменения климата не соответствует традициям. Вместо того, чтобы просто сосредоточиться на закрытии угольных и газовых электростанций и загрязняющих производств и переходе на генераторы возобновляемой энергии, он хочет также сосредоточиться на жизни в пригородах.

Важное значение имеет переход на более возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнечная энергия, сказал он. Но мало пользы от энергии ветра или солнца, если ваша плита, печь и водонагреватель работают на газе.

Гриффит признает, что это может быть сложной задачей – печи нелегко заменить, как такие приборы, как холодильники: обычно вы меняете их только тогда, когда они сломаны. По его словам, чистые технологии для домашних хозяйств отстают от успехов, достигнутых в отрасли возобновляемых источников энергии за последнее десятилетие.

«Нам нужен кембрийский взрыв локальных экспериментов по локальному решению проблемы», – сказал Гриффит, чья книга «Электрификация: руководство оптимиста для нашего будущего чистой энергии» будет опубликована в октябре.

«Решение проблемы изменения климата должно быть не хуже моркови, в лучшем случае мороженого, но не должно быть болезненным», – пишет он.

Домашние хозяйства являются крупным источником выбросов, говорит Гриффит, и, в отличие от предыдущих энергетических кризисов, эту проблему нельзя решить, выключив термостат и купив приборы Energy Star. Требуется полная замена бытовых приборов, работающих на ископаемом топливе.

«Идеи Сола бросают вызов статус-кво мышления в некоторых климатических кругах, в том числе и в моем, и я думаю, что это хорошо для более широкого диалога», – сказал Джозеф Маджкут, директор по климатической политике вашингтонского аналитического центра Niskanen Center.

Тем не менее, некоторые эксперты, сочувствующие усилиям Гриффита, предпочитают такие решения, как установление цен на выбросы углерода, которые заставляют рынки работать.

«Я ценю и восхищаюсь творчеством Гриффита, – сказал Майкл Гринстоун, директор Института энергетической политики и Института Беккера Фридмана при Чикагском университете. «Однако я думаю, что безотлагательность климатического кризиса требует, чтобы мы безжалостно искали наименее дорогостоящие сокращения выбросов CO2, а не те, которые могли бы быть возможны независимо от затрат.”

Ранний прототип системы аккумулирования тепла, предназначенный для обогрева штаб-квартиры Otherlab. Прототип установки биологического сдерживания отрицательного давления. Немного прихоти в Otherlab: модель здания Lego и картонная модель осьминога.

Гриффит уехал в Австралию во время пандемии и следит за прогрессом в своей калифорнийской лаборатории с помощью видеочатов.

Он также проводит эксперименты в собственном доме к югу от Сиднея. Он построил у себя во дворе облицованную кедром гидромассажную ванну высотой шесть футов, чтобы хранить избыточное электричество от экспериментальных солнечных панелей, покрывающих его дом.Он мог бы купить для работы резервуар для воды, но гидромассажная ванна – это веселее.

Гриффит сказал, что изобретатель, который больше всего счастлив с инструментом в руке, проводит очень много времени за компьютером в наши дни. В его исследовании серия ярких рисунков – например, иллюстраций в детской книге – показывает, что, по его мнению, американцам нужно будет заменить, чтобы остановить изменение климата.

Обходя свой двор, он указал на газонокосилку, которая, по его словам, может быть электрифицирована.У него есть коллекция старых автомобилей, от минивэна Fiat 1960-х годов до пожирающего бензин Lincoln Continental, все из которых он планирует преобразовать в электрические, начиная с Fiat, который находится в магазине в Сан-Франциско. В его плане еще есть место для мастеров и механиков на заднем дворе.

Он был взволнован, рассказывая о возможностях каждой игрушки для взрослых – лодок, гидроциклов, старинных автомобилей – которые можно было бы электрифицировать и использовать в качестве батарей, когда они не используются.

Основы энвайронментализма Гриффита были заложены в детстве.Когда Гриффит и его сестра росли, семейные каникулы проводились, путешествуя по континенту на старом Ленд Ровере, набитом фототехникой, посещая отдаленные острова и плавая с черепахами. Его мать – художник по дикой природе и гравер, отец – профессор на пенсии.

«Мы всегда были в курсе социальных проблем», – сказал он. Его мама, Памела Гриффит, была ранней феминисткой и активисткой Гринпис, пожертвовав свое искусство, чтобы спасти китов. Его отец, Росс Гриффит, был директором некоммерческой благотворительной организации для детей из неблагополучных семей, помогая основать многомиллионный бизнес по переработке ненужной использованной одежды в ткани для тепло- и звукоизоляции.

Будучи аспирантом Массачусетского технологического института, он получил степень доктора философии. В 2004 году Гриффит и еще один ученик создали Howtoons – сериал комиксов, который учит детей превращать повседневные предметы в простые изобретения, включая электродвигатели. В одном из мультфильмов мальчик представляет себе будущее, в котором он сможет путешествовать в школу на зиплайне – шкиве, подвешенном на тросе, соединяющем два полюса, – избегая «старого вонючего школьного автобуса вчерашнего дня».

«Уже тогда я узнал в нем нетрадиционного мыслителя, полного идей, меняющих мир», – сказал Шугуан Чжан, один из его профессоров в M.ЭТО. «Саул начал думать о личном влиянии на энергию еще до того, как это вошло в сознание большинства людей».

Не все его начинания были успешными. В 2006 году Гриффит стал соучредителем ветроэнергетической компании Makani Power, работающей на старой военно-морской авиабазе в заливе Сан-Франциско. Идея заключалась в создании гигантских воздушных змеев, которые могли бы летать достаточно высоко, чтобы достигать самых сильных и устойчивых ветров, обеспечивая более надежную мощность.

К сожалению для сторонников Макани, стоимость производства энергии с помощью обычных турбин резко упала, так как на рынке появлялось все больше и больше турбин.Воздушные змеи Макани не могли конкурировать. Google X, который приобрел компанию в 2013 году, закрыл ее в 2020 году.

Это стало ценным уроком для Гриффита о важности масштабирования: «Есть два способа снизить стоимость энергии. Один изобретает лучшие мышеловки; другой производит мышеловки в огромных количествах ».

Поворотным моментом в его размышлениях стало исследование Министерства энергетики, на проведение которого компания Otherlab получила контракт в 2018 году.

Входная дверь штаб-квартиры Otherlab.

Гриффит был одержим энергетическими данными в течение двух десятилетий: «Каждый инженер хочет знать, как работает машина». Но, по словам Гриффита, более глубоко погрузившись в исторические модели использования энергии, команда сделала поразительное открытие: они считали, что Соединенные Штаты могут достичь своих климатических целей и потреблять меньше половины энергии, чем они потребляют сейчас, не заставляя американцев сокращать свои дома или в машине, пользуйтесь общественным транспортом или станьте веганом. А для этого нужно было электрифицировать все.

В прошлом году Гриффит основал политическую группу под названием «Rewiring America», чтобы продвигать идею массовой электрификации.Они разговаривали с законодателями в Вашингтоне, в том числе с сенатором Мартином Генрихом (DN.M.), который 18 мая внес в Сенат резолюцию, вдохновленную идеями Гриффита и призывающую к повсеместной электрификации американских домов и предприятий и новому финансированию для помогите заплатить за это.

Технология «уже есть» для поддержки массовой электрификации. По словам Генриха на пресс-конференции, стране необходимы инвестиции, отраслевая кооперация и обучение персонала, чтобы добиться успеха в этой работе.

Вернувшись в Австралию, Гриффит каждое утро смотрит в окно и считает солнечные элементы на крышах в своем районе. Еще два дома начали строительство в начале апреля.

Он подсчитал, что необходимо для достижения его цели в Америке: нужно электрифицировать около 250 миллионов автомобилей с бензиновым двигателем, около 90 миллионов крыш, которые можно оснастить солнечными батареями, и около 120 миллионов домашних хозяйств с газовыми водонагревателями и водонагревателями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.