Энергоактивные здания - Солнечное отопление и кондиционирование воздуха в зданиях в США

1. Солнечное отопление и кондиционирование воздуха в зданиях в США

Р. С. Грилей, Р. П. Оулетт, П. И. Черемисинов (США)

7.4.1. Общие положения.

Устройство солнечных энергосистем в жилых домах поощряется правительством путем выдачи федеральных кредитов. Одной из задач Национального энергетического плана, опубликованного в 1977 г., была установка к 1985 г. солнечных коллекторов в 1,5 млн. жилых домов. Позже предполагалось, что к 2000 г. доля солнечной энергетики составит 20% общей энергии, выработанной в США. Это означает, что солнечные энергосистемы должны быть установлены более чем в половине существующих жилых, торговых и административных зданий, что вряд ли сможет быть реализовано.
* 1981 by Ann Arbor Science Publishers, Inc.
Выполнение такой программы потребовало бы очень больших затрат, в том числе капитальных вложений со стороны правительства, промышленности и самих домовладельцев, но все же не разрешило бы энергетического кризиса в США. Общая энергия, которую можно было бы получить от установленных к 2000 г. коллекторов, составила бы около 2·1015 кДж. Для выработки такого количества теплоты путем преобразования электроэнергии потребовалось бы израсходовать на электростанциях в 3 раза больше топлива с теплотой сгорания около 6·1015 кДж. Общая стоимость этих систем превзошла бы 200 млрд. дол., из которых за счет федеральных кредитов можно компенсировать только 25 млрд. дол.
Было предложено предоставить домовладельцам дополнительные кредиты или другие формы федерального финансового стимулирования, которые можно рассматривать как поощрение за уменьшение загрязнения окружающей среды при использовании солнечной энергии. Эти субсидии составят от 1 до 3 дол. на 1 млн. кДж и повлекут дополнительные расходы из государственной казны в размере 3—9 млрд. дол. в год, что должно быть возмещено налогоплательщиками.
Использование солнечной энергии весьма выгодно как с точки зрения защиты окружающей среды, так и экономически. Хотя при производстве, доставке и монтаже систем солнечного энергоснабжения используется органическое топливо, что вызывает определенное загрязнение окружающей среды, при эксплуатации системы это загрязнение в значительной степени меньше, чем при использовании других видов энергии. По расчетам Министерства энергетики и Агентства по охране окружающей среды в 2000 г. планируется некоторое снижение загрязнения окружающей среды в национальном масштабе за счет роста использования солнечной энергии.
Экономическую выгоду, получаемую в результате сокращения загрязнения, определить достаточно трудно. По предварительным подсчетам 1·1015 кДж, полученных за счет использования солнечной энергии, позволит сэкономить около 10—15 млрд. дол., затрачиваемых на поддержание здоровья людей. Другой метод подсчета экономического эффекта снижения загрязнения учитывает уменьшение расходов на контроль загрязнения окружающей среды. Согласно этому методу, 1-1015 кДж, полученных за счет солнечной энергии, позволяют сэкономить примерно 0,5 млрд. дол. Оба метода, хотя они и приблизительные, убедительно показывают, что выгода от использования солнечной энергии будет существенной.
Увеличение масштабов использования солнечной энергии обеспечит ряд дополнительных преимуществ, в том числе уменьшение зависимости от внешних источников энергии и увеличение занятости населения. Растущая зависимость от импорта газа и нефти несет потенциальную опасность. Вслед за эмбарго на нефть в 1973 г. темп роста производства значительно снизился. Связанные с этим потери за период с 1974 по 1976 г. составили 377 млн. дол.
Уменьшение использования ископаемых энергетических ресурсов (особенно нефти) Соединенными Штатами поможет преодолеть затруднения, связанные с энергоресурсами, в других странах. Использование солнечной энергии в коммерческих целях в США приведет к распространению «солнечной технологии» во всем мире за счет экспорта технологии и оборудования. Это в дальнейшем ослабит напряженность на мировом нефтяном рынке и обеспечит экономические выгоды странам, экспортирующим «солнечное оборудование». Использование «солнечной технологии» особенно перспективно для развивающихся стран, где пока еще не создана централизованная энергетическая инфраструктура.
К сказанному можно добавить, что при использовании солнечной энергии будет уменьшена угроза загрязнения окружающей среды углекислым газом, отходами ядерного топлива, промышленными отходами от угольных скрубберов, а также теплового загрязнения. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере может привести к повышенному нагреванию биосферы, что может иметь серьезные глобальные последствия. Применение солнечной энергии вместо органического топлива приведет к постепенному уменьшению концентрации углекислого газа в атмосфере.

Федеральная программа солнечного отопления и охлаждения зданий.

Федеральная программа солнечного отопления и охлаждения зданий принята Конгрессом США в 1975 г. Основные цели программы:
развивать и пропагандировать экономически выгодные, социально обоснованные системы солнечного отопления и охлаждения жилых и коммерческих зданий;
расширять информацию о применении систем солнечного отопления и охлаждения, которую могли бы использовать строительная индустрия и относящиеся к ней отрасли экономики, а также представители частного сектора при проектировании новых зданий;
выявить и оценить возможные экономические, климатические, социальные и правовые факторы, препятствующие быстрому и широкому применению систем солнечного отопления и охлаждения;
стимулировать увеличение запросов рынка на системы солнечного отопления и охлаждения зданий.
Вскоре последовали другие акты, которые усилили роль государства в развитии потребления солнечной энергии. Это Акт об изучении, развитии и демонстрации солнечной энергии, Акт об энергетической реорганизации (1974), Федеральный акт об изучении и развитии неядерной энергии (1974), Организационный акт Министерства энергетики, Национальный энергетический акт (1978).
Первоначально проводимые правительством мероприятия включали программу интенсивной пропаганды солнечного отопления и охлаждения жилых и коммерческих зданий, программу развития компонентов, субсистем и систем, еще не готовых для коммерческого использования, и программу исследования, развития и улучшения существующих технологий и разработки новой технологии.
Другие федеральные мероприятия в поддержку развития систем солнечного отопления и охлаждения включают разработку проектов зданий, в которых они будут установлены; оказание поддержки развитию промышленных стандартов испытания и эксплуатации; изучение аспектов, препятствующих быстрому распространению применения солнечной энергии; развитие информации, способствующее внедрению солнечной энергетики в практику.
Министерство энергетики и другие федеральные агентства по стимулированию солнечной энергии значительно превысили выделенные им средства. В США ассигнованы значительные суммы на исследование и развитие солнечной энергии: 514 млн. дол. в 1979 г., 596 млн. в 1980 г. и 652 млн. в 1981 г. Некоторое сокращение бюджетных средств на солнечное отопление и охлаждение зданий связано с завершением соответствующей программы.
В США затраты на исследования составляют примерно 1,4% валового национального продукта, или 5% общего федерального бюджета. Затраты на энергетику в объеме около 5 млрд. дол. составляют примерно 15% всего бюджета на исследования. Бюджет солнечной энергетики составляет 13% расходов на энергетику в целом. Хотя бюджет на развитие солнечной энергетики Министерства энергетики является наибольшим, некоторые другие правительственные агентства также предоставляют дополнительные фонды, так что весь «солнечный» бюджет в 1981 финансовом году превысил 1 млрд. дол.
В государственном масштабе солнечная программа в той или иной степени коснется каждого. В исследованиях, пропаганде, обмене информацией, разработке стандартов и контроле за выполнением программы участвуют более двенадцати агентств.
Основная часть Федеральной программы солнечного отопления и охлаждения была выполнена в 1979 г. В том же году были завершены жилищная демонстрационная программа Министерства жилищного строительства и городского развития и Коммерческая демонстрационная программа Министерства энергетики.

Программа Министерства жилищного строительства и городского развития по пропаганде применения солнечной энергии в жилых зданиях.

В настоящее время на основании законов, принятых Конгрессом США, осуществляется основная программа по пропаганде солнечной энергетики. Общее руководство исследовательскими программами по энергетике возложено правительством на Министерство энергетики. Программа пропаганды практического применения солнечной энергии для отопления, охлаждения и горячего водоснабжения жилых зданий курируется Министерством жилищного строительства и городского развития.
Целью этой программы является обеспечение спроса на системы солнечного отопления и охлаждения. Работникам строительной индустрии и людям, связанным с ней (покупателям домов, арендаторам, подрядчикам, промышленникам, архитекторам, кредиторам и т. д.) разъясняются особенности солнечных систем, чтобы научить их относиться к этим системам так же, как и к любым другим системам отопления и вентиляции.
Министерство жилищного строительства и городского развития проводит следующие мероприятия по внедрению программы солнечного отопления и охлаждения:
демонстрация новых и существующих жилых помещений, в которых установлено солнечное оборудование; она состоит из пяти бесплатных демонстрационных циклов, включающих смешанные проекты для разных географических и климатических районов. Бесплатные циклы проводились каждые 9—12 месяцев до 1980 г.;
развитие стандартов на показатели солнечного оборудования, которые будут использоваться промышленниками, продавцами, покупателями и правительственными органами для сравнения систем;
развитие рынка для быстрого и широкого внедрения «солнечной технологии» в жилищном строительстве;
распространение информации о полученных результатах.
Жилищная демонстрационная (агитационная) программа осуществляется путем выдачи субсидий, равных разнице стоимостей солнечной и обычной систем. При этом дома продаются непосредственно на открытом рынке. Субсидии на квартиры в многоэтажных жилых дома предоставляются, если средства, сэкономленные на коммунальных услугах, распределены равномерно между квартиросъемщиками. Министерство жилищного строительства и городского развития должно одобрить проект, но строительство не начинается до выдачи субсидии. Для получения необходимой информации следует обращаться в Национальный информационный центр солнечного отопления и охлаждения.
Для осуществления проектов производятся периодические запросы на выдачу субсидий, о чем объявляется в специальной печати и рассыльном списке Министерства энергетики. Запрос должен содержать информацию по техническим аспектам солнечной энергосистемы, состоянию проекта и вопросам его финансирования как части демонстрационной программы.
К началу 1980 г. было завершено уже четыре демонстрационных цикла и заканчивался последний пятый цикл. Первый цикл запросов на выдачу субсидий был объявлен в сентябре 1975 г., и к ноябрю 1975 г. было получено около 250 запросов, 67 из которых были удовлетворены. Второй цикл был объявлен в июле 1976 г., к 1 сентября было получено 300 запросов, 106 из которых удовлетворены. Третий цикл был объявлен в январе 1977 г., к 28 марта получено 700 запросов, удовлетворено 169. Четвертый цикл объявлен в начале 1978 г., и к ноябрю получено 525 запросов. В мае 1978 г. был объявлен дополнительный цикл 4А для пассивных солнечных систем и получено 455 запросов. В результате обеих частей цикла принято 144 запроса, предусматривающих строительство 239 домов для одной семьи и 6612 — для нескольких. Пятый цикл нацелен в основном на пассивные системы.
В настоящее время демонстрационных программ больше не планируется. Однако, если Конгресс одобрит создание «солнечного банка», то можно будет провести еще одну программу. Цель «солнечного банка» — выдача небольших займов домовладельцам для покупки солнечных систем.
Общее количество субсидий превысило 20 млн. дол. на 11450 жилых домов и квартир. На рис. 7.43 показано распределение субсидий четвертого цикла.
Начальный план демонстрационной программы предусматривал комплексный подход к типам домов, солнечным системам и климатическим зонам, чтобы в этой программе присутствовали все возможные комбинации факторов. Пятый цикл начался в 1980 г. Владельцы домов, которые планируют оборудовать свои дома солнечными системами, должны ознакомиться с одним или несколькими демонстрационными зданиями.

Проектирование пассивных систем.

В середине 1978 г. Министерство жилищного строительства и городского развития организовало конкурс пассивных систем солнечного энергоснабжения жилых зданий. Было представлено более 550 проектов, из которых принято 162, причем 145 для вновь строящихся и 17 — для существующих зданий.
Рассмотрев 162 принятых проекта и 388 других проектов, предложенных на конкурс, специалисты Франклинского исследовательского центра и Отдела исследований Министерства жилищного строительства и городского развития предложили, чтобы домовладельцы, архитекторы и строители учитывали при выборе пассивной системы для применения во вновь строящихся или существующих домах четыре фактора.

1. Планировка здания, участок, строительные правила. Участок (площадка) не влияет на тип солнечного дома, но определяет расположение его конструктивных элементов, которые играют роль коллекторов. Если в качестве коллектора используются окна в стенах зданий, они должны быть расположены так, чтобы соседние здания или растительность не затеняли их зимой. Если используются проемы в покрытии, расположение дома может быть любым, но при этом следует учитывать необходимость затенения проемов летом и устранение затенения зимой.
2. Климат. Дома с системой прямого поступления солнечного излучения создают проблемы в двух климатических ситуациях. В условиях очень холодного климата открытые остекленные проемы, предназначенные для поступления солнца, могут привести к повышенным потерям теплоты ночью и в облачную погоду. В плохо спроектированном доме бывает так, что количество солнечной теплоты, полученной всем домом, меньше количества теплоты, потерянной одной комнатой через окна. Потери можно снизить за счет двойного или тройного остекления и подвижной теплоизоляции, которая необходима для успешного применения системы прямого поступления солнечного излучения в холодных климатических условиях.

 Подобные же проблемы возникают при использовании системы прямого поступления в условиях очень жаркого климата. Помимо того, что при этом наблюдается ослепление, поступление слишком большого количества теплоты, которое проникает даже через затенение, затрудняет процесс охлаждения. Чтобы избежать этого, необходимо применять двойное или тройное остекление и подвижную изоляцию, защищающую от перегрева. В домах, находящихся в зонах облачного климата, система прямого поступления позволяет использовать лишь небольшое количество солнечной энергии для возмещения дневной потери теплоты зданием.
Следовательно, хотя системы прямого поступления солнечного излучения можно использовать в любых климатических условиях, местностях и типах зданий, с ними нужно быть осторожными в условиях очень холодного или жаркого климата.
Системы непрямого поступления солнечных лучей, происходящего вследствие нагрева каменных стен или кровельных и стеновых панелей, заполненных водой, могут использоваться в любых климатических условиях континентальной части США. Однако в условиях больших температурных колебаний днем и ночью лучше использовать простые системы с излучением от стен или массы воды, тогда как в других климатических условиях будут эффективны более сложные системы конвективных и излучающих стен. В домах, где необходимо отопление днем и ночью, нужно установить дополнительный коллектор прямого поступления для обеспечения быстрого нагревания комнаты рано утром; можно также использовать вентиляторы и увлажнители для мгновенной передачи теплоты от стены. В условиях более мягкого климата, где есть тенденция к перегреванию в весенние, осенние и даже зимние дни, нужно установить наружные и внутренние вентиляторы для распределения полученной теплоты. Системы непрямого поступления, равно как и прямого, в холодных климатических условиях часто функционируют лучше, если аккумулятор солнечной теплоты защищен от потерь в ночное время и в облачную погоду, что требует дополнительных затрат труда и расходов.
Солярии и изолированные дома, куда поступают прямые солнечные лучи, представляют собой комфортабельные источники теплоты. Однако в условиях жаркого и влажного климата «оранжерейные» помещения для пассивного солнечного отопления (атриумы) могут иметь некоторые недостатки. Дополнительная влажность от оранжереи в условиях влажного климата может сделать солнечный дом неудобным. В общем, помещение солярия, не предназначенное для постоянного пользования, может обеспечить отопление дома в любых климатических условиях, если оно полностью изолировано от дома или связано с домом и снабжено аккумулятором теплоты, а также если оно используется в тех случаях, когда при прямом поступлении солнечных лучей наблюдается приемлемая температура. Солярии, предназначенные для постоянного пользования, представляют собой системы прямого поступления. В условиях очень холодного климата им потребуется достаточная масса для аккумуляции теплоты и изоляции остекленной поверхности.
Поскольку климатические условия обычно не являются только холодными или жаркими, в большинстве домов с пассивной системой сочетаются преимущества систем прямого и непрямого поступления солнечных лучей и солярия.

1. Цена. При выборе между системами прямого и непрямого поступления солнечного излучения и солярием нужно учитывать стоимость проекта или изменений в проекте, стоимость и доступность материалов и местные методы строительства. Обычно наиболее приемлемы по стоимости более простые системы, а также системы, в которых можно что-то изменить и добавить (отопление одной комнаты из двух).
2. Образ жизни. Образ жизни и индивидуальный вкус покупателей являются окончательными критериями при выборе пассивной солнечной системы для дома. Гибкость и заинтересованность покупателей очень важны для эффективного использования в здании солнечной энергии.

В домах с системой прямого поступления солнечных лучей нужно предусмотреть несколько возможных вариантов образа жизни. Для получения достаточного количества теплоты за день с тем, чтобы его хватило на всю ночь (или даже на последующий облачный день), температура в комнате должна подняться очень высоко и зарядить аккумуляторы. Как только солнце сядет, температура в ком нате начнет падать, а комфорт будет обеспечиваться за счет аккумулированной теплоты, даже если температура в соседних комнатах гораздо ниже. В домах с системой прямого поступления температура колеблется между 30 и 15°С. Для
владельцев, которые проводят весь день на работе и приходят домой только вечером, это не представляет большого неудобства.
Условия в системах с непрямым поступлением теплоты — через нагретые каменные стены или стены с емкостями, наполненными водой, — несколько отличаются от предыдущих. Температуру в помещениях проще контролировать, ее колебания меньше, кроме того, при более низкой температуре в комнате соблюдаются те же условия комфорта, так как здесь осуществляется радиационный обогрев.
Изолированные солярии, пристроенные к дому, представляют собой обогреваемые солнцем помещения, которыми пользуются только тогда, когда температура в них приемлема для обитателей. Солярий может служить также сложной системой солнечного накопления для отопления дома. Двери, окна, вентиляционные отверстия солярия можно открывать ежедневно для передачи теплоты в жилое помещение и в дополнительный аккумулятор теплоты. Когда температура в жилом помещении становится очень высокой, эти проемы закрывают, а солярий либо проветривается, либо перегревается вследствие инсоляции. Ночью вентилируемый солярий должен быть изолирован от жилого помещения и аккумулятора теплоты. Перегретый солярий, защищенный внешней изоляцией, можно заново открыть для передачи теплоты в жилые помещения. Солярий сочетает систему прямого поступления с аккумулированием теплоты системой непрямого поступления.
В результате анализа и оценки более 550 проектов Министерство жилищного строительства и городского развития выявило три основные ошибки.

1. Во многих случаях наблюдалась ненужная передача полезной теплоты из «солнечной системы» в жилое помещение. Это может быть результатом либо некорректного определения площади коллектора, либо малой емкости аккумулятора при слишком большой площади коллектора.

В некоторых случаях окна дома выходили в равной степени на юг, север, запад и восток, а преимущества, получаемые при отоплении южной стороны путем использования солнечной энергии, не были приняты во внимание. Необходимо тщательно определить размер солнечного коллектора и правильно расположить его в здании, чтобы избежать перегревания летом и потерь теплоты зимой.
Нужно также правильно установить размер аккумулятора теплоты и правильно расположить его, а материал для изготовления аккумулятора следует выбирать с учетом его способности поглощать и распределять теплоту. Во многих обшитых деревом домах не имелось ни кирпичной стены, ни воды для аккумулирования солнечной теплоты. Если и применялся аккумулятор, то он часто был меньшего размера, чем нужно, не соответствовал площади коллектора и почти всегда не был связан с комнатами второго этажа. Каменными пластинами для накопления зачастую пользовались, не понимая как следует функции этого вида аккумулятора и не зная температуры, необходимой для распределения теплоты Материалы, накапливающие теплоту (особенно такие, как песок), нужно оценивать по их способности накапливать, хранить и передавать полученную теплоту. Гранулированные материалы, такие, как камни и песок, обладают очень небольшой способностью передавать теплоту от песчинки к песчинке. Аккумулирование и отдача теплоты усиливаются при введении потока воздуха.
2. Вторая ошибка заключалась в применении неэффективных систем распределения теплоты. Если используется лучистое отопление, то проблема заключается в распределении теплоты, доставляемой из аккумулятора, в помещения, которые необходимо обогревать.
При применении конвективного отопления нужно учитывать движение потоков теплого и холодного воздуха. Важную роль играет правильное расположение накопителя. Следует помнить, что теплый воздух эффективно используется в тех случаях, когда его не приходится перемещать на большие расстояния. Конвективное распределение зависит от естественной разницы температур и от правильно выбранного размера вентилятора для отбора теплоты у аккумулятора и передачи его в комнаты.
Рациональное распределение солнечной теплоты в пассивной системе здания обеспечивает оптимальную связь между поступлением и накоплением теплоты, а также между аккумулятором и жилым помещением.
3 Третья наиболее общая ошибка — плохо продуманная система регулирования потока теплоты, от которой во многих случаях зависит окончательный успех пассивной системы. С помощью этой системы ускоряется, замедляется или прекращается поток теплоты при его поступлении или выходе из дома. Регулирующие устройства — заслонки, отдушины, подвижная изоляция, вентиляторы и т. д. — должны быть правильно размещены, а их размеры должны соответствовать размеру здания.
В дальнейшем ошибки были исправлены. В то время, когда демонстрационная программа еще не была закончена и многие дома четвертого цикла не достроены, Министерство жилищного строительства и городского развития запросило результаты первых трех циклов для проведения анализа. Ниже приведены некоторые полученные данные по состоянию на 1 января 1979 г.

Строители.

В осуществлении демонстрационной программы участвовали 110 строителей, которых можно отнести к типичным американским строителям жилых домов. Это опытные работники: 51% из них работают в области жилищного строительства свыше 10 лет. В демонстрационной программе принимали участие как мелкие фирмы, сдающие менее 10 домов в год, так и крупные фирмы, ежегодно сдающие свыше 750 домов. Большинство строителей солнечных домов в среднем сдают 21 дом в год, что составляет чуть больше 1 млн. дол. валового дохода. Больше половины строителей (57%) сдают меньше 25 домов в год, и только 5% — более 750. Причины участия строителей в демонстрационной программе различны. Чаще всего они сводятся к формулировкам типа «неплохая идея, стоит попробовать» или «это весьма интересное соревнование».
Демонстрационная программа привлекает строителей, которые раньше не занимались возведением солнечных домов: 76% из 110 участников не имели в этом опыта. Большинство участников настроены оптимистично по отношению к будущему использованию солнечной энергии в их местности. Около 3/4 хотят строить солнечные дома и вне демонстрационной программы и, что еще более важно, 45% строят солнечные дома практически без помощи правительства. Более того, число таких участников увеличивается в последнее время. По завершении строительства около 90% строителей выразили удовлетворение по поводу своего участия в демонстрационной программе: их дома выгодно проданы.

Типы солнечных домов.

Дома, построенные по демонстрационной программе, близки по стилю и обладают теми же качествами, что и обычные дома, характерные для данной местности. Этот вывод сделан на основе сравнения 168 солнечных и 208 обычных домов. Рассматривались такие характеристики солнечных домов, как их расположение, размеры, стиль и комфортабельность. Тип солнечного дома определяется подходящей для рынка моделью дома для одной семьи, оснащенного эффективным оборудованием для солнечного отопления. Однако 168 рассмотренных солнечных домов являются только частью 2500 домов, получивших субсидии в течение третьего цикла демонстрационной программы, поэтому указанные характеристики не распространяются на все дома с «солнечным оборудованием».
Большинство солнечных домов (78%) расположены в пределах Стандартного статистического района крупного города (СМСА) с населением, немного превышающим 1 млн. жителей. Солнечные дома, расположенные в пределах СМСА, имеют лучшую покупательную способность, чем дома, находящиеся в небольших городах и аграрных районах (в СМСА продано 82% домов, а в других районах — 57%). Это говорит о том, что строители с осторожностью относятся к постройке домов вне зоны СМСА.
Типичный для демонстрационной программы дом для одной семьи состоит из трех спален и двух ванных комнат. Обычно это двухэтажный, построенный в разных уровнях современный дом, обшитый деревом. Он имеет гараж, а также патио или балкон. Дом оборудован централизованной вентиляцией, в нем имеются машина для мойки посуды, мусоропровод, плита, частично устланные коврами полы, камин. Солнечные дома чаще всего меньше обычных. В среднем их площадь составляет около 180 м², в то время как обычных — около 200 м². Цены на солнечные дома колеблются от 40 до 80 тыс. дол., более всего пользуются спросом дома стоимостью от 60 до 62 тыс. дол. Изучение рынка показало, что наиболее популярны одноэтажные дома для одной семьи, построенные в разных уровнях и в соответствии с требованиями современного дизайна.
Большинство солнечных систем, установленных в демонстрационных домах, предназначены для обеспечения горячей водой и отопления. Почти все они — активные системы, и в большинстве из них (65%) используется жидкостный теплоноситель. В 61 % домов установлено дополнительное электрическое отопление. Строители сообщают, что средняя солнечная система стоит 11 300 дол., и 63% из них включены в запрашиваемую стоимость дома.

Продажа солнечных домов.

Из 168 представленных домов 76% проданы к 1 января 1979 г. Более того, строителям удалось продать дома по запрошенной цене. Примерно 70% домов проданы по начальной запрошенной цене и выше. Запрошенная цена на систему составляет в среднем от 650 до 18 тыс. дол., надбавка — 3200 дол. Дома, проданные по цене ниже запрошенной, принесли от 1 до 16 тыс. дол. убытка; средняя скидка составила 5500 дол.
Время продажи солнечных домов оказалось более длительным, чем можно было ожидать. Это объясняется недостаточной активностью некоторых строителей. Проверка непроданных домов и тех, которые продавались свыше 24 недель, показала, что основной причиной была неадекватная оценка солнечных домов. Это говорит о том, что строители должны более ответственно подходить к проектированию. Прежде чем принять решение, какой дом строить, какую назначить за него цену и где его продавать, нужно изучить местные вкусы и условия рынка.

Покупатели солнечных домов.

В результате опроса 132 покупателей солнечных домов выяснилось, что эти покупатели ничем не отличаются от обычных. Наличие в доме солнечной системы представляет собой не единственный и не самый важный фактор при выборе покупки. Солнечные дома покупают люди разного возраста, разных профессий и с различными доходами. Обычно у покупателей раньше был дом, расположенный в том же районе страны.
Наличие системы для использования солнечной энергии хотя и играет важную роль в привлечении покупателя, однако не является доминирующим фактором при принятии окончательного решения о покупке дома. Не менее важны такие факторы, как наличие материалов с повышенной теплоаккумулирующей способностью и стоимостью дома. Запросы покупателей солнечных и обычных домов в основном совпадают, правда, покупатели солнечных домов больше заинтересованы в экономии энергии.
Для покупателей солнечных домов важнейшими являются пять факторов: использование материалов с повышенной теплоаккумулирующей способностью, цена, наличие солнечной системы, потенциальная цена при перепродаже и качество дома.

Мнение покупателей.

Последним доказательством того, что солнечный дом принят рынком, является удовлетворение, которое выражают сами покупатели. Поэтому одной из основных задач программы Министерства жилищного строительства и городского развития было изучение мнения покупателя о своем доме и применяемой в нем солнечной системе в течение длительного времени.

Первые интервью с покупателями показывают, что 85% из них удовлетворены своей солнечной системой. В последующих интервью, проведенных шестью месяцами позже, почти 2/3 (61%) еще раз выразили удовлетворение системой, более 90% довольны домом в целом и 3/4 выразили готовность снова купить солнечный дом.
Однако весьма внушительное меньшинство покупателей солнечных домов не удовлетворены своей солнечной системой, причем некоторые — в большой степени. В большинстве случаев это недовольство связано с плохим функционированием системы. Другие причины неудовлетворенности кроются в недостаточной экономии топлива и неудобстве пользования солнечной системой. В общем мнение пользователя солнечной системой определяется пятью факторами: экономией топлива, необходимостью ремонта системы, возможностью поддержания определенного уровня температуры в доме, возможностью ухода за системой жителями дома и сложностью ее эксплуатации.

Некоторые итоги демонстрационной программы.

Всего несколько лет назад общее число солнечных домов составляло менее 100, причем многие из этих экспериментальных сооружений нельзя даже назвать домами. Сейчас Министерство насчитывает 11 540 домов, кроме того, около 60 тыс. домов в стране снабжены различными системами для использования солнечной энергии. До настоящего момента число домов с солнечными системами удваивалось каждые 8 мес. Такие успехи не могли быть достигнуты без демонстрационной программы На рис. 7.44 показан рост производства солнечных коллекторов с 1974 до середины 1977 г. Последовавшие с конца 1978 г. Национально-энергетические акты оживили и возобновили продажу солнечных энергосистем.

Коммерческая демонстрационная программа Министерства энергетики.

Осуществление правительственной коммерческой демонстрационной программы связано с установкой в начале 1974 г. солнечных систем в четырех зданиях государственных школ. Сначала это была экспериментальная программа, а с возникновением в январе 1975 г. Американской администрации по исследованию и развитию энергии (ЭРДА) правительственная солнечная коммерческая программа быстро переросла из экспериментальной в демонстрационную.
Коммерческая демонстрационная программа была нацелена на решение следующих вопросов.
1 Возможность промышленного обеспечения системами солнечного отопления и охлаждения новых и существующих коммерческих зданий.

1. Получение необходимых данных о климате и функционировании системы для определения параметров проектирования систем солнечного отопления и охлаждения в коммерческих зданиях.
2. Возможность архитекторов и инженеров сочетать системы солнечного отопления и охлаждения с интерьером и внешним оформлением здания.
3. Совместимость систем солнечного отопления и охлаждения с правилами охраны труда в строительстве и, если необходимо, принятие новых юридических законов.
4. Готовность финансовых учреждений к необходимому финансированию систем отопления, охлаждения и горячего водоснабжения в коммерческих зданиях.
5. Принятие строительных законов и стандартов на солнечные системы отопления, охлаждения и горячего водоснабжения.
6. Способность местных властей защищать и развивать солнечную энергетику.
7. Возможность применения систем солнечного отопления и охлаждения в но вых и существующих зданиях с точки зрения потребителей.
8. Получение данных о применении солнечного отопления и охлаждения в промышленности и сельском хозяйстве.

Прочие проблемы, связанные с практическим применением солнечных систем отопления и охлаждения, выявляются в процессе их строительства и эксплуатации.
При использовании солнечного отопления и охлаждения в коммерческих зданиях можно в большинстве случаев использовать те же системы, субсистемы и компоненты, что и в жилых домах. Однако обычно коммерческим зданиям требуются более сложные и крупные по размеру системы.
Необходимость целенаправленного изучения и развития более совершенных солнечных систем вызвана тем, что многие материалы, необходимые для их изготовления, еще не всегда доступны. Существующие системы, как правило, не достаточно совершенны и не обеспечивают надежности в течение длительного времени. Демонстрационная программа направлена на разработку надежных, доступных по цене и отвечающих современным эстетическим требованиям солнечных систем отопления, охлаждения и горячего водоснабжения.