Термальная масса
Термальная масса обозначает общее количество тепла, которое может содержать твёрдое тело, при определённой температуре.
В жаркий солнечный день саман обеспечивает массу для хранения тепла солнечных лучей, до тех пор, пока ночью температура не упадёт.
Земля может сберегать это бесплатное тепло на протяжении часов или дней.
Это свойство — наиболее полезно в местах, где жаркие дни и прохладные ночи, или в умеренном морском климате, или где холодные ночи перемежаются с хорошими солнечными днями, даже, если днём холодно.
Здания из тяжёлой каменной кладки, которые содержат термальную массу в своих первичных материалах, наиболее эффективны, если жильцы дают возможность солнечным лучам проникать внутрь, а потом сберегают тепло.
При проникновении или попадании прямых солнечных лучей на стены Вашего тяжёлого дома, тепло поглощается конструкцией.
Справа: полная видимость неба в направлении солнечного юга.
Эта термальная губка предотвращает перегрев здания во время повышения дневной температуры.
Полученное тепло потом медленно выпускается наружу, обеспечивая мягкое незаметное тепло прохладными вечерами, когда оно больше всего необходимо.
Мы должны чётко оговорить: земляные стены не очень хорошо предотвращают потерю тепла, но это не имеет большого значения, поскольку они могут хранить много тепла на протяжении нескольких дней или даже недель, в зависимости от толщины.
Обогрев массы обычными солнечными лучами — это базовый принцип использования солнечного коллектора, жизнеспособного в любом здании, построенном из земли, практически во всех нетропических климатах.
Долгосрочные дивиденды использования дизайна солнечного коллектора настолько велики, что Вы бы обсчитали себя и ограбили своих потомков, если бы строили любым другим способом.
Существует различие между холодной погодой, холодным климатом и ощущением холода. Дома не ощущают холода, только люди могут ощущать — домам всё равно.
Выше: На широте 40 градусов, зимнее солнце в обед достигает 26 градусов выше линии горизонта (следуя тем же путём, что и летняя луна). Это высчитывается, путём вычитания Вашей широты (например, 40) от 66, широты Арктического Круга. Летнее солнце в полдень на 46 градусов выше позиции зимнего солнца, в этом случае 26 + 46 = 72.
Когда мы говорим, что проблема в холодном климате, мы, обычно, имеем в виду, что иногда нам слишком холодно.
Многие из нас живут в местах, где тепло или солнечно днём, возможно, чересчур жарко, а потом, ночью становится дискомфортно холодно.
Тяжёлое здание, ориентированное на юг, может вбирать и сохранять бесплатное тепло в дневное время, обогревая нас ночью, без ущерба для нашей чековой книжки или окружающей среды.
Предположим, просто в качестве аргумента, Вы чувствуете себя наиболее комфортно при температурах 18-24 градусов. Предположим, что сегодня температура колеблется от 7 до 35 градусов.
Если бы Вы находились на улице, в послеобеденное время был бы период, когда Вам было бы на 6 градусов жарче, чем надо, а позже ночью — на 6 градусов холоднее, чем надо.
Тяжёлый саманный дом может защитить Вас от этих экстремальных условий тем, что дом постоянно будет между 18 и 24 градусами.
Если он очень тяжёлый, в нём, в среднем, будет 21 градус без дополнительного отопления или охлаждения, даже без окон.
Если в конструкции ещё есть окна, выходящие на юг, солнце, которое проходит через них, повысит среднюю температуру, как днём, так и ночью.
Но, чтобы это сделать, термальная масса центральной части здания должна быть чувствительной и достаточно тяжёлой, чтобы впитать и сберечь тепло.
В Северной Америке большинство живёт в деревянных каркасных домах. Когда на улице морозно, мы включаем отопление. Когда слишком жарко, автоматически включается кондиционер. Мы покупаем энергию для отопления и охлаждения у большой корпорации.
Корпорация делает на этом деньги, поэтому, иногда она занимается такой деятельностью, которая нам не нравится, и против которой мы протестуем, например, строительством атомной станции, дамбы на древней реке или кражей угля у индейцев Наваха.
И всё же, кондиционер включается, даже если никого нет дома.
Пытаясь уменьшить количество покупаемой энергии, которую мы используем, и убеждаемые промышленностью, изготавливающей утеплители, мы устанавливаем всё больше и больше теплоизоляции, чтобы тепло медленнее уходило, когда холодно или медленнее проникало, когда тепло.
Лёгкие каркасные дома не могут хранить много тепла, поэтому, несмотря на то, что после обеда в них очень жарко, к раннему утру, они становятся очень холодными, если только мы непрерывно не регулируем отопление.
Некоторые люди чувствуют потребность в использовании обогревателя и кондиционера в один и тот же день!
Школьное здание с солнечным коллектором, построенное из литого бетона, прекрасно служит с 1961 г. в Уэлласи, Англия.
Находясь на 53 градусе северной широты Южных Алеутских островов (широта самой северной точки Украины 52 градуса 22 мин.), в промышленном смоге окраин Ливерпуля, Уэлласи получает всего лишь 1500 солнечных часов в год — меньше, чем где бы то ни было на континентальной территории США.
Зимнее солнце, в середине дня, едва выползает из-за окружающих домов, находясь всего на 13 градусов над горизонтом в полдень в декабре.
Если принцип солнечного коллектора срабатывает здесь, без сомнения, он может обогревать и охлаждать Ваш дом тоже.
В большинстве Североамериканских, Британских, Австралазийских и Южноафриканских климатов, тяжёлому дому понадобится совсем немного покупной энергии для отопления или охлаждения.
Это публикуется глава из книги «Дом из самана. Философия и практика». Янто Эванс, Майкл Дж. Смит, Линда Смайли. «Рiдна земля», 2004. –348 стр.