Возможность использования солнечной энергии для отопле­ния в наше время общепризнана. Хотя технология этого исполь­зования была известна уже очень давно, настоятельная необхо­димость обратиться к ней появилась только после энергетиче­ского кризиса 1973 г., когда во многих странах возникла потребность в новых источниках энергии. Теперь во многих стра­нах ведется строительство домов, спроектированных на основе использования энергии солнца, и в настоящее время уже можно оценить этот опыт и дать практические рекомендации.

П. Р. Сабади — руководитель проекта и основатель компании по использованию солнечной энергии, изобретатель системы сол­нечного аккумулятора и автор проекта первого большого здания солнечной фабрики, спроектированного и построенного в Швей­царии, в Цюрихе. П. Сабади читает лекции по использованию солнечной энергии в технических институтах Швейцарии, Авст­рии и ФРГ. Его книга «Как я могу согреться солнцем?» завоева­ла популярность в ФРГ. П. Сабади принадлежат также много­численные статьи о солнечной энергии, опубликованные в фран­цузских и немецких журналах и периодических изданиях.

Предлагаемая читателю книга — широко известный труд «Дом и энергия солнца» («Hous und Sonnenkraft»), который за короткий срок выдержал три издания.

Проблема использования солнечной энергии рассматривается на фоне исторических и экономических предпосылок.

В книге рассматриваются и сравниваются различные типы солнечных коллекторов и анализируются многие способы акку­мулирования солнечной энергии. Отдельная глава посвящена солнечным домам, которые уже построены в Европе и США. Подробно описываются особенности строительства подобных со­оружений и даются их технические характеристики.

Множество фотографий, диаграммы и таблицы помогут чита­телю составить ясное представление о прошлом, настоящем и бу­дущем использования солнечной энергии……

В ноябре 1973 г. разразился энергетический кризис, что поста­вило многие страны перед угрозой энергетического эмбарго. Транспорт, заводы и фабрики, центральные отопительные систе­мы могли прийти в бездействие, и мы неожиданно увидели, что наше постоянно нуждающееся в энергии общество построено на весьма непрочном основании.

Сегодня у нас снова есть нефть (хотя мы должны платить за нее намного дороже), но никогда впредь в мире не будет такого положения, каким оно было до ноября 1973 г.

Растущий страх за энергетические резервы, за наш уровень жизни доминирует сегодня в мире. Расточение энергии стало грехом, а поиски новых видов энергии — важнейшей задачей. В журналах и по телевидению теперь можно увидеть необычные здания, в которых солнечное излучение используется в качестве энергетического источника. В результате может сложиться впе­чатление, что использование солнечной энергии для бытовых целей — нечто такое, чего раньше никогда не было. Однако воз­можность использования солнечной энергии для этих целей была известна тысячи лет назад, а в нашем столетии была открыта заново. До самого последнего времени новые открытия в области солнечной энергетики публиковались, главным образом, в спе­циальных журналах и изданиях университетов, которые доступ­ны немногим. В этой книге хотелось бы дать информацию общего характера и продемонстрировать широкому кругу специалистов возможность обеспечения зданий теплом за счет солнечной энер­гии.

Использовать нефть можно, в конце концов, только для произ­водства жизненно важного сырья и протеина. Возможно, запрет на использование нефти для отопления не так далек, но он дол­жен быть вызван не политическими причинами, а здравым смыслом.

Мы должны понять, что перерасход энергии и связанное с ним загрязнение окружающей среды может со временем разру­шить всю цивилизацию. Необходимо «очистить» энергию. Осуще­ствить это могут инженеры, ученые, архитекторы, строители, по­литические деятели. Но и все люди должны осознать свою ответ­ственность и помочь найти решение этой проблемы. Эта книга представляет собой прямой вклад в реализацию идеи охраны окружающей среды путем широкого использования солнечной энергии. [1]

рия человечества была и есть история борьбы за получение все большего количества энергии. Все существенные достижения человека были в действительности новыми формами получения и использования энергии. С незапамятных времен человек нуж­дался в энергии, чтобы постоянно улучшать свои жизненные условия. С открытием нового вида энергии менялся образ жизни человека. Самым первым видом энергии в распоряжении челове­ка была сила его собственных мускулов. Однако ему пришлось преодолеть предел этой силы, поскольку его уже не удовлетворял тот комфорт, который он мог создать своими собственными ру­ками.

Прошли тысячелетия, и человек освоил внешние источники энергии — огонь и силу прирученных им животных. Значение этих двух видов энергии неизмеримо. Так, еще в 1860 г. 15% энер­гии, используемой во всем мире, производилось усилиями чело­века и 73% —животных.

Энергия используется в виде тепла и механической силы. Сна­чала механическая энергия вырабатывалась ветром и водой и немного позже переработкой тепла или посредством взрыва. Ар­химед и Герои из Александрии впервые предложили вырабаты­вать механическую энергию из тепла.

Больший спрос на энергию появился со стремлением к срав­нительно более развитой цивилизации. Достаточно вспомнить об огромных обогреваемых купальных комплексах античного време­ни. Отапливаемое сооружение в Тель-Азмаре размером 55X32 м было построено около 300 г. до н. э.; королевский дворец Арзава в Юго-Западной Анатолии с расположенной в центре пола обог­ревательной установкой возведен в 1200 г. до н. э. Римские бани обогревались горячим воздухом и потребляли массу энергии. Термы Каракаллы были рассчитаны на 2300 чел., а термы Диок­летиана — на 3200 чел. Все эти сооружения обслуживали не только властителей, но и все население города. Никогда раньше не было возможности обеспечить потребность в энергии такого количества людей.

Проживающие в США 6% населения земного шара исполь­зуют */з энергии, производимой во всем мире. Американец в сред­нем использует энергии в 3 раза больше, чем западноевропеец, и в 9 раз больше, чем турок. История современной энергетики началась в XVII в., когда в период Возрождения были заново открыты давно забытые идеи Аристотеля и Герона. Француз Де­нис Папин первый построил паровую установку. XVIII и в осо­бенности XIX в. дали миру целую плеяду изобретателей и мыслителей, изобретения и идеи которых создали интеллектуаль­ный и технический базис современного общества.

Изобреталось множество машин, которые, создавая все боль­ше ценностей, требовали, естественно, большего количества энергии. Уголь был главным источником энергии вплоть до 1958 г., но прогресс последних 20 лет основан на нефти, активно использующейся с начала XIX в. Но еще в начале XX в. могли сказать: «Нефть— бесполезное выделение земли. Это липкая жидкость, которая дурно пахнет и не может быть никак исполь­зована». С тех пор было добыто 38 млрд, т нефти, а с 1955 г. по 1968 г. расход нефти утроился.

Сегодня 5 млрд, т нефти используется ежегодно, и специали­сты считают, что ежегодный прирост расхода нефти равен 7,3 %. Известные запасы нефти составляют приблизительно 90 млрд, т, а это означает, что примерно через 45 лет на земле не останется ни одной капли нефти. Поскольку снабжение нефтью уменынает-

Рис. 3. «Солнечный дом» с плоскими солнечными панелями во Франции (Софэ)

ся, цена ее может стать настолько высокой, что использование ее в качестве источника энергии для отопления вскоре будет нерен­табельным.

Каково положение с другими источниками энергии?

1.1. УГОЛЬ

Запасы угля до сих пор достаточно велики, особенно в Совет­ском Союзе, США и Китае. Специалисты предполагают, что его количество доходит до 7600 млрд, т, что максимальное использо­вание угля будет достигнуто приблизительно к 2150 г. и что уголь не будет считаться дефицитом вплоть до 2300 г. Уголь был пер­вым источником энергии, использование которого вызвало необ­ходимость охраны окружающей среды. В 1307 г. в Лондоне все печи для обжига извести, использующие уголь, были запрещены по причине выделения тяжелого дыма. Добыча угля становится все более трудоемкой: 50 лет назад разрабатывались месторож­дения угля на глубине 350 м, а сегодня средняя глубина залега-

ния промышленных разработок достигает 700—1000 м. Кроме того, постоянная угледобыча оставляет испорченными многие квадратные километры земли.