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The atypical Mathew solar house at Coos Bay, Oregon

1977; Elsevier BV; Volume: 19; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(77)90065-2

1471-1257

John Reynolds, MM Baker, Robert L. Gray, Milton B. Larson, H. Mathew,

Solar Energy Systems and Technologies

The Mathew solar house in Coos Bay, Oregon is an atypical solar house in several respects: Its location on the cloudy winter Oregon coast. Its combination of near-vertical collector and near-horizontal reflector. Its unusually large 8,000 gallon storage tank. Its combination of near-identical collectors; one on the house, the other freestanding. This paper assesses the contributions made by solar energy in space heating. The apparent solar contribution is approached from two directions: (1) Calculation of “Assumed Solar” Energy—House heat loss is calculated and known heat contributed by electricity, people and direct solar gain through windows is subtracted; remainder is assumed stored solar energy. (2) Calculation of “Measured Solar” Energy—Stored solar energy utilized is calculated by measuring the energy provided by the collectors, then adjusting for energy deposited or withdrawn from storage during each month, and for losses to ground from storage. The monthly “assumed solar” is compared to the monthly “measured solar”, and reasons for differences are discussed. The distribution of the complete energy needs of the house (24,230 kWh for the season) is: 52%: Stored solar energy. 22%: Direct solar gain through windows. 13%: Electric appliances and lights. 9%: Electric space heating. 4%: Heat from occupants' metabolism. When the net heating requirement is considered (24,230 kWh less the direct solar gain through windows, lights and appliances, and people) this requirement is 14,802 kWh, and is termed the “space heating” requirement. This is distributed: 85% Stored solar energy. 15% Electric resistance units. Calculation of measured solar collector/storage tank contributions, when compared with those assumed from the heat loss calculation, indicate close agreement over the 8-month heating season, but wide variations in some months. Some of the variation can be attributed to uncertainties in measurements; but it does indicate a large storage role for the earth facing the uninsulated storage tank. La casa solar de Mathew en la Bahía de Coos, en Oregón, es una casa solar atípica por varias aspectos: Su ubicación en la costa de Oregón, invernalmente nubosa. La combinación de colector casi vertical y reflector casi horizontal. Su tanque de almacenamiento de inusual tamaño, 8.000 gaonnes. Su combinación de colectores casi idénticos, uno en la casa, y otro de ubicación arbitraria. Este artículo evalua las contribuciones hechas por la energía solar en el calentamiento del ambiente. La contribución solar aparente es encarada desde dos puntos de vista.: de la energía solarr “supuesta”—La pérdida de calor de la casa “supuesta”—ǵ es calculada y conocido el calorde calor de la casa es calculada y conocido el calor contribuído par electricidad, la ganancia solar a través de las ventanas y de las habitates es restada; el resto se supone energía solar acumulada. de la energía solarr “supuesta”—La pérdida de calor de la casa “supuesta”—é es calculada y conocido el calorde calor de la casa es calculada y conocido el calor electricidad, la ganancia solar a traveas ventanas y de las habitates es restada; el resto se suponer acumulada.de la energía solarr “medida”—La energía solar acumulada usada “medida”—ǵ se calcula por mediciones de lar acumulada usada se calcula por mediciones de la energía provista par los colectores, luego ajustando para la energía depositada o quitada de la acumulación durante cada mes, y para las pérdidas hacia el suelo desde el acumulador. La energía “supuesta” y la “medida” mensuales son comparadas y las razones de las diferencias son discutidas. La distribución de las necesidades completas de energía de la casa (24.230 kWh para la estación) son: 52%: Energía solar acumulada. 22%: Ganancia solar directa par las vantanas. 13%: Artefactos eléctricos y luces. 9%: Calefacción eléctrica. 4%: Calor de los acupantes. Cuando el requerimiento de la red de calentamiento (de 24.230 kWh) considera la ganancia a través de las ventanas, artefactos y habitantes, se reduce a 14.802 kWh, y es denominado requerimiento de calentamiento ambiental. Es distribuído en: 85% Energía solar acumulada. 15% Unidades eléctricas resistivas. La comparación entre lo medido y lo supesto indican una buena concordancia en 8 meses de la estación de calentamiento, pero en algunos hubo grandes variaciones. Algunas de estas variaciones pueden ser atribuídas a desaciertos en las mediciones, pero indican el gran papel de acumulación del suelo frente a un tanque de almacenamiento sin aislación. La maison solaire Mathew à Coos Bay dans l'Orégon est une maison solaire atypique pour plusieurs raisons: Son site sur la côte de l'Orégon nuageuse en hiver. La combinaison d'un capteur quasi-vertical et d'un réflecteur quasi-horizontal. Son réservoir de stockage, inhabituellement important de 8000 gallons. La combinaison de capteurs presque identiques l'un sur la maison, l'autre isolé. Ce papier évalue la part de l'Energie solaire dans le chauffage d'ambiance. La contribution solaire est approchée dans deux directions: (1) Calcul de l'énergie “supposée”—Les pertes thermiques de la maison sont calculées et la part de chaleur connue dûe à l'électricité, les apports directs du soleil à travers les fenêtres, et des occupants sont soustraits; on suppose que le reste est l'énergie solaire stockée. (2) Calcul de l'Energie Solaire “mesurée”—L'énergie solaire stockée utilisée est calculée en mesurant l'énergie fournie par les capteurs puis en ajustant avec l'énergie emmagasinée ou retirée du stock chaque mois, tenant compte des pertes consenties dans le sol pour le stockage. L'énergie solaire “supposée” est mensuellement comparée à l'énergie solaire “mesurée”, et on étudie les causes des différences constatées. La distribution des besoins totaux d'énergie de la maison (24230 kWh pour la saison) est la suivante: 52%: Energie solaire stockée. 22%: Apport solaire direct à travers les fenêtres. 13%: Appareillage électrique et éclairage. 9%: Chauffage d'ambiance électrique. 4%: Chaleur métabolique des occupants. Quand on considère les besoins de chauffage nets (24230 moins le gain direct et à travers les fenêtres, l'éclairage et les appareillages, les occupants) ces besoins sont de 14802 kWh et c'est ce qu'on appelle les besoins de “chauffage d'ambiance”. Ceux ci sont alors répartis de la manière suivante: 85% Énergie solaire stockée. 15% Appareil électrique à résistance. Le calcul des contributions mesurées capteurs solaires sur réservoir d'accumulation, comparé avec ceux supposés à partir de l'évaluation des pertes révèle un bon accord pendant les 8 mois de la saison de chauffage mais d'importantes variations pour certains mois. Certaines de ces variations peuvent être attribuées à l'imprécision des mesures; mais cela révèle de rôle important de stockage que joue la terre au niveau du réservoir de stockage non isolé.