Використання довгострокових теплоаккумуляторов допоможе зменшити складності і, можливо, вирішити деякі економічні проблеми. Довготривалий теплоаккумулятор найкраще визначити як пристрій для зберігання сонячної енергії протягом тривалого часу після того, як вона була уловлена, наприклад, від одного сезону до наступного, тобто погодившись з законами природи. Головна відмінність між системою довгострокового акумулювання тепла і звичайної сонячної системою полягає в першу чергу в усуненні допоміжної дублюючої системи (печі) і супутніх складових частин на стику двох систем. Порівняємо технологічну схему такої системи зі схемами деяких інших систем. Тепловий насос може використовувати цей довготривалий тепловий акумулятор як джерело тепла; якщо великий бак теплоаккумулятора має досить високу температуру, то будівля може скористатися теплом звичайним шляхом, наприклад через радіаційні панелі або нагнітання гарячого повітря.
1 - сонячний колектор; 2 - теплоаккумулятор; 3 - житло; 4 - температура 30. 90 ° С.
Кошти, зекономлені в результаті ліквідації дублюючої системи, можна використовувати на спорудження відсіку довготривалого теплоаккумулятора, так як 100% потреби в опаленні будуть задовольнятися за рахунок сонячної енергії (за винятком витрат електроенергії для вентиляторів і насосів), то можна виправдати більш високі початкові витрати.
У будинку Солтерра. розробленому Вільямом Едмундсон, використовується змонтований на даху сонячний колектор, через який проходить і нагрівається повітря. Нагріте повітря циркулює по трубах діаметром 100 мм, які занурені в відсік теплоаккумулятора під будинком. Відсік має бетонні стіни, підлогу та перекриття і заповнений водонасиченому жирної глиною, піском, гравієм і навіть подрібненим каменем. Тепло можна запасати у великій кількості, так що тепло від додаткового джерела не буде потрібно протягом багатьох тижнів. В цьому випадку сонячні колектори можна було б розрахувати на забезпечення всієї потреби в опаленні, а допоміжна опалювальна система була б не потрібна.
Мал. 2. Будинок Солтерра Вільяма Б. Едмундсон:
1 - сонячний колектор; 2 - ізоляція; 3 - пінобетон; 4 - водонасищенний грунт; 5 - труби діаметром 100 мм.
У своєму проекті Едмундсон прийняв масу вологого грунту 1600 кг / м 3 і питому теплоємність 1,84 кДж / (кг * ° K) при теплоаккумулирующей здатності близько 2950 кДж / (м 3 * ° K). Якщо грунт нагрівати від 27 до 55 ° С, то він акумулює близько 81650 кДж / м 3. Відсік в будинку Едмундсон має обсяг 250 м 3; загальна довжина труб становить 610 м, що забезпечує поверхню теплообміну між трубами і грунтом, рівну 260 м 2. При вищенаведених умовах у відсіку накопичиться близько 20 * 10 6 кДж. Якщо додаткове навантаження будинку становить 28485 кДж / ° K * день, то зовнішня температура може в середньому становити (-1 ° С) протягом 40 днів, перш ніж витратяться 20 * 10 6 кДж (прийнявши відсутність втрати тепла з відсіку).
Влітку тепло вловлюється і зберігається у відсіку. Потім воно збагачується тепловим насосом, щоб підняти температуру, скажімо, від 60 до 120 ° С, яка достатня для роботи кондиціонера абсорбційного типу.