obnovljivi izvori energije predavanje 18

1

OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE

OIE-18 PASIVNI SOLARNI SISTEMI

2

Pasivna primena Sunčeve energije

Na pasivnu energetiku zgrade utiču:Arhitekta Izvođač radovaUrbanistički planRaspored i međusobno rastojanje zgradaKlimatsko meteorološki usloviKonfiguacija zemljišta

3

Udobnost boravka

Udobnost boravka zavisi od:Geometrijskog oblika zgradeToplotnog kapaciteta pojedinih zidova i

prostorijaToplotne zaštite zgrade (zidovi zastakljenje)Fizičkih osobina materijala

4

Elementi pasivne solarne arhitekture Osnovni elementi su:

Pravilna orijentacija zgrade Nadstrešnica Prozori Toplotni zastori Boja zidova i nameštaja Trombov zid Vodeni zid Staklena veranda,podno skladište toplote

5

Orijentacija zgrade

Kod direktnog zahvata sunčevog zračenja: Fasadu zgrade orijentisati prema jugu Odstupanje 20o prem istoku Odstupanje 30o prema zapadu Za navedena odstupanja -10% energije Odstupanje 45o od juga ne umanjuje

energiju više od 20%

6

Nadstrešnica

Treba da bude takvih dimenzija da: U toku leta spreči U toku zime omogući prodor sunčevog

zračenja u objekat za stanovanje Koriste se nepokretne i pokretne

nadstrešnice Sa pokretnim se postiže optimalni zahvat

(sl.1)

7

Nadstrešnica Sa pokretnim nadstrešnicama se postiže

optimalni zahvat (sl.1)

8

Prozori

U solarnoj arhitekturi zauzimaju 60-90% južne fasade

Veličina zavisi od vrste i namene objekta odnosno prostorija na kojima se nalazeod nadsteršnice, mase zidova, toplotnih

zastora Ograničavajući faktor - pregrevanje

9

Prozori Broj stakala zavisi od klimatskih uslova

Primorje jednostruki Kontinentalni dvostruki Severni trostruki

Koriste se i krovni prozori (sl.2) Sunčevo zračenje se apsorbuje na unutrašnjim zidovima U toku noći se osobađa apsorbovana toplota Povećanje broja stakala neznatno smanjuje prolaz

sunčevog zračenja a znatno sprečava gubitke toplote

10

Toplotni zastori

Koriste se za zaštitu od pregrevanja Sprečavanje toplotnih gubitaka Pokretni su i nalaze se sa spoljašnje ili

unutrašnje strane Za sprečavanje pregrevanja svetliji i sa

spoljašnje strane Toplotni zastori za sprečavanje gubitaka

obično sa unutrašnje strane

11

Boje zidova i nameštaja

U solarnoj arhitekturi prihvatljivi su obojeni zidovi sa koeficijentom apsorpcije 0.5-0.8.

Crni beton 0.91

Neobojeni beton 0.65

Svetla cigla 0.6

Tamnocrvena cigla 0.74

Mat bela 0.30

Tamnosiva 0.91

Crna uljana 0.90

Crvena uljana 0.74

12

Boje zidova i nameštaja

Nameštaj se više zagreva od zidova jer ima manju masu

Dozvoljeno je da nameštaj apsorbuje 20-30% upadnog sunčevog zračenja

13

Najjednostavnija primena sunčevog zračenja Direktni prodor sunčevog zračenja kroz južni prozor Zagrevaju se masivne površine betonskog poda Kao i severnog zida Koji uveče zračenjem postepeno otpuštaju toplotu (sl.3 i 4)

14

15

16

17

18

19

20

Trombeov zid U mestu Odeju u Pirinejima Felix Tromb 1965 sagradio kuću sa

tamnim zidom na južnoj strani (sl.5, 6, 7) 8-ma je na sledećoj strani)

21

Trombeov zid Efikasna pasivna konverzija sunčevog zračenja Zid služi kao

apsorber, skladište toplote i grejno telo

Izrađuje se od cigle ili betona debljine 20-40cm Manje od 20 cm brzo se zagreva i pregreva prostoriju Više od 40cm neće uveče grejati unutrašnju stranu

22

Trombeov zid

Maksimalna temperatura unutrašnje strane zida 6-8h posle zračenja

Noću oslobađa toplotu i zagreva prostoriju Oko 30% energije se prenosi cirkulacijom

vazduha kroz otvore Poprečni presek i temperature na slici 7 Maksimalna temper. Unutrašnjeg kasni 6 h

za temperaturom spoljašnjeg

23

Aktivni masivni zid Pored Trombeovog ispituju se i karakteristike aktivnog masivog zida To je zid koji se sastoji od dva paralelna masivna dela između kojih

se nalazi vazdušni međuprostor. (sl.9a) Ispred zida je jedno ili dva stakla

24

Aktivni masivni zid

Prolaskom kroz staklo zračenje pada na zid 1 i zagreva ga

Zagrejani deo zida 1 predaji toplotu vazduhu između zidova 1 i 2.

Istovremeno zagrejani vzduh između stakla i zida 1 termosifonski prelazi u međuprostor

Zagrejani deo zida 2 predaje toplotu unutrašnjosti objekta

25

Aktivni masivni zid

Ako se u gornji deo zida postavi ventil:

Položaj A prostorija se greje cirkulacijom vazduha iz prijemnog prostora

Pol.B Veća akumulacija toplote u zidu 2 usled zračenja 1 i konvekcije

Pol.C. Prostorija se greje zračenjem i prirodnom konvekcijom zida 2 i cirkulacijom vazduha

Pol.D slobodna cirkulacija vazduha iz prijemnog u kanalski i grejni prostor

Slika 9b (Ovo predstavlja prostor koji je zaokružen na slici 9a)

26

Aktivni masivni zid

U odnosu na trombeov zid: Brža akumulacija toplote u zidu 2 Veći otpor gubicima toplote prema spolja Radijaciona akumulacija toplote i bolja

regulacija Može se vršiti i adaptacija promenom

širine kanala i optimizacijom debljina i materijala

27

Vodeni zid Pokušava se sa

transparentnim vodenim zidom - transvol (slika 10)

U toku dana voda celom zapreminom apsorbuje toplotu a noću je predaje unutrašnjosti (sl.11)

Transport toplote je konvekcijom a temperatura vode je ista po zapremini

28

Staklena veranda

Postavlja se na južnu fasadu Vrši se zahvat direktnog i difuzionog

zračenja U zgradi postoje dve klimatske zone Veranda sa promenljivom temperaturom Prostorija sa stabilnom temperaturom

29

Podno skladište toplote Najčešće se koristi

rečni šljunak koji se deponuje ispod poda kuće (sl.12)

Topao vazduh sa verande se pomoću ventilatora prenosi do šljunka ispod poda

Šljunak zagreva prostroriju

Hladan vazduh iz šljunka odlazi u verandu