obnovljivi izvori energije predavanje 18
TRANSCRIPT
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