Ćwiczenia - Zyski ciepła przez przegrody przezroczyste

Zyski ciepła przez przegrody przezroczyste
Mechanizm przepływu ciepła przez przegrody przezroczyste, do których zalicza się okna, drzwi balkonowe oraz nieotwierane powierzchnie przeszklone, jest bardziej złożony niż przez przegrody nieprzezroczyste. Oprócz przenikania ciepła spowodowanego różnicą temperatury środowisk po obu stronach przegrody, przez powierzchnie przezroczyste przenika do wnętrza budynku promieniowanie słoneczne, co sprawia że powierzchnia taka w dzień może być jednocześnie źródłem strat i zysków ciepła. W sezonie ogrzewczym zyski ciepła od promieniowania słonecznego stanowią istotną pozycję w bilansie energetycznym przeszklonego budynku, a ich maksymalizacja jest elementem projektowania budynków energooszczędnych. W okresie letnim zyski te stają się największym składnikiem w bilansie cieplnym budynku i są podstawową przyczyną przegrzewania pomieszczeń nie wyposażonych w instalacje klimatyzacyjne. W przypadku otwieranych okien i drzwi balkonowych źródłem dodatkowych strat lub zysków ciepła jest powietrze zewnętrzne infiltrujące przez szczeliny w przylgach. Zatem izolacyjność cieplna przegród przezroczystych, określana w taki sam sposób jak dla przegród nieprzezroczystych przy użyciu współczynnika przenikania ciepła, nie jest wystarczająca do określana ilości ciepła rzeczywiście przenikającego przez tego typu przegrodę. Ostatnio w Zjednoczonym Królestwie do kompleksowej oceny energetycznej okien wprowadzono indeks energetyczny wyrażający ilość ciepła przenikającą przez okno w ciągu roku obliczaną z uwzględnieniem wszystkich wyżej wymienionych sposobów przepływu ciepła. Jak pokazały analizy przeprowadzone w USA jakość energetyczna obok ceny, wyglądu i funkcji jest istotnym kryterium, jakim kierują się klienci przy wyborze okien. Dotychczas w Polsce jakość energetyczna przegród przezroczystych utożsamiana jest jedynie z ich izolacyjnością cieplną.
Współczynnik przenikania ciepła przez ramę okna Uf Wartość współczynnika Uf zależy od: - materiału, z którego wykonane są kształtowniki ramy, - ich rozwiązania konstrukcyjnego i wymiarów, tzn. szerokości i wysokości kształtowników, - szczelności okna na przenikanie powietrza. Obniżenie wartości tego współczynnika należy do priorytetowych celów projektantów systemów okien i drzwi balkonowych i osiągane jest w różny sposób.
Przegrody przezroczyste.
Zyski ciepła w wyniku nasłonecznienia i przenikania przez okna wyrażają się wzorem:
gdzie:
F - powierzchnia okien w świetle muru; dla pomieszczenia [m2],
1 - współczynnik uwzględniający udział powierzchni szkła w powierzchni okna w świetle muru;
1 = 0,75
2 - współczynnik korygujący, uwzględniający wysokość położenia obiektu nad poziomem morza;

(…)

… zostały wg charakterystyki cieplno-fizycznej pomieszczenia dla średniego ciężaru przegrody odniesiony do 1 m2 powierzchni podłogi wynoszącego 400 [kg/m2]. Zestawienie wartości kc podaje w o odniesieniu do stron świata i czasu słonecznego podaje tabela;
tp - temperatura powietrza w pomieszczeniu; tz - temperatura powietrza na zewnątrz. Przykładowe obliczenie zysków ciepła przez przegrodę przezroczystą…
... zobacz całą notatkę