Ocena efektywności biernych systemów słonecznych

Coraz powszechniej są realizowane domy wykorzystujące promieniowanie słoneczne do celów grzewczych. Jeżeli formy tych domów nie są jedynie adaptacją tradycyjnych rozwiązań do nowych systemów, a nowymi formami od początku projektowanymi z myślą o wykorzystaniu promieniowania słonecznego, to można je nazwać domami „solarnymi”.
Wartość ,,domu solarnego” oceniamy w dwu kategoriach. Jedna to łatwe do oceny zagadnienia sprawności techniczno-funkcjonalnej, druga dotyczy trudnych i kontrowersyjnych zagadnień estetyczno-formalnych.
Do oceny technicznej służy wiele metod korelacyjnych (przybliżonych)
i symulacyjnych (komputerowej symulacji warunków cieplnych i słonecznych).
Należy stwierdzić, że każdy z budynków jest odrębnym przykładem, jeśli chodzi o zagadnienia energetyczne.
Jest generalną zasadą, aby właściwie zaprojektowany system zapewnił efektywne wykorzystanie całej ilości ciepła słonecznego w sposób opłacalny, gwarantując minimalne zużycie energii cieplnej ze źródeł konwencjonalnych.
Najpowszechniej stosowaną metodą oceny systemów biernych jest metoda SLR (Solar Load Ratio) opracowana w USA przez J. D. Balcomba i R.D. Farlanda. Za pomocą tej metody można łatwo ocenić efektywność biernych systemów słonecznych. Polega ona na określeniu faktycznego udziału energii uzyskanej od usłonecznienia w pokrywaniu zapotrzebowania na ciepło ogrzewanego obiegu, w rozpatrywanym okresie (miesiąc, sezon grzewczy) — SHF (Solar Heating Fraction).

SHF = a SLR                                SLR    = Qs / Q

Wskaźnik zysków energii słonecznej jest określony jako stosunek sumy zysków od nasłonecznienia Qs do zapotrzebowania budynku na energie cieplną Q.
Współczynnik proporcjonalności – a określa tu sprawność biernego systemu słonecznego. Jest on funkcją rodzaju systemu i konkretnego rozwiązania budowlanego (pojemność cieplna zasobnika, wielkość kolektora, izolacyjność cieplna, zasłony nocne itp.).
Drugim dość powszechnym sposobem oceny efektywności biernych systemów słonecznych jest metoda opracowana w RFN przez Hausera. Polega ona na określeniu tak zwanego równoważnego współczynnika wymiany ciepła keq (kcf) przez przegrody spełniające funkcję kolektorów słonecznych (np. południowe okna lub ściany termiczne) w rozpatrywanym okresie. Współczynnik ten uwzględnia zarówno straty ciepła przez przenikanie, jak i zyski od nasłonecznienia;

keq  = kex — f x g

gdzie:

kex — eksploatacyjna wartość współczynnika przenikania,
g — współczynnik zysków ciepła od nasłonecznienia,
f — współczynnik uwzględniający wpływ orientacji względem stron świata.

Prócz omówionych powyżej, znane są również inne metody korelacyjne, jak: metoda współczynnika f (USA), czy metoda L.C.R. (Belgia), lecz nie ma jeszcze metody ujednoliconej i zalecanej przez International Solar Energy Society (ISES) czy International Standarizing Organization (ISO).

Metody symulacji komputerowej, oparte na danych godzinowych nasłonecznienia, są najdokładniejsze. Dostępna jest już znaczna liczba programów dla różnych typów komputerów.
O    wartości „architektury solarnej” decydują dwie kategorie pojęć: jedna dotyczy łatwych do oceny zagadnień technicznych i funkcjonalnych (konstrukcja, funkcja, sprawność systemu słonecznego, ekonomiczność, prawidłowe warunki fizyczne i filologiczne), druga zaś zagadnień estetycznych, kompozycyjnych, realizacji określonych wartości formy. Jeżeli można zmierzyć, usprawnić i doskonalić pierwszą kategorię, to w drugiej trudno jest o zupełnie zobiektywizowaną ocenę i wybór wartościowych form.

Systemy wykorzystujące promieniowanie słoneczne mają różny wpływ na architekturę domów jednorodzinnych.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *