PROBLEME SPECIALE

- RADIATIA CATRE BOLTA CEREASCA

- -SERE (SUNSPACE)

- - IZOLATIE TRANSPARENTA

- - FATADE VENTILATE

- - ENERGIE NECESARA SI ENERGIE CONSUMATA PENTRU VENTILARE

RADIATIA CATRE BOLTA CEREASCA

j

jncsjcss QbQQ ,,, 1

k

ksksukscs AFIQ ,,,, j

ncjsjsujsjncs AFIQ ,,,,,

RADIATIA CATRE BOLTA CEREASCA

Calculul aporturilor solare totale (Mc001)

Aporturile de căldură solare sunt funcţie de radiaţia solară la nivelul localitatii în care se află clădirea, de orientarea suprafeţelor receptoare, de coeficienţii lor de transmisie, absorbtie şi reflexie a radiaţiei solare, precum şi de caracteristicile de transfer ale acestor suprafeţe.

Pentru a lua în considerare aria şi caracteristicile suprafeţei de captare a radiaţiei solare, precum şi efectul umbririi acesteia se introduce în calcule “aria efectivă de captare”.Energia solară totală Qs pătrunsă în zona de calcul climatizată, pentru luna considerată, datorată aporturilor solare ale zonei de calcul Qs,c şi de la zonele adiacente (neclimatizate) Qs,nc,j se calculeaza

Qs energia solară totală pătrunsă în zona de calcul climatizată, pentru luna considerată, datorată aporturilor solare ale zonei de calcul şi de la zonele adiacente

(neclimatizate), [MJ];Qs,c energia solară pătrunsă în zona de calcul, prin elementele perimetrale exterioare ale clădirii, pentru luna considerată, [MJ];Qs,nc,j energia solară pătrunsă în zona de calcul pentru luna considerată, datorată aporturilor solare din zona adiacentă “j”, neclimatizată, [MJ];bl factor de reducere a aporturilor de la spaţiul neclimatizat j, Fsu,k factor de reducere a aporturilor solare datorită umbririi prin elemente exterioare, a ariei de captare efectiva corespunzatoare suprafeţei k, As,k aria de captare efectivă a suprafeţei k, pentru o orientare şi un unghi de înclinare dat, în zona considerată, determinată conform § 2.4.10.2.1 (pentru suprafeţe vitrate), şi § 2.4.10.2.2 (pentru elemente de anvelopă opace),As,j aceeaşi interpretare ca la As,k, pentru aporturi solare către spaţiul adiacent j neclimatizat, [m2]; Is,k radiaţia solara totala integrată pe perioada de calcul, egală cu energia solară captată de 1 m2 al suprafetei k, pentru o orientare şi înclinare dată a acesteia, ce se determina conform Anexei A, [MJ/m2];Is,j aceeaşi interpretare ca la Is,k, pentru aporturi solare către spaţiul adiacent j neclimatizat, [m2];

tΦbtΦQj

s,nc,jjs,cs 1

Qs , bl ,Fsu,k , As,k ,As,j aceeasi semnificatie,Is,k - radiaţia solara medie pe perioada de calcul - lunară , egală cu energia solară captată de 1 m2 al suprafetei k, pentru o orientare şi înclinare dată a acesteia, ce se determina conform Anexei A, [MJ/m2]; Is,j - valoare medie lunară pentru aporturi solare către spaţiul adiacent j neclimatizat, [m2];s - fluxuri de caldura de la soare r,k - flux de caldura emis prin radiatee, de suprafata k a cladirii catre bolta cereascaRse - rezistenta termica superficiala [m2.K/W]Uc

- transmitanta elementului de constructiehr – coeficient de transfer de caldura prin radiatie [W/m2.grd] 5 θer – diferenta de temperatura dintre temperatura aerului si temperatura fictiva a ceruluiAc – supratafa proiectata a elementului de constructieθss – media aritmetica dintre temperatura suprafetei exterioare si temperatura cerului (diferenta de temperatura aer-cer 9 0C la poli, 11 0C in zona temperata, 13 0C la tropice)σ - constanta Stefan-Boltzmann 5.67 . 10-8 W/m2 K4

- emisivitatea suprafetei exterioare

Din standard 13790/2008

3

,

,,,,,,

)273(4

ssr

errccsekr

krkrk

ksksukscs

h

hAURΦ

ΦFAFIΦ

APORTURI SOLARE DIN VERANDE VITRATE (SUNSPACE)

Ft(e,w) – factor de tamplarie (exterior, fereastra interioara)Fsu,e – factor de umbrire la exteriorg (e,w) – coeficient de transmisie a geamurilor (exterior, fereastra interioara)A(e,w) – suprafata (exterior, fereastra interioara)p - coeficienti de absorbtie al peretelui dinspe sera

APORTURI SOLARE DIN VERANDE VITRATE (SUNSPACE) – CALCUL EN ISO 13790/2008

IZOLATIE TRANSPARENTA

IZOLATIE TRANSPARENTA

EMP Ecole des Mines de ParisS-a studiat utilizarea izolatiei transparente -in sisteme active, in care caldura solara captata in acoperis este utilizata la incalzirea aerului de ventilare ,- in sisteme pasive tip “pereti Trombe”

Elemente de construcţie cu izolaţie transparentă – CALCUL

Sunt prevăzute pentru a capta energia solară, micşorând necesarul de căldură pentru încălzire ; în perioada caldă, rezultă însă o creştere a aporturilor solare, deci a necesarului de energie pentru răcire ; trebuie să se ia în considerare şi o posibilă creştere a perderilor către bolta cerească ;

-calculul poate fi aplicat pentru sezonul rece şi/sau cald (când se ţine cont în plus de eventuale protecţii solare) ; - calculul se face ca pt un perete opac obişnuit, modificând calculul suprafeţei de captare.

Aria suprafeţei de captare a soarelui As reprezinta aria unui corp negru echivalent care ar avea acelasi aport de caldura ca si suprafata considerata

Aria suprafeţei de captare a soarelui As, pentru pereţi opaci, de structură obişnuită: As = c Rs,e Uc Ac

c – coeficient de absorbţie a radiaţiei solare a elementului de construcţieRs,e – rezistenţa termică superficială a elementului de construcţie [m2 K/W]Uc – transmitanţa termică a elementului de construcţie [W/m2 K]Ac – aria elementului de construcţie

Aria de captare modificata se calculeaza: pentru un perete « j », pentru luna « m »: - factorul de izolare transparentă : FF = At/AAt = aria prevăzuta cu izolaţie transparentă; A – aria totalăRi – rezistenţă termica a peretelui opac în spatele izolaţiei transparenteRt - rezistenţă termica a izolaţiei transparente

- coeficientul de transmisie a izolaţiei transparente la radiaţie incidentă normală- coeficientul de transmisie a izolaţiei transparente la radiaţie emisferică difuzăRsi – rezistenţa termică de suprafaţă la interior; Rse - rezistenţa termică de suprafaţă la exteriorFsu – factor de umbrireRal – rezistenţa termică a stratului de aer existent între peretele opac şi izolaţia transparentăcj,m – coeficient care ţine cont de unghiul de incidenţă (cf tabel E1)

-

Transmitanta stratului exterior (izolatie transparenta + stratul de aer)

Transmitanta totala a peretelui (izolatie transparenta + stratul de aer)

Pentru izolatie cu transmitanta solara neglijabila (ex. produse care includ substante care absorb radiatia) se ia in considerare rezistenta Rg a stratului de aer se foloseste coeficientul g:

FATADE VENTILATE

FATADA VENTILATA PLACATA CU CERAMICA

Elemente de calcul:Se modifică valoarea coeficientului de transfer de căldura pentru perete ( fără strat de aer H0) :H = H0 + ΔH

q ve,sw – debitul de aer - constant cand stratul de aer este mai cald decat aerul din incapere (devine 0 cand stratul de aer este mai rece decat aerul din incapere)Ue, Ui – transmitante la fata exterioara respectiv interioaraRI - rezistenta stratului de aer

Asw – aria peretelui ventilathc,hr – coeficienti de schimb de caldura prin convectie, respectiv radiatie γal - raportul dintre aporturile solare ale peretelui ventilat Qgn,sw, si pierderile de caldura ale stratului de aer, pe durata pasului de calcul

ENERGIE NECESARA SI ENERGIE CONSUMATA PENTRU VENTILARE

ENERGIE VENTILARE

Cf Mc001: energia totala transferată de zona z, prin ventilare QV

QV = Σk{HV,k(i - intr,k}.t

in care:HV,k coeficientul de transfer prin ventilare datorat aerului refulat în zona z, prin elementul k, [W/K];θintr,k, temperatura de introducere (refulare), [K];i temperatura interioară a clădirii (zonei) conform § 2.4.12, [K];t durata de calcul, determinată conform Anexei II.2.A, [Ms].Obs - QV se va introduce cu semnul rezultat din calcul. Valoarea negativă a fluxului QV indică un aport de căldură prin aerul de ventilare.Daca ventilarea este realizata de un sistem de ventilare mecanică , uzual θintr,k = i

In bilantul realizat la nivelul cladirii, necesarul de energie pentru ventilare Qv = 0

Consumul de energie trebuie evaluat separat

Energie consumata 2 METODE:- 1) ORARA

- 2) NUMAR DE ORE ECHIVALENT DE FUNCTIONARE LA SARCINA MAXIMA

DATA ORA θe ca a (θe - θi)kW/m3

= V’ * col 4kW

1 2 3 4 51 IUNIE 1 19,85 - 0

2…. 19,23 - 08 23,8 1.2 *(- 0.2) 0 (negativ)9 25,4 1.2 * 1.4 val10 27,5 val val11 27,6 val val12 24,4 val val13… 22,2 val val18 26,5 val val19 25,8 - 020… 24,1 - 0

Σ valori [kWh]

1) EXEMPLULocalitate : Bucuresti, θi = 24

2) NUMAR DE ORE ECHIVALENT DE FUNCTIONARE LA SARCINA MAXIMA (NOMINALA)

- Se face reprezentarea procesului de racire in diagrama h-x, pentru conditii nominale de calcul,- Se calculeaza puterea necesara a bateriei de racire-- Se calculeaza energia folosind durata echivalenta de functionare la sarcina nominala (cf tabel)

Pentru oricare din metode, se aduna energia necesara pentru vehicularea aerului:

Q = Pv * ore functionare

Pv – puterea nentilatorului

Pv = p V’/η