Doista, dopušteni koeficijent prolaska topline U prozora, i sada i prije nekoliko godina, jest i bio je gotovo deset puta gori u odnosu na potrebnu izolaciju zidova i krovova. Prema Uredbi o tehničkim uvjetima koje moraju ispunjavati zgrade i njihov položaj, na snazi do 2008. godine, dopušteni koeficijent prolaska topline za prozore bio je U = 2,6 (W / (m2K)), a za vanjske zidove i krov - 0,3 . Ovaj je odnos sličan u energetski efikasnoj gradnji: odgovarajuće vrijednosti ovog koeficijenta su U = 1,0 za prozore i 0,1 za zidove, pa se na prvi pogled čini da povećanje površine prozora preko normativni minimum , tj. 0,125 m2 stakla na 1 m2 podne površine, mora biti vrlo nepovoljan iz energetskih razloga. Međutim, detaljnijim uvidom stvar nije toliko očita. Kolika je toplina od sunca Prozori su dizajnirani da prostorijama pružaju dnevnu svjetlost, a budući da je vidljivo sunčevo zračenje popraćeno toplinskim zračenjem, ono mora pridonijeti energetskoj ravnoteži zgrade . Međutim, utjecaj solarnih dobitaka na račune za grijanje je - iz nekih sigurnih razloga - široko podcijenjen.
Pa da vidimo koliko se topline može dobiti putem prozora u Poljskoj, ovisno o kutu njihovog nagiba prema horizontali i njihovom položaju u odnosu na smjerove svijeta. U tu svrhu upotrijebit ćemo podatke iz norme PN-B-02025-2001 Proračun sezonske potrošnje topline za grijanje stambenih zgrada i kolektivnog stanovanja. Ovaj standard više nije na snazi, ali klimatski podaci koje sadrži za različite regije Poljske mogu se smatrati pouzdanima.
Vrijeme izloženosti pojedinim dijelovima svijeta mijenja se - očito - s godišnjim dobima. To se također odnosi na kut upada sunčeve svjetlosti (vidi osunčanost kuće: ljeto , jesen i zima ).
U potrazi za suncem najbolje rješenje bi bila koliba s vranjim nogama s mogućnošću okretanja prema željama stanovnika. Pokušaji stvaranja takvog modela ljudskog boravka bili su mnogo puta; neki od njih su čak i realizirani. Međutim, vjerojatno nisu bili previše uspješni, jer se do sada velika većina investitora drži tradicionalnog oblika zgrade i njezine trajne povezanosti sa zemljom.
Međutim, ne brinite zbog ovoga. Analiza provedena za Varšavu i okolicu ( tablica 1. ) pokazuje da toplina dobiva kroz prozore su velike. A to je istina i kada su prozori okrenuti ne samo prema jugu, istoku ili zapadu, već i - što može biti iznenađujuće - kada su okrenuti prema sjeveru . Porast topline sa sjeverne strane doseže preko 40% onih sa južne strane, što očito potkopava tezu da prozore na sjevernom zidu i nagibu krova treba izbjegavati poput vatre.
Postotne razlike u dobicima topline za prozore nagnute vertikalno i okrenute prema različitim smjerovima prikazane su u tablici 2 , pretpostavljajući 100% za "najtopliji" krovni prozor, okrenut prema jugu i smješten na padini pod kutom od 45 °.
Još jedno objašnjenje. Pretpostavlja se da sezona grijanja za Varšavu traje od posljednjih pet dana rujna do kraja prvih pet dana svibnja. U našim izračunima, zbog globalnog zatopljenja, točnije radi pojednostavljenja izračuna, pretpostavili smo da traje od listopada do travnja , tj. Sedam mjeseci.
Kako Poljska nije Varšava, utvrdili smo i dobitke topline u sezoni grijanja za gradove koji predstavljaju najtoplije, najhladnije i najzimske regije Poljske. Kao što je prikazano u tablici 3, u svim su tim gradovima dobici topline kroz prozore čak i veći nego u centralno smještenoj Varšavi. Kakva okna
Prikazana solarna energija mogla bi kroz prozore ući u unutrašnjost kuće samo ako su stakla 100% prozirna za svjetlost. Naravno da nije. Ovisno o vrsti stakla, dio toga se odražava. Količina sunčeve energije koja se prenosi kroz okna ovisi o koeficijentu prijenosa sunčevog zračenja, označenom kao g ili TR ( tablica 4 ). Kolika je toplina s prozora Imajući sve ove podatke, pokušajmo provjeriti važnost dobitka topline kroz prozore u ukupnoj potražnji topline za njezino grijanje - na primjeru jednokatnice s korisnim potkrovljem smještenom u blizini Varšave
površine 200 m2.
Pretpostavit ćemo da prozorske ploče u ovoj kući imaju površinu 0,125 × 200 = 25 m2, od čega je prizemlje 13 m2, a potkrovlje 12 m2.
Dalje ćemo se baviti samo krovnim prozorima. Pretpostavimo da krov ove kuće ima dvovodni krov, a kosine su joj nagnute prema horizontali pod kutom od 45 ° i usmjerene prema jugu i sjeveru (na temelju podataka iz tablice 1. lako je dokazati da bi rezultat naših daljnjih proračuna bio sličan da su kosine krova usmjerene prema istok i zapad). Na kraju, pretpostavimo, suprotno energetskoj logici, da je broj prozora na oba krovna nagiba jednak, a oni sami opremljeni su običnom dvostruko ostakljenom jedinicom (koeficijent g = 0,75).
Zbroj solarnih dobitaka topline kroz krovne prozore u sezoni grijanja bit će:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,75 = 2443,5 kWh.
Kada bi se kuća gradila samo u skladu s propisima, za grijanje bi joj trebalo oko 135 kWh / m2 / godišnje. To znači da bi njegova ukupna potreba za toplinom bila:
135 × 200 = 27 000 kWh.
Stoga bi udio sunčevih dobitaka samo kroz krovne prozore bio oko 9%.
Međutim, da je naša primjerna kuća građena u skladu sa standardima niskoenergetskih zgrada , za grijanje bi joj bilo potrebno samo 30 kWh / m2 / godišnje, pa bi njegova godišnja potreba za energijom za grijanje bila samo:
30 × 200 = 6000 kWh.
Međutim, solarni dobici u takvoj kući bili bi nešto niži nego prije, jer bi trebalo pretpostaviti da bi prozori u njoj bili opremljeni trostrukim ostakljenjem, od kojih bi dva imala premaze s niskim emisijama. Stoga bi takvi prozori mogli pružati toplinu iz solarne energije u količini:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,5 = 1629 kWh.
U ukupnoj ravnoteži potrebe za toplinom u takvoj kući, njezin bi udio bio veći od 27%! Pa ipak, ne treba zaboraviti da u ovoj kući još uvijek postoje vertikalni prozori kroz koje su sunčevi dobici nešto manji od krovnih prozora, ali se i zagrijavaju.
***
Kao što vidite, toplinske dobitke kroz krovne prozore ne treba zanemariti, pogotovo jer griju manji volumen od onih u prizemlju. Također je vrijedno shvatiti da što je staklo gorivo toplije, to više toplote možemo dobiti kroz prozore. S druge strane, toplina brže odlazi kroz njih nego kroz zidove; oni bi zato trebali imati najbolju toplinsku izolaciju. Kako to uskladiti? Koliki mogu biti gubici topline kroz prozore? Kako ih ograničiti? Ili je bolje odustati od "prozorskih" dobitaka topline u korist smanjenja gubitaka? Napokon, s kojim je vrstama stakla ravnoteža dobiti i gubitka najpovoljnija?
Odgovor na sva ova pitanja pronaći ćete u članku:
Bilans dobiti i gubitaka topline
