Într-adevăr, coeficientul U de transfer de căldură admisibil al ferestrelor, atât acum cât și acum câțiva ani, este și a fost de aproape zece ori mai rău în raport cu izolarea necesară a pereților și a acoperișurilor. Conform Regulamentului privind condițiile tehnice pe care trebuie să le îndeplinească clădirile și amplasarea acestora, în vigoare până în 2008, coeficientul de transfer de căldură admisibil pentru ferestre a fost U = 2,6 (W / (m2K)), iar pentru pereții și acoperișul exterior - 0,3 . Această relație este similară în construcția eficientă din punct de vedere energetic: valorile corespunzătoare ale acestui coeficient sunt U = 1,0 pentru ferestre și 0,1 pentru pereți, deci la prima vedere se pare că mărirea suprafeței ferestrei minimul normativ , adică 0,125 m2 de sticlă pe 1 m2 de suprafață, trebuie să fie foarte nefavorabil din motive energetice. Cu toate acestea, la o inspecție mai atentă, problema nu este atât de evidentă. Cât de multă căldură de la soare Ferestrele sunt proiectate pentru a oferi camerelor lumină naturală și, deoarece radiația vizibilă a soarelui este însoțită de radiație termică, aceasta trebuie să contribuie la echilibrul energetic al clădirii . Cu toate acestea, impactul câștigurilor solare asupra facturilor de încălzire pentru încălzirea locuințelor este - din anumite motive sigure - subestimat pe scară largă.
Deci, să vedem cât de multă căldură poate fi câștigată datorită ferestrelor din Polonia, în funcție de unghiul de înclinație a acestora spre orizontală și de poziția lor în raport cu direcțiile lumii. În acest scop, vom folosi datele din standardul PN-B-02025-2001 Calculul cererii sezoniere de căldură pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și a reședinței colective. Acest standard nu mai este în vigoare, dar datele climatice pe care le conține pentru diferite regiuni ale Poloniei pot fi considerate fiabile.
Momentul expunerii la anumite părți ale lumii se schimbă - evident - odată cu anotimpurile anului. Acest lucru se aplică și unghiului luminii solare (a se vedea insolarea casei: vară , toamnă și iarnă ).
În căutarea soarelui, o colibă pe picioarele corbii cu capacitatea de a se roti conform dorințelor locuitorilor ar fi cea mai bună soluție. Încercările de a crea un astfel de model de reședință umană au fost făcute de multe ori; unele dintre ele au fost chiar realizate. Cu toate acestea, probabil că nu au avut prea mult succes, deoarece până acum marea majoritate a investitorilor rămân cu forma tradițională a clădirii și conexiunea sa permanentă la sol.
Cu toate acestea, nu vă faceți griji în legătură cu acest lucru. Analiza efectuată pentru Varșovia și împrejurimile sale ( Tabelul 1 ) arată că căldura câștigă prin ferestre sunt mari. Și acest lucru este valabil și atunci când ferestrele sunt orientate nu numai spre sud, est sau vest, ci și - ceea ce poate fi surprinzător - atunci când sunt orientate spre nord . Câștigurile de căldură din partea de nord ajung la peste 40% din cele din partea de sud, ceea ce subminează în mod clar teza conform căreia ferestrele de pe peretele de nord și panta acoperișului ar trebui evitate ca focul.
Diferențele procentuale în câștigurile de căldură pentru ferestrele înclinate în moduri diferite spre verticală și orientate spre diferite direcții ale lumii sunt prezentate în Tabelul 2 , presupunând 100% pentru cea mai „caldă” fereastră de acoperiș, orientată spre sud, cu o pantă de 45 °.
Încă o explicație. Se presupune că sezonul de încălzire pentru Varșovia durează din ultimele cinci zile ale lunii septembrie până la sfârșitul primelor cinci zile ale lunii mai. În calculele noastre, datorită încălzirii globale și mai precis pentru a simplifica calculele, am presupus că durează din octombrie până în aprilie , adică șapte luni.
Întrucât Polonia nu este Varșovia, am stabilit, de asemenea, câștiguri de căldură în sezonul de încălzire pentru orașele care reprezintă cele mai calde, mai reci și cele mai de iarnă regiuni din Polonia. Așa cum se arată în Tabelul 3, în toate aceste orașe, câștigurile de căldură prin ferestre sunt chiar mai mari decât în Varșovia, situată central. Ce sticlă
Energia solară prezentată ar putea pătrunde prin ferestre în interiorul casei numai dacă geamurile ar fi 100% transparente la lumină. Desigur, nu este. În funcție de tipul de sticlă, o parte din aceasta este reflectată. Cantitatea de energie solară transmisă prin geamuri depinde de coeficientul de transmitere a radiației solare, notat ca g sau TR ( Tabelul 4 ). Câtă căldură de la geamuri Având toate aceste date, să încercăm să verificăm importanța câștigurilor de căldură prin geamuri în cererea totală de căldură pentru încălzirea acestuia - la exemplul unei case cu un etaj cu mansardă situată lângă Varșovia
cu o suprafață de 200 m2.
Vom presupune că geamurile ferestrelor din această casă au o suprafață de 0,125 × 200 = 25 m2, din care parterul este de 13 m2 și mansarda este de 12 m2.
În continuare, ne vom ocupa doar de ferestrele acoperișului. Să presupunem că acoperișul acestei case are un acoperiș cu două fronturi, iar pantele sale sunt înclinate spre orizontală la un unghi de 45 ° și direcționate spre sud și nord (pe baza datelor din Tabelul 1, este ușor să dovedim că rezultatul calculelor noastre ulterioare ar fi similar dacă pantele acoperișului ar fi direcționate către Est si Vest). În cele din urmă, să presupunem, contrar logicii energetice, că numărul ferestrelor de pe ambele pante ale acoperișului este același și ele însele sunt echipate cu o unitate obișnuită cu geam termopan (coeficient g = 0,75).
Suma câștigurilor de căldură solară prin ferestrele acoperișului în sezonul de încălzire va fi:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,75 = 2443,5 kWh.
Dacă casa ar fi construită numai în conformitate cu reglementările, ar fi nevoie de aproximativ 135 kWh / m2 / an pentru încălzire. Aceasta înseamnă că cererea totală de căldură ar fi:
135 × 200 = 27.000 kWh.
Ponderea câștigurilor solare numai prin ferestrele acoperișului ar fi, prin urmare, de aproximativ 9%.
Cu toate acestea, dacă exemplul nostru de casă ar fi fost construit în conformitate cu standardele clădirilor cu consum redus de energie , ar avea nevoie doar de 30 kWh / m2 / an pentru încălzire, astfel încât cererea sa anuală de energie pentru încălzire ar fi doar:
30 × 200 = 6000 kWh.
Cu toate acestea, câștigurile solare într-o astfel de casă ar fi puțin mai mici decât înainte, deoarece ar trebui să se presupună că ferestrele din ea ar fi echipate cu geamuri triple, dintre care două ar avea acoperiri cu emisii reduse. Astfel de ferestre ar putea, prin urmare, furniza căldură din energia solară în cantitate de:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,5 = 1629 kWh.
În bilanțul global al cererii de căldură într-o astfel de casă, ponderea acesteia ar fi peste 27%! Și totuși nu trebuie uitat că în această casă există încă ferestre verticale, prin care câștigurile solare sunt puțin mai mici decât cele ale ferestrelor de pe acoperiș, dar se încălzesc și ele.
***
După cum puteți vedea, câștigurile termice prin ferestrele acoperișului nu trebuie neglijate, mai ales că încălzesc un volum mai mic decât cele de la parter. De asemenea, merită să ne dăm seama că cu cât sticla este mai proastă din punct de vedere al căldurii, cu atât putem obține mai multă căldură prin ferestre. Pe de altă parte, căldura scapă mai repede prin ele decât prin pereți; ar trebui, prin urmare, să aibă cea mai bună izolare termică. Cum să o reconciliez? Cât de mult poate fi pierderea de căldură prin ferestre? Cum să le limitați? Sau este mai bine să renunți la câștigurile de căldură „în fereastră” în favoarea reducerii pierderilor? La urma urmei, la ce tipuri de sticlă este cel mai favorabil bilanțul de profit și pierdere?
Veți găsi răspunsul la toate aceste întrebări în articol:
Balanța de profituri și pierderi de căldură
