Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Projektowe charakterystyki energetyczne przegród z izolacją transparentną

Fragment izolacji transparentnej o strukturze włókniny poliwinylowej
Fragment izolacji transparentnej o strukturze włókniny poliwinylowej
Archiwum autorów

Jednym ze sposobów minimalizacji strat ciepła przez przegrodę jest dokonanie zmian technologicznych w jej budowie. Można to zrobić np. przez wprowadzenie warstwy, której zadanie będzie polegać nie tylko na dobrym izolowaniu, ale przede wszystkim na pozyskiwaniu energii ze środowiska.

Funkcję takiej warstwy pełni m.in. izolacja transparentna. Zastosowanie przegród z izolacją transparentną wymaga jednak wiedzy z zakresu technologii montażu i sposobu ich eksploatacji, a także z zakresu metodyki obliczania charakterystyki energetycznej tego typu przegród. Wiedza ta jest konieczna, aby móc w odpowiedni sposób uwzględnić właściwości przegrody w bilansie cieplnym budynku.

Obecnie praktycznie żaden program komputerowy służący do wspomagania pracy projektanta nie uwzględnia możliwości zastosowania w obliczeniach przegród pozyskujących energię słoneczną [1, 2].

Istota działania izolacji transparentnej

Izolacją transparentną (TI) nazywa się strukturę, której konstrukcja umożliwia przenikanie promieniowania krótkofalowego (słonecznego) przy jednoczesnym ograniczeniu strat ciepła do otoczenia na drodze konwekcji i radiacji w zakresie promieniowania długofalowego (cieplnego) oraz przewodzenia. Strukturę bilansu cieplnego ściany z izolacją transparentną przedstawiono na rys. 1.

Istotę działania izolacji transparentnej można opisać następująco [3]:

  • promieniowanie słoneczne padające na powierzchnię TI częściowo wnika do przezroczystej płyty, a częściowo zostaje od niej odbite,
  • promieniowanie dociera przez TI do warstwy absorbującej i zostaje przekształcone w ciepło,
  • dzięki dobrej przewodności cieplnej materiału ściennego (warstwa masywna) ciepło zostaje odprowadzone do wnętrza pomieszczenia,
  • materiał ścienny służy jednocześnie jako akumulator ciepła.

Charakterystyka przyjętej metodologii

O efektywności zastosowanego rozwiązania decydują nie tylko rozwiązania materiałowo-technologiczne, lecz także warunki klimatyczne związane z oddziaływaniem lokalnych wpływów środowiskowych.

WARTO ZOBACZYĆ!
Wszystko o energooszczędności
– pobierz za darmo materiały

Wartości natężenia promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni ziemi w Polsce są silnie zróżnicowane. Ze względu na ilość energii możliwej do pozyskania z promieniowania słonecznego obszar Polski podzielono na jedenaście regionów helioenergetycznych [4].

Aby zaprezentować skuteczność obliczeniową pozyskania energii słonecznej przez izolację transparentną wbudowaną w ścianę zewnętrzną budynku, wytypowano po cztery regiony helioenergetyczne – korzystne oraz mało korzystne.

W zależności od powierzchni regionów wybrano maksymalnie trzy miejscowości. Dla każdego z regionów określono miejscowość z najmniejszą i największą roczną sumą całkowitego promieniowania słonecznego. Dodatkowo wytypowano miejscowości najbardziej zdaniem autorów reprezentatywne. Przyjęte do analiz regiony oraz miejscowości przedstawiono w tabeli 1.

Zgodnie z obowiązującą metodologią obliczania charakterystyki energetycznej budynku przyjęto, iż obliczenia związane ze stratą i pozyskaniem energii będą prowadzone metodą bilansów miesięcznych [5]. Wartości sum miesięcznych natężenia promieniowania słonecznego przyjęto na podstawie ogólno dostępnych danych wskazanych przez Ministerstwo Infrastruktury [6].

Analizowano pięć rodzajów izolacji transparentnej, wszystkie o grubości 10,0 cm, w odniesieniu do których przyjęto jednakowy współczynnik absorpcji (pochłaniania) promieniowania słonecznego α = 0,95. W tabeli 2 zestawiono charakterystykę radiacyjno-optyczną oraz cieplną transparentnych struktur termoizolacyjnych przyjętych na podstawie pracy L. Laskowskiego [7].

Obliczenia współczynnika przenikania ciepła U zostały wykonane z uwzględnieniem zróżnicowanego usytuowania przegrody budowlanej względem stron świata. Przyjęto, iż tego typu przegrody powinny być tak usytuowane, aby jak najlepiej pozyskiwały energię słoneczną, a jednocześnie minimalizowane było przegrzewanie.

Jako reprezentatywne wybrano następujące zorientowanie przegrody z izolacją transparentną względem stron świata: południe, południowy wschód oraz południowy zachód. Część konstrukcyjną ściany stanowi mur z cegły betonowej prasowanej o grubości 38,0 cm o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 1,3 W/(m·K).

Zagadnienie obliczania współczynnika przenikania ciepła U nietypowych elementów ścian zewnętrznych zostało przedstawione m.in. w pracach [1, 7, 8] oraz w normie PN-EN 832:2001, Az: 2006 [5]. Rzeczywiste funkcjonowanie przegrody z izolacją transparentną próbowano opisywać (obliczać) z wykorzystaniem uproszczonej sieci cieplnej.

Takie podejście opisał Goetzberger w 1984 r. Zastosowanie typowego zawartego w literaturze sposobu obliczeń jest dość skomplikowane i nie zawsze nadaje się do zastosowania w metodach komputerowych. W obliczeniach uproszczonych dobrym przybliżeniem dla ekwiwalentnego współczynnika przenikania ciepła Ueq jest wzór Wossa [1]:



gdzie:
Ic – natężenie promieniowania słonecznego [W/m²],
Δt – różnica temperatur powietrza wewnętrznego i zewnętrznego [K].

Wzór ten uwzględnia własności izolacji transparentnej w sposób pośredni i nie nadaje się do obliczeń w metodzie bilansów miesięcznych. Wydaje się, iż najlepszą metodą obliczeń będzie zastosowanie metody sumowania strumieni energii pozyskanej i traconej przez przegrodę w okresie bilansowania. Strumień ten można obliczyć zgodnie ze wzorem [9]:

 

gdzie:
q – strumień ciepła przepływający przez przegrodę z izolacją transparentną [W/m²],
U – współczynnik przenikania ciepła całej przegrody (po przekształceniu wzoru (3)) [W/m²·K],
ti – temperatura powietrza wewnętrznego [ºC],
te – temperatura powietrza zewnętrznego [ºC],
ξTI – współczynnik transmisyjności (przepuszczalności) promieniowania słonecznego,
α – współczynnik absorpcji,
Ic – natężenie promieniowania słonecznego (suma miesięczna) [W/m²].

 

 

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 5/2011

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Planujesz remont balkonu lub tarasu? Sprawdź »

7 zalet stosowania płyt warstwowych

Aby balkon lub taras nie sprawiał właścicielom kłopotów podczas użytkowania...
czytaj dalej »

Obecnie trudno sobie wyobrazić budownictwo, szczególnie halowe użyteczności publicznej, przemysłowe i rolnicze bez obudowy... czytaj dalej »

Alternatywa dla wełny i styropianu »


W porównaniu do tradycyjnych metod izolacji dachu... ZOBACZ »


Konsole do elewacji wentylowanych - wiedz więcej »

Klej do płytek z funkcją hydroizolacji »

Umożliwiają osiągnięcie współczynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych na poziomie poniżej... czytaj dalej » Tego typu materiałów poszukują najbardziej wymagający użytkownicy, ceniący estetykę, funkcjonalność, bezpieczeństwo oraz... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Jak zabezpieczyć wnętrze przed dużym nasłonecznieniem?

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Dużym zainteresowaniem właścicieli domów cieszy się też.. czytaj dalej »

Jak pozbyć się grzyba z elewacji?


Elewacja budynku narażona jest nie tylko na zmienne warunki atmosferyczne, lecz także na... ZOBACZ »


Szukasz specjalistycznych noży ręcznych?

Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »

Noże z mechanizmem cofania ostrza do rękojeści, z ostrzem ukrytym w konstrukcji... czytaj dalej » Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? czytaj dalej »

Naprawa balkonów i tarasów - czego użyć?


Balkony, tarasy, loggie i schody są elementami obiektów budowlanych stale narażonymi na niszczące czynniki środowiska... ZOBACZ »


Papa podkładowa - przepłacanie czy oszczędność?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Wśród budowniczych wciąż trwa otwarta dyskusja na temat potrzeby stosowania papy podkładowej...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Żaluzje zewnętrzne - dlaczego warto je zamontować?

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

To doskonała inwestycja, która nie tylko podnosi wartość budynku mieszkalnego...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
5/2020

Aktualny numer:

Izolacje 5/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Budowa w czasach pandemii
  • - Najczęściej popełniane błędy podczas deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych
Zobacz szczegóły
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.