környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée Szikra Csaba tudományos munkatárs BME Építészmérnö Kar Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék szikra@et.bme.hu 2012.
Forráserőssé alakulása szórt és direkt suárzás alakulása a fűtési időszakban Éves jellemzők: lobál: 1234 kwh/m²,év szórt: 613 kwh/m²,év szórt hányad: 50% Forrás: http://eosweb.larc.nasa.ov 22 éves átlaértékek alapján, keletei félteke 19 hosszúsá (lonitude), észa félömb 47 szélessé (latitude) területe (orszá közepe) BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée Jellemzők fűtési idényben (t i =20 C, Δt b =8 C): (okt. közép ápr. közép) lobál: 362 kwh/m²,év ( tot ) szórt: 202 kwh/m²,év szórt hányad: 56% (t i =20 C, Δt b =6 C): (okt. közép ápr. közép) lobál: 196 kwh/m²,év ( tot ) szórt: 114 kwh/m²,év szórt hányad: 58%
Direkt eneriayűjtő szerkezetek direkt üveezés diffúz üveezés üveházzal takart homlokzat, direkt nyereséel beviláító BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Direkt szerkezetek eneriamérlee Nyereséáramok - veszteséáramok BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée H TL TOT ü sd H TOT ü m ü sd TOT
Direkt szerkezetek eneriamérlee Normál, kettős üveezésű 3mm-es síküve (=1.6, =0.78) D K, NY É tot Suárzás hozama fűtési idényben (kwh/m2,a) 400 200 100 H Fűtési hőfokhíd, ti=20 C (h K) 72000 72000 72000 Kettős, 3mm es üveezett szerkezet teljes suárzás átbocsátó képessée( ) 0.78 0.78 0.78 szerkezet névlees mérete névlees méretére vonatkozó hőátbocsátási tényező (W/m2K) 1.6 1.6 1.6 szerkezet névlees mérete (m2) 1 1 1 / vesztesé és nyereséáramokat fejező tényező hányadosa W/m2K 2.1 2.1 2.1 ü/ Traszparens részarány: tr/névl (%) 0.8 0.8 0.8 sd z ablakon keresztül érkező hőnyeresé fűtési idényben(kwh/m2,a) (tr/) tot 249.6 124.8 62.4 TL névlees felületre vonatkozó hővesztesé fűtési idényben (kwh) **H/1000 115.2 115.2 115.2 m Eneriamérle (kwh) sd TL 134 9.6 53 BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Direkt szerkezetek eneriamérlee Hih-tech üveezés, 3x, (=0.83, =0.6) D K, NY É tot Suárzás hozama fűtési idényben (kwh/m2,a) 400 200 100 H Fűtési hőfokhíd, ti=20 C (h K) 72000 72000 72000 Kettős, 3mm es üveezett szerkezet teljes suárzás átbocsátó képessée( ) 0.6 0.6 0.6 szerkezet névlees mérete névlees méretére vonatkozó hőátbocsátási tényező (W/m2K) 0.83 0.83 0.83 szerkezet névlees mérete (m2) 1 1 1 / vesztesé és nyereséáramokat fejező tényező hányadosa W/m2K 1.4 1.4 1.4 ü/ Traszparens részarány: tr/névl (%) 0.75 0.75 0.75 sd z ablakon keresztül érkező hőnyeresé fűtési idényben(kwh/m2,a) (tr/) tot 180 90 45 TL névlees felületre vonatkozó hővesztesé fűtési idényben (kwh) **H/1000 59.76 59.76 59.76 m Eneriamérle (kwh) sd TL 120 30 15 BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Direkt suárzás hatása a helyisében sd Ü TOT nehéz, ha m 400 k/m 2 ; ε=0,75 könnyű, ha m < 400 k/m 2 ; ε=0,50 BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Direkt eneriayűjtő szerkezetek Épülettöme stratéiák BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Indirekt eneriayűjtő szerkezetek tömefal Trombe féle tömefal üveházzal takart homlokzat Barra - Constantini BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Tömefal eneriamérlee Nyereséáramok - veszteséáramok BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée be H H be TL 1 tot be ü sid a tot be ü sid a be ü a sid tot
Tömefal eneriamérlee Példa eyréteű üveezés a kőfal előtt (induló adatok) Induló értékek betű jel ti belső hőmérséklet ( C): 20 H Fűtési hőfokhíd (h C): 72000 an Tömefal abszorpciója ( ) 0,8 tot Suárzás hozama fűtési szezonban (kwh/m 2 ) 400 Eredeti kőburkolattal takart homlokzat α hőátbocsátás λ hővezetés b vastasá ellenállás W/m2K W/mK cm m2k/w i Belső oldali hőátadás 8 0,125 Téla 0,78 12,0 0,154 Vasbeton 1,55 8,0 0,052 Kőburkolat 0,93 8,0 0,086 e Külső oldali hőátadás 24 0,042 fal Falazat hőátbocsátási tényezője (W/m 2 K) 2,183 be Ellenállás a külső falsíktól befelé (alfai+téla+vasbeton+kőburkolat), (m 2 K/W) 0,416 q tr fal kőfal vesztesée fűtési idényben (kwh/m 2 ): fal *H/1000 157,15 BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Tömefal eneriamérlee Példa eyréteű üveezés a kőfal előtt (eredmények) Léréte, árnyékoló le Leveőréte eyenértékű ellenállása árnyékoló nélkül 0,200 á példában nincs árnyékoló az üve és fal síkja között 0,000 üveezés arány ü z ablak katalóus szerinti hőátbocsátása (W/m 2 K) 5,000 ü Üveezés teljes suárzás átbocsátó képessée (csak üve) 0,870 ü / n Üveezett részarány: üve/névlees (%) 0,900 ü ' z üveezés ellenállása: ü '= 1/at (W/m2K) 0,200 ü blak ellenállása a belső oldali hőátadás nélkül ü = ü ' 1/8 (m2k/w) 0,075 Ellenállás a külső falsíktól felé: =le+á+ü (m2k/w) 0,275 /be felé és befelé mutató ellenállások aránya: /be ( ) 0,660 Eredmények Veszt esé teljes rendszer hőátbocsátása =1/(be+) 1,446 qtr Transzmissziós vesztesé: (1**H/1000 (kwh/m2)) 104,12 Fal felületen elnyelt hő: = tot*ü*an*ü/n (kwh/m2) 250,6 qs z ellenállások arányában a helyisébe érkező szoláris hőnyeresé: qs=*/(+be) (kwh/m2) 99,65 ' suárzás éves hozamára vetített hőnyeresé: qs/tot (kwh/m2) 0,25 N' tömefal naptényezőhöz hasonló hányadosa: N'='/0,87 ( ) 0,29 qhm fal hőmérlee fűtési szezonban: qhm=qs qtr (kwh/m2) suárzás éves hozamára vetített hőmérle: qhm/tot (kwh/m2) 4,48 0,011 BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Direkt és indirekt eneriayűjtő szerkezetek eneriahatékonysáának összevetése ü 0,6 a ü be 0,3 BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Direkt és indirekt eneriayűjtő szerkezetek 1. direkt eneriayűjtő szerkezet hatékonyabb, mint az indirekt 2. z üveezett szerkezetek teljes suárzásátbocsátó képesséének mintájára definiálható az eneriayűjtő szerkezetek teles eneriaátbocsátó képessée 3. z eneriayűjtő szerkezetek hatékonysáát csökkenti a hőtároló képesséének növelése 4. z eneriayűjtő szerkezetek hatékonysáát csökkenti a tömefal értékének csökkenése 5. z előbb bemutatott elvekből meállapítható a direkt és az indirekt eneriayűjtő szerkezetek optimális aránya BME Építészmérnö kar, Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék Szikra Csaba: környezeti eneriák passzív hasznosítási lehetősée
Köszönöm a fiyelmet Szikra Csaba tudományos munkatárs BME Építészmérnö Kar Épületeneretikai és Épületépészeti Tanszék szikra@et.bme.hu 2012.