cursul arhitectura solara

Upload: caldare-ioan

Post on 14-Apr-2018

239 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    1/64

    1

    ARHITECTURA SOLARA.CASE SOLARE ACTIVE ,

    PASIVE SI HIBRIDE

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    2/64

    2

    1.Arhitectura solara

    A aparut ideea proiectarii compatibile ecologic.

    Un prim specialist care a inteles valentele energieinaturale, aplicandu-le in mod practic a fost inginerul

    Buckminster Fuller, cel care a cercetat pentru intaiaoara principiulcasei autosuficiente.

    De aici a mai fost un singur pas pentru specialisti spreintelegerea si punerea in aplicare a calitatilor

    mediului natural, pe baza legilor fizice.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    3/64

    3

    Efectul s-a materializat prin directiile generale sprecare se orienteaza astazi arhitectura:

    - arhitectura solara (se bazeaza pe utilizarea energieiprovenite de la soare ca energie libera, neconventionale);

    - arhitectura inteligenta- arhitectura bioclimatica (Proiectarea cladirilor bioclimaticeconsta in adaptarea cladirilor la conditiile meteorologicespecifice si in obtinerea gradului cel mai ridicat de confortutilizand cat mai putine surse auxiliare de energie.)

    - arhitectura verde (green architecture exprima spre exempluun mod de trai al cladirii din resurse regenerabile);

    - (low energy architecture),toate aceste denumiri exprimandu-se printr-o abordare

    complexa, obiectul de arhitectura fiind perceput ca unorganism viu .

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    4/64

    4

    Dincolo de a fi doar o tendinta, termenulde arhitectura ecologica

    denumeste un mod de a priviactivitatea de conceptie si deconstructie a unei cladiri in raportcu impactul acesteia asupra

    mediului inconjurator.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    5/64

    5

    2. Casele solare

    Casele care valorifica n mod constient pasivsau activ energia solara

    se numesc case solare.

    In functie de proportia n care energia solarase utilizeaza pentru satisfacereanecesitatilor energetice ale unei case,exista :

    - case cu energie zero,- case cu energie pozitiva si- case cu energie redusa.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    6/64

    6

    a. Casele cu ernegie zero sunt acelecladiri la care necesitatile energeticesunt satisfacute aproape n totalitate

    din energia solara captata.

    Consumul energetic se considera lanivelul unui an, deoarece vara se dispunede o cantitate mai mare de energie solaradect iarna.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    7/64

    7

    b. Casele cu energie pozitiva obtin mai multa energie solaradect cea necesara consumului anual.

    In general aceste case valorifica energia solara att cu ajutorul colectoarelor solare(instalatii de producere a apei calde menajere) ct si utiliznd celule (baterii)solare (instalatii de producere a curentului electric).

    Energia calorica de provenienta solara obtinuta vara este stocata pentruperioada iernii n rezervoare termice (calorice) cu apa sau saruri minerale,iar energia electrica neconsumata este debitata n reteaua de energieelectrica.

    Pentru masurarea cantitatii de energie electrica debitata n retea este necceseraexistenta unui contor special care se roteste invers.

    La proiectarea caselor din primele doua categorii este foarte important cabateriile solare si colectoarele solare sa fie dimensionate n modcorespunzator.

    Cladirile de acest fel trebuie prevazute cu instalatii de captare a energieisolare avnd suprafete considerabile.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    8/64

    8

    c. Casele cu energie redusa sunt acele case careutilizeaza energia solara pentru ncalzire.

    Aceste case necesita un consum energetic anual pentruncalzire ntre 5 si 50 kWh/m2, considernd suprafata

    utila.

    In cazul unei case cu o suprafata utila de 120 m2necesarul anual de energie termica este de 600 6000kWh, iar pentru producerea acesteia ar fi nevoie de 63 630 m3 gaz metan.

    La proiectarea si construirea acestor case se impun att oorientare si o forma constructiva corespunzatore, ctsi izolarea termica foarte avansata.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    9/64

    9

    3. Captarea energiei solare.Captarea activa ,captarea pasiva sihibrida a radiatiei solare

    Diversele forme de captare snt, n general, clasate n doumari categorii:

    - pasiv (captarea prin elemente arhitecturale) i- activ (captarea prin elemente tehnice exterioare

    structurii).

    Aceast distincie, care a provocat lungi polemici desprecasele pasive i cele active, este destul de steril, pentru

    c locuinele solare pot fi pasive i active n acelaitimp (deschiderile de perei, prile vitrateconstituie cea mai elementar form de captarepasiva).

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    10/64

    10

    O deschidere pe un perete orientat sud, sud-estpermite radiaiei solare s ptrund direct n pieselerespective, aducnd cldur i lumin. Orientarea nplin sud este n general privilegiat i faada sud aren mod obinuit cele mai mari deschideri.

    De asemenea, este de dorit can primul rnd s se facun calcul al raporturilor de cldur potenialepentru a determina suprafaa optim devitraj.

    3.1 Captarea activa se refera la captatorii solari propriu-zisi.

    3.2. Captarea pasiva

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    11/64

    11

    Ferestrele de pe faada sudic ndeplinesc funcia decolectori solari. n acest caz, foarte important esteizolarea ferestrelor ctre interior (reducereapierderilor de cldur noaptea); iar ca rezervor de

    surplus de cldur este considerat sistemulconstructiv (planee, perei etc).

    Sera folosit drept colector solar este de fapt oextindere a conceptului de fereastr solar. Ea expune

    o suprafa mai mare de geam ctre radiaia solar,dar cu pierdere mai mare de cldur, dac izolaia nueste conceput n consecin.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    12/64

    12

    Fereastra si sera

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    13/64

    13

    Acoperisul monitorUn alt concept de colector pasiv,valabil datorit versatilitii sale, este"acoperiul monitor", care este defapt cupola, skylight-ul, lanterna,puul de lumin, aranjate n aa felnct s controleze surplusul decldur, lumin natural i ventilaia.

    Acoperiul monitor este un sistemsrac n aport de cldur: n primulrnd, pentu c radiaia solar (cldura)intr pe la partea superioar a cldiriii apoi pentru c expunerea peacoperi presupune un aport preaputernic n zilele de var; iar iarna,cnd unghiul soarelui este mai mic,razele acestuia ptrund prin acoperiul

    monitor i este puin probabil c vorajunge pe suprafaa ce poate oferinmagazinare de cldur. Ele ns auun interes particular pentru c sntsurse excelente de luminnaturala.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    14/64

    14

    TermosifonulAlt grup de colectori pasivi, carefolosesc cldura degajat de prilesuperioare ale pereilor sauacoperiurilor, snt cei care utilizeazprocedeul de "termosifon .

    Se pot aplica trei procedee, folosindtermosifonul.

    Primul procedeucare i gseteaplicaie n arhitectura tradiional, cai n proiectarea solar, folosetecldura solar acumulat nspatiile libere din structura

    pereilor i a acoperiului.. Cnd aceast cldur este mai maredect cldura spaiului interior, trebuiendreptat spre spaiul exterior, prinventlarea indirect sau forat aaerului.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    15/64

    15

    Celelalte dou sisteme folosescntreaga anvelop a cldirii ca sistemde inmagazinare iar n mod special,folosesc sistemul denumit "pereteleTrombe".

    Funciile de captare, stocare i

    distribuie snt asumate printr-unansamblu constituit dintr-unperete masiv, vopsit de preferincu o culoare nchis, expus lasoare i aezat n spatele unui golvitrat (care poate fi o ser).Deschiderea de la baza i de la parteasuperioar a peretelui permit aerului

    nclzit (dintre vitraj i perete) s intren spaiile adiacente i apoi, rcit, s-sicontinue circuitul. Simplitatea real aacestui principiu nu mpiedic nsunele dificulti de punere n oper aacestui perete (dimensionarea lui estefoarte delicat).

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    16/64

    16

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    17/64

    17

    Perete Trombe ventilat

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    18/64

    18

    Un alt sistem pasiv de colectare a clduriisolare este sistemul "solar pond"carepresupunenchiderea artificial a unorvolume de ap.Este folosit n special n climatele unde

    necesitile pentru rcirea spaiilor sntprecumpnitoare celor pentru nclzire.

    Sistemul presupune ns att nclzireaspaiilor, ct i rcirea lor. El poate fiintegrat n structura construciei, numai peacoperi, sau alt construcie separat.Pentru fiecare situaie, controlul proceselorde nclzire i rcire trebuie s fie binestpnit, pentru ca acest sistem s fieeficient.Aceasta presupune folosirea panourilormobile de izolaie pentru acoperirea saudescoperirea sistemului n funcie denecesiti (nclzire sau rcire).Cele mai folosite snt sistemele cuprinse nacoperi (exemplul casei Astacadero).Aceste sisteme dau rezultate bune i nregiunile nordice.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    19/64

    19

    3.3. Captarea hibrida

    Multe din realizri snt concepute n aafel nct sistemele active saupasive se cupleaz. Modurile de

    cuplare snt infinite i fiecareconstrucie este un caz particular.

    Snt alese spre exemplificare patru dinsoluiile mai reprezentative, dinslide-urile urmatoare:

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    20/64

    20

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    21/64

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    22/64

    22

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    23/64

    23

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    24/64

    24

    Soluia cu concentrator piramidal folositla nclzirea solar a ncperilor

    Soluia cu concentrator piramidalfolosit la nclzirea solar ancperilor const din montarea

    pe perei , plafonul (2) ipardoseala din interiorul uneincperi, precum i pe peretelebasculant (4) din exterior, de

    panouri plane cu suprafaaexecutat din plastic aluminizatMylar.

    emen e componen e- oncen ra or p ram a :

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    25/64

    25

    emen e componen e oncen ra or p ram a :1. Captator plan alctuit din evi prin care circul fluidul caloportor2. Pardosela cu suprafaa reflectant3. Perete cu suprafaa reflectant4. Panou cu partea interioar acoperit cu suprafaa reflectant

    5. Perete basculant cu suprafaa interioar reflectant

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    26/64

    26

    Tipul de concentrator piramidal

    Toate suprafeele reflectante, att cele fixe, ct i cea mobil,sunt astfel orientate, nct radiaiile solare care cad pe ele,s poat ajunge dup cteva reflexii la captatorul plan 5montat n pardoseal de exemplu: punct mobil-plafon-captator: plafon-perete-captator, pardoseal-plafon-perete-captator etc).

    Captatorul plan este prevzut cu canale prin care circul fluidulpurttor de cldur (aer, ap etc.). Cunoscnd c raportulde concentrare variaz ntre 2 i 6, iar factorul energetic dereflexie ia valori n jur de 0,8 se poate conta pe o reducere asuprafeei captatorului de 1,6 - 4,8 ori.

    Tipul de concentrator piramidal, n raport cu celelaltecaptatoare cu concentrare, prezint avantajul c poatecolecta pe lng radiaiile directe i o bun parte dinradiaiile difuze, mrind astfel durata de utilizare a lui ntimpul unei zile (n special n zilele cu nebulozitate).

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    27/64

    27

    DETERMINAREA PERFORMANTELORENERGETICE ALE CLADIRILOR SOLAREPASIVE

    Vom prezinta o metoda de determinare aperformantelor energetice ale sistemelor pasivede incalzire definite de eficienta energetica siindicele specific de consum de combustibil,marimi care-i permit proiectantului sa decida dacaadoptarea solutiei de casa solara pasiva sejustifica din punct de vedere economic.

    Criteriul de decizie il constituie durata de amortizare ainvestitiei suplimentare datorata sistemelorpasive de incalzire solara pe seama economieide combustibil pentru incalzire.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    28/64

    28

    Cladirile solare pasive cuprind elemente specializatecare :

    -capteaza radiatia solara,-realizeaza conversia radiatiei solare captate in caldura

    - si asigura transferul caldurii in spatial locuit prinmijloace naturale bazate pe procesele fundamentalede transfer de caldura si masa,fara interventia unormijloace mecanice(ventilatoare,pompe) si fac partedin categoria constructiilor cu caracteristici energeticeconservative.

    Procesul de captare a radiatiei solare si de conversie a acesteiain caldura se bazeaza pe utilizarea efectului de seraprodus de sticla policarbonat,pexiglas sau de catrealte materiale transparente.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    29/64

    29

    Conceptul de cladire solara pasiva se bazeaza pe o serie deprincipii, dintre care amintim:

    - orientare optima,de regula spre sud,- suprafete vitrate mari (ferestre, sere),- forma proprie optima,- o separare intre camerele de noapte, amplasate pe fatada de nord

    si camerele de zi, amplasate pe fatada de sud,- utilizarea unui sistem deschis la interiorul cladirii, fara elemente

    interioare de constructie si- alegerea unei configuratii in plan compatibile unei distributii

    eficiente a energiei solare patrunse in interiorul cladirii,- o latime cat mai mica a stresinilor,

    - asigurarea stocarii caldurii in peretii exteriori si in plansee sielemente de constructii si- sistemul de distributie a aerului etanse si bine izolat termic.

    El t l t ib i l t

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    30/64

    30

    Elementele care contribuie la crestereaperformantelor energetice a cladirilor solarepassive sunt urmatoarele:

    - pozitia cladirii solare pasive: amplasamentul cladirii insitu,amenajarea terenului invecinat si orientarea cladirii, iarcolectorul sa fie egal cu minim jumatate din suprafatacamerelor de zi ale cladirii;

    - amplasarea in plan a camerelor: camerele de noapte pot fisituate la nord si la est,iar camerele de zi la sud sau sud-est;

    - forma cladirii: cubica,cilindrica sau sferica pierde mai putinacaldura decat o cladire paralelipipedica;sa fie compacta,adica raportul dintre suprafata elementelor perimetrale sivolumul sau sa fie cat mai mic posibil;

    - partiul: sa prevada un numar mic de elemente exterioare

    care sa permita patrunderea energiei solare in interior pe osuprafata cat mai mare(fig.1);- -configuratia cladirii:un sistem constructiv deschis ofera

    iarna o buna distributie a energiei solare colectate in moddirect prin suprafetele vitrate in intreaga cladire

    Fi 1C ti l l i i l di i l i

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    31/64

    31

    Fig.1Conceptia planului unei cladiri solare pasive1-geam dublu;

    2-pereteTrombe-Michel;3-priza de aer

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    32/64

    32

    Sistemele solare pasive de incalziresunt utilizate in special pentru :

    - incalzire,- conditionarea aerului si- iluminatul natural al cladirilor

    in scopul reducerii cantitatii decombustibil consumat pentru acesteutilitati.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    33/64

    33

    Sisteme pasive de captare aradiatiei solare

    Fata de constructiile conservative realizate in sistem constructivconventional, casele solare se disting printr-o caracteristicageometrica specifica reprezentata de raportul dintresuprafata de captare a radiatiei solare Aps si volumulspatiului incalzit V

    .Pentru ca o constructie sa fie constructie solaraeste necesar sa se indeplineasca conditia:

    0,04< Aps/V

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    34/64

    34

    In functie de solutiile tehnologice,distingem trei tipuride sisteme pasive de captare a radiatieisolare utilizate pentru incalzireaspatiilor locuite(trei scenarii de baza pentru

    constructii solare pasive):

    - sistem cu aport direct de energie solara,

    - sistem cu aport indirect de energie solara si

    - sistem cu aport izolat de energie solara.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    35/64

    35

    Sistem cu aport direct de energiesolara

    Radiatia solara intrain incaperi direct prinsuprafete vitrate mari

    amplasate pe fatadase sud si esteacumulata in pereti sipardoseli masive

    (fig2).

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    36/64

    36

    Sistem cu aport indirect deenergie solara

    Radiatia solara patrundeprin fatada vitrataorientate spre sud si esteinterceptata de un

    element absorbant siaccumulator decaldura(un perete dincaramida sau din piatra-Trombe-Michel),care esteinterpus intre fatadavitrata si incapere (fig3)

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    37/64

    37

    Sistem cu aport izolat de energie solara

    Sistem cu aport izolatde energie solara , lacare radiatia solara

    este captata de catreo sera (solarium,atrium) (fig.4).

    Cladire solara pasiva cu aport izolat de

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    38/64

    38

    Cladire solara pasiva cu aport izolat deenergie solara-sistem termosifon1-roci; 2- sera

    Colectorul intermosifon este ovarianta a sistemului

    cu aport izolat deenergie solara (fig.5)

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    39/64

    39

    Sistemul termosifonSistemul termosifon utilizeaza o placa absorbanta

    neagra din aluminiu,acoperita de un vitraliu dindoua placi de sticla sau din material plastic, la 5 cmdistanta,instalat in peretele sud al cladirii sau laun nivel inferior in raport cu cladirea sau chiarcu structura ferestrelor.

    Sistemul termosifon cuprinde:

    - o suprafata vitrata-colectorul, orientat la sud,

    - un absorbent de caldura-acumulatorul sau o masacolectoare, care poate fi insusi spatial interior alcladirii si

    - sistemul de distributie si control al fluxului de energie.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    40/64

    40

    Cladire solara pasiva tip INCERC

    Sistemul pasiv de tip INCERC este alcatuit din urmatoareleelemente;

    - perete captator format din doua straturi:un strat adiacentspatiului,din caramida plina sau cu goluri cu grosimea de0,30 m si un strat adiacent serei captatoare din BCA tipGPN-35 cu grosimea de 0,15 m,a carei suprafata esteacoperita cu vopsea absorbanta mata;

    - sera captatoare, constituita dintr-un vitraj dublu,foarte bineetansat in raport cu exteriorul si amplasata la distanta de0,15 m fata de peretele captator;

    - fante de forma dreptunghiulara pentru circulatia aeruluiintre spatial locuit si sera captatoare: fanta inferioara de

    admisie a aerului din incapere in spatial serei si fantasuperioara de refulare a aerului in spatial de locuit(fig.6).

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    41/64

    41

    Fig.6 Sistem pasiv de captare aradiatiei solare

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    42/64

    42

    Cladire solara pasiva de tipSPATIU SOLAR

    Sistemul pasiv de tip SPATIU SOLAR are urmatoareaalcatuire:

    - peretele captator alcatuit din parte opaca si partetransparenta (ferestre,usi). Partea opaca este

    caracterizata de rezistenta termica specifica corectataR,= 1,2 m2K/W,iar suprafata peretelui captatoradiacenta spatiului serei este acoperita cu vopseaabsorbanta mata. Partea transparenta a pereteluicaptator este reprezentata de ferestre si usi mobile;

    -sera captatoare, construita dintr-un vitraj simplu

    realizat simplu din sticla cu grosimea de 0,005 m,seamplaseaza la o distanta minima de 1 m fata deperetele captator si se realizeaza din ochiuri fixe simobile(fig.7).

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    43/64

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    44/64

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    45/64

    45

    Pe baza solutiei tehnice data de proiectant determinam fluxul termicspecific volumic disipat catre exterior al constructieinesolare similara cu constructia solara cu relatia:

    ; [W/m3K] (2)

    in care:V- volumul spaiului locuit (m3);AT - suprafaa anvelopei construciei inclusiv pardoseala peste

    subsol sau sol (m2);Rp - rezistena termic specific medie a elementelor de construcie

    perimetrale (m2K/W);

    na - numrul mediu de schimburi de aer cu exteriorul care asigurcondiiile de confort fiziologic (s-1); - densitatea aerului la temperatura interioar i (kg/m3);cp - cldura specific a aerului la presiune constant (J/kgK);Valoarea na recomandat este 2* 10-4 s-1.

    paPTV

    NS CnRV

    AG

    1

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    46/64

    46

    Valoarea R p se determin cu relaia:

    (3)

    in care:(4)

    i, j, n - indici de nsumare;

    jj

    j

    j

    Tp

    ZR

    A

    AR 2,1

    i n

    n

    pn

    pn

    Fi

    Fi

    pd

    pd

    ps

    N

    ps

    FS

    FS

    j

    j

    j

    je

    R

    A

    R

    A

    R

    Ad

    R

    Ac

    R

    AbZ

    R

    A

    '''

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    47/64

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    48/64

    48

    en - factor de corecie a temperaturii exterioare; en = 1pentru elemente de construcie exterioare; en = 0,4pentru elemente de construcie care separ spaiul delocuit de spaii cu temperaturi interioare inferioare;

    R'ps - rezistena termic specific corectat (conformNormativului privind calculul termotehnic alelementelor de construcie ale cldirilor) a pereiloropaci care constituie faade sud ale construciei(m2K/W);

    RFs - rezistena termic specific,a ferestreloramplasate pe faade sud (m2K/W);

    R'pd-rezistena termic specific corectat a pardoseliipeste sol (subsol) (m2K/W)

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    49/64

    49

    RFi - rezistena termic specific a ferestreloramplasate pe oricare alt faad dect ceacu orientare sud (m2K/W);

    R'pn - rezistena termic specific corectat apereilor amplasai pe oricare alt faaddect cea cu orientarea sud (m2K/W);

    b,c,d - coeficieni numerici care se aleg dintabelul 4 din GP 017-96, funcie delocalitatea n care este amplasatconstrucia i de tipul de fereastrprevzut pe faada sud a cldirii.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    50/64

    50

    Funcie de soluia de proiect se propun cteva valoritehnic posibile pentru suprafaa de captare a radiaieisolare ApS (care verific dubla inegalitate din relaia(1) i se determin valorile corespunztoare alecoeficientului adimensional x" cu relaia:

    (5)

    in care:a - coeficient numeric care ine seama de localitatea ncare este amplasat construcia, prezentat n tabelul 4din GP 017-96[m2 K/W].

    V

    NS

    ps

    VG

    Aax

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    51/64

    51

    In cazul n care valoarea maxim posibil a suprafeei decaptare a radiaiei solare nu conduce la o valoare acoeficientului adimensional x" apropiat de 1,1 serecomand reducerea fluxului termic specific volumicGVNSprin izolarea termic suplimentar a elementelorde construcie exterioar, altele dect cele solare,respectndu-se condiia:

    (6)KmWGV

    NS

    3/

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    52/64

    52

    Fig.8 Eficienta energetica asistemului INCERC

    Din diagramele din fig. 8 sau 9

    corespunztor sistemului pasiv ales sedetermin funcie de valorile x" rezultate,valorile eficienei energetice teoretice Esutilizndu-se curba de calcul C".

    Fig.8 Eficienta energetica a sistemului INCERC

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    53/64

    53

    Fig. 9 Eficienta energetica a sistemului SPAIU SOLAR

    unde:c - suprafaa absorbanta negru mata; 1 - suprafaa absorbanta albastra,verde; 2 - suprafaa absorbanta maro ; 3 - suprafaa absorbanta gri, rou;4 - suprafaa absorbanta bej-mat.

    Fig.8 Fig. 9

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    54/64

    54

    In fig. 8 curba C" este caracteristica unei suprafeeabsorbante neumbrite, acoperit cu vopsea negramata i a unei suprafee vitrate formate din dou foitransparente a cror transmisivitate este afectat dedepunerile normale de praf sau alte impuriti.

    In fig.9 curba C este caracterisitca unei suprafeeabsorbante neumbrite acoperit cu vopsea negramata i unei suprafee vitrate format dintr-o foaie degeam a crei transmisivitate este afectat dedepunerile normale de praf sau alte impuriti.

    Pentru alte culori dect cea neagr din aceleai diagramese pot determina eficientele energetice teoreticecorespunztoare.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    55/64

    55

    Se determin eficiena energetic asistemului Eu, cu relaia:

    Eu = u Es (7)

    n care:u = 1 pentru sistemul NCERC

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    56/64

    56

    Pentru sistemul SPAIU SOLAR valoarea u" sedetermin dup cum urmeaz:

    a. Se determin raportul dintre suprafaa umbrit Au i

    suprafaa total de captare Aps conform metodeiprezentate n anexa 2 din GP 017-96 sau cu oricarealt metod grafic cunoscut care permitedeterminarea acestui raport.

    b. Funcie de raportul celor dou suprafee (Au / ApS)din diagrama din fig. 10 se citete n ordonanvaloarea u".

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    57/64

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    58/64

    58

    Se determin fluxul termic specific volumic disipat ctreexterior de casa solar Gs cu relaia:

    [W/m3K] (8)

    Se determin pierderea exergetic a casei solare cu relaia:

    [KJ/an] (9)

    n care:N12i numrul anual de grade-zile de calcul corespunztor

    temperaturii interioare medii a casei solare i, determinatconform SR 4839-1997 Instalatii de incalzire. Numarulanual de grade-zile

    )1( uV

    NS

    V

    NS EGG

    iVNGQ VSS

    124,86

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    59/64

    59

    Se determin indicele specific de economie de combustibili" cu relaiile:

    - pentru cazul utilizrii combustibililor lichizi, solizi sau

    gazoi:

    (10)

    - pentru cazul combustibilului convenional:

    (11)

    cipsu

    Su

    PAE

    QEi

    )1(

    psu

    Su

    AE

    QEi

    )1(1078,4 5

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    60/64

    60

    Se determin economia anual decombustibil realizat de casasolar fa de casa similar lipsit

    de dotri solarecu relaia:

    C = i. Aps [kg/an]; [Nm3/an];[kgcc/an]

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    61/64

    61

    Constructiile dotate cu sisteme pasive de incalziresolara au in componenta lor elemente specializatede captare si conversie a radiatiei solare incaldura, acestea contribuind la reducereaconsumului de caldura pentru incalzirea

    constructiilor.

    Rezulta ca dotarea unor constructii cu sistemepasive de captare a radiatiei solare condude lareducerea consumului de caldura pentru

    incalzire in raport cu o constructie conservativasimilara.

    O casa pasiva se caracterizeaza

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    62/64

    62

    pprin:

    Forma compacta si izolare termica ridicata Coeficientul detransfer termic al elementelor invelisului exterior al unei case nutrebuie sa depasesca 0,15 W/mK;

    Orientare optima a cladirii pentru o captare maxim a energieisolare si pentru protectia fata de vanturile dominanteFatadele spre sud beneficiaza de insorire maxima, in special iarna.Aceasta orientare este cautata pentru cresterea castigului termic insezonul rece. Vara deschiderile orientate spre sud, pot fi foarteusor protejate cu ajutorul unui balcon, marchize, etc. Utilizareaenergiei solare este un factor important in proiectarea unei casepasive ;

    Ferestre cu eficienta termica ridicata (Ferestre cu geam triplu Low-

    e) Ferestrele (geam si rame) trebuie sa aiba un coeficient detransfer termic care sa nu depaseasca 0,80 W/mK;

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    63/64

    63

    Evitarea puntilor termice Puntile termice sunt zone izolate, delimitate localin constructia exterioara, care prezinta un coeficient de izolare termica mairedus decat restul suprafetelor.Puntile termice nu se admit practic la o casa pasiva. De aceea, toateracordurile trebuie calculate tinandu-se cont de eliminarea puntilor termice.

    Etanseitatea excelentaVolumul Scurgerilor de aer prin imbinarilenesigilate etans, intr-o ora, trebuie sa fie mai mic de 50% din volumulcasei.

    Ventilatie controlata si eficienta energetic Utilizarea unor sisteme deventilare mecanica controlata (VMC) cu flux dublu si schimbator de caldura+ put canadian;

    Asigurarea apei calde cu sisteme care utilizeaza surse regenerabileUtilizarea de colectoare solare sau pompe de caldura ;

    Utilizarea aparatelor electrocasnice moderne cu eficienta energeticaridicata.

  • 7/27/2019 Cursul Arhitectura Solara

    64/64

    Multumesc !