Přípustný součinitel prostupu tepla U oken, jak nyní, tak před desítkami let, je a byl téměř desetkrát horší než požadovaná izolace stěn a střech. Podle nařízení o technických podmínkách, které musí budovy splňovat, a jejich umístění v platnosti do roku 2008 byl přípustný součinitel prostupu tepla pro okna U = 2,6 (W / (m2K)) a pro vnější stěny a střechu - 0,3 . Tento vztah je podobný v energeticky efektivní konstrukci: odpovídající hodnoty tohoto koeficientu jsou U = 1,0 pro okna a 0,1 pro stěny, takže se na první pohled zdá, že zvětšení plochy okna nad normativní minimum , tj. 0,125 m2 skla na 1 m2 podlahové plochy, musí být z energetických důvodů velmi nepříznivé. Při bližším zkoumání však záležitost není tak zřejmá. Kolik tepla ze slunce Okna jsou navržena tak, aby poskytovala místnostem denní světlo, a protože viditelné sluneční záření je doprovázeno tepelným zářením, musí přispívat k energetické bilanci budovy . Dopad solárních zisků na účty za topení je však - z jistých důvodů - široce podceňován.
Podívejme se tedy, kolik tepla lze v Polsku získat díky oknům v závislosti na úhlu jejich sklonu k vodorovné rovině a jejich umístění ve vztahu ke světovým směrům. Za tímto účelem použijeme data ze standardu PN-B-02025-2001 Výpočet sezónní potřeby tepla na vytápění bytových domů a hromadného bydlení. Tato norma již není v platnosti, ale klimatické údaje, které obsahuje pro různé regiony Polska, lze považovat za spolehlivé.
Doba expozice jednotlivých částí světa se samozřejmě mění s ročními obdobími. To platí také pro úhel slunečního světla (viz sluneční záření domu: léto , podzim a zima ).
Ve snaze o slunce by byla nejlepším řešením chata vraních nohou se schopností otáčet se podle přání obyvatel. Pokusy o vytvoření takového modelu bydlení člověka byly učiněny mnohokrát; některé z nich byly dokonce realizovány. Pravděpodobně však nebyli příliš úspěšní, protože drtivá většina investorů zatím zůstává u tradičního tvaru budovy a jejího trvalého spojení se zemí.
S tím si však nedělejte starosti. Analýza provedená pro Varšavu a její okolí ( tabulka 1 ) ukazuje, že tepelné zisky z oken jsou velké. A to platí také tehdy, když okna směřují nejen na jih, na východ nebo na západ, ale také - což může být překvapivé - když směřují na sever . Tepelné zisky ze severní strany dosahují více než 40% zisků z jižní strany, což jasně podkopává tezi, že okna na severní stěně a sklon střechy by se měla vyhnout jako požár.
Procentuální rozdíly v tepelných ziscích pro okna nakloněná svisle a obrácená různými směry jsou uvedena v tabulce 2 , za předpokladu 100% pro „nejteplejší“ střešní okno orientované na jih a umístěné ve svahu pod úhlem 45 °.
Ještě jedno vysvětlení. Předpokládá se, že topná sezóna pro Varšavu trvá od posledních pěti dnů měsíce září do konce prvních pěti dnů měsíce května. V našich výpočtech jsme kvůli globálnímu oteplování a přesněji pro zjednodušení výpočtů předpokládali, že to trvá od října do dubna , tj. Sedm měsíců.
Jelikož Polsko není Varšava, stanovili jsme také tepelné zisky v topné sezóně pro města představující nejteplejší, nejchladnější a nejzimnější oblasti Polska. Jak ukazuje tabulka 3, ve všech těchto městech jsou tepelné zisky okny ještě větší než v centrálně umístěné Varšavě. Jaké šachty
Prezentovaná sluneční energie mohla projít okny do vnitřku domu, pouze pokud by tabule byly 100% průhledné pro světlo. Samozřejmě že není. V závislosti na typu skla se část z nich odráží. Množství sluneční energie přenášené tabulemi závisí na koeficientu prostupu slunečního záření označeného jako g nebo TR ( tabulka 4 ). Kolik tepla z oken Po všech těchto údajích zkusme zkontrolovat význam tepelných zisků okny pro celkovou potřebu tepla na jeho vytápění - na příkladu jednopatrového domu s použitelným podkrovím poblíž Varšavy
o rozloze 200 m2.
Budeme předpokládat, že okenní tabule v tomto domě mají plochu 0,125 × 200 = 25 m2, z toho přízemí je 13 m2 a podkroví je 12 m2.
Dále se budeme zabývat pouze střešními okny. Předpokládejme, že střecha tohoto domu má sedlovou střechu a její svahy jsou nakloněny k vodorovné rovině pod úhlem 45 ° a směřují na jih a sever (na základě údajů z tabulky 1 je snadné dokázat, že výsledek našich dalších výpočtů by byl podobný, kdyby byly střešní svahy směrovány směrem k východ a západ). Nakonec předpokládejme, na rozdíl od energetické logiky, že počet oken na obou střešních svazích je stejný a oni sami jsou vybaveni obyčejnou jednotkou s dvojitým zasklením (koeficient g = 0,75).
Součet solárních tepelných zisků střešními okny v topné sezóně bude:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,75 = 2443,5 kWh.
Pokud by byl dům postaven pouze v souladu s předpisy, potřeboval by na vytápění asi 135 kWh / m2 / rok. To znamená, že jeho celková potřeba tepla bude:
135 × 200 = 27 000 kWh.
Samotný podíl solárních zisků prostřednictvím střešních oken by tedy byl kolem 9%.
Pokud by však náš příkladový dům byl postaven v souladu se standardy nízkoenergetických budov , potřeboval by na vytápění pouze 30 kWh / m2 / rok, takže jeho roční potřeba energie na vytápění by byla pouze:
30 × 200 = 6000 kWh.
Solární zisky v takovém domě by však byly o něco nižší než dříve, protože by se mělo předpokládat, že okna v něm budou vybavena trojitým zasklením, z nichž dvě budou mít nízkoemisní nátěry. Taková okna by proto mohla poskytovat teplo ze sluneční energie v množství:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,5 = 1629 kWh.
Na celkové bilanci poptávky po teple v takovém domě by byl jeho podíl přes 27%! A přesto by se nemělo zapomínat, že v tomto domě jsou také svislá okna, kterými jsou solární zisky o něco menší než střešní zisky, ale také se zahřívají.
***
Jak vidíte, tepelné zisky střešními okny nelze opomenout, zejména proto, že ohřívají menší objem než v přízemí. Je také třeba si uvědomit, že čím horší je sklo tepelně, tím více tepla můžeme skrz okna získat. Na druhou stranu jimi teplo uniká rychleji než stěnami; proto by měly mít nejlepší tepelnou izolaci. Jak to sladit? Kolik může být tepelných ztrát okny? Jak je omezit? Nebo je lepší vzdát se „okenních“ tepelných zisků ve prospěch snižování ztrát? Koneckonců, s jakými typy skla je bilance zisků a ztrát nejpříznivější?
Odpověď na všechny tyto otázky najdete v článku:
Bilance tepelných zisků a ztrát
