Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Pasywne systemy słoneczne. Okno. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Skuteczność każdego systemu pasywnego zależy od rodzaju okien. Szkło lub inne przezroczyste materiały przepuszczają krótkie fale i blokują długie fale promieniowania cieplnego w pomieszczeniach. Okna regulują przepływ energii na dwa główne sposoby: zimą dostarczają ciepło do domu, wpuszczając do budynku energię słoneczną, dzięki czemu temperatura powietrza wewnątrz pomieszczeń przewyższa temperaturę na zewnątrz; latem pomagają ochłodzić budynek, zmniejszając ilość światła słonecznego wpadającego przez okno, odpowiednio je ustawiając i zacieniając, a także wykorzystując wentylację do chłodzenia domu.

Pasywne systemy słoneczne. Okno

Jeśli korzystamy z ciepła słonecznego, to należy zadbać o to, aby przenikało ono do pomieszczenia dokładnie w momencie, kiedy jest najbardziej przydatne. Z reguły zimą promienie słoneczne powinny wpadać do pokoju od 9.00 do 15.00. Pożądane jest, aby na ich drodze nie było praktycznie żadnych przeszkód. Tak więc drzewa na miejscu mogą zasłaniać pokoje w domu. Należy to wziąć pod uwagę podczas budowy. Możesz zaplanować dom z oknami wychodzącymi na obie strony. Jednocześnie budynek będzie charakteryzował się niskim zużyciem energii. Podczas projektowania rama budynku, czyli ściany, podłoga i sufit, jest ważniejsza niż lokalizacja wewnętrznych przegród. Jeśli chcesz, aby okno wychodziło na zachód, musisz je odpowiednio zacienić i dobrać odpowiedni rozmiar.

Szkło przepuszcza fale promieniowania słonecznego w zakresie 0,4-2,5 mikrona. W wyniku pochłaniania światła przez nieprzezroczyste obiekty znajdujące się wewnątrz pomieszczenia i dalszej reemisji jego długość fali wzrasta do 11 mikronów. Szkło stanowi nieprzeniknioną barierę dla fali elektromagnetycznej o tej długości. Światło wpadające do pomieszczenia zostaje uwięzione. Ilość światła przechodzącego przez szkło zależy od kąta padania. Optymalny kąt padania - 90°. Jeśli światło słoneczne pada na szkło pod kątem 30° lub mniej, wtedy odbija się większość światła słonecznego.

Pasywne systemy słoneczne. Okno
(kliknij, aby powiększyć)

Widmo promieniowania słonecznego i wymiana ciepła

Aby wybrać odpowiednie przeszklenia, trzeba mieć pojęcie o świetle i cieple. Widmo światła słonecznego padającego na Ziemię składa się z fal o różnych długościach fal. Różne szkła przepuszczają, pochłaniają i odbijają fale promieniowania słonecznego na różne sposoby. Na przykład redukcja jasnego światła (poprzez odbicie lub zacienienie) jest przydatna w miejscu pracy. Wpuszczając światło dzienne, możesz zaoszczędzić energię potrzebną do sztucznego oświetlenia. Najkorzystniejsze dla człowieka są promienie podczerwone, które dają poczucie komfortu. Określając odpowiedni rodzaj szkła, możesz przepuszczać lub odbijać promieniowanie podczerwone.

Istnieją trzy opcje przepuszczania ciepła przez materiał użyty do oszklenia. Pierwszym z nich jest przewodność cieplna: w tym przypadku ciepło przechodzi przez szkło. Aby poczuć ciepło, wystarczy dotknąć szkła. Drugą formą przekazywania ciepła jest promieniowanie: fale elektromagnetyczne przenoszą ciepło przez szkło. Stwarza to wrażenie, że powierzchnia okna promieniuje ciepło. Trzecim sposobem przenoszenia ciepła jest konwekcja. Konwekcja przenosi ciepło poprzez ruch powietrza, w tym przypadku prądy powietrza. Naturalny ruch ciepłego powietrza do powietrza zimniejszego pozwala podnieść lub obniżyć temperaturę w pomieszczeniu.

Wskaźnik oporu cieplnego materiału (wartość R) użytego do oszklenia określa się na podstawie jego przewodności cieplnej, promieniowania i konwekcji. Na ogólną wartość wskaźnika oporu cieplnego okna jako całości ma wpływ infiltracja przepływającego powietrza. Ilość ciepła przechodzącego przez szyby jest tak samo ważna jak przepływ ciepła przez okna. Jakość wykonania i montażu całego okna, w tym montażu ramy, wpływa na stopień przenikania powietrza.

Postępy w technologii okien znacząco wpłynęły na efektywność budynków w latach 70-tych i obecnie odgrywają ważną rolę w pasywnych systemach solarnych. Oto kilka postępów w technologii okien:

  • Podwójne i potrójne przeszklenie (podwójne przeszklenie) o wysokim stopniu izolacji termicznej.
  • Szkło o niskiej emisyjności z powłoką, która przepuszcza ciepło, ale go nie wypuszcza.
  • Zastosowanie argonu (lub innego gazu obojętnego) do wypełnienia przestrzeni wewnątrz szyby zespolonej, powodujące zwiększenie stopnia izolacyjności termicznej w porównaniu do szyb zespolonych wypełnionych zwykłym powietrzem.
  • Technologie oparte na wykorzystaniu przejścia fazowego, które pozwalają na zmianę stopnia przezroczystości szkła za pomocą napięcia elektrycznego.

Główne rodzaje szkła

Materiały stosowane do szklenia to: szkło, włókna akrylowe, włókno szklane itp. Chociaż różne materiały mają różne zastosowania, najczęściej stosuje się szkło. Różne rodzaje szkła pozwalają projektantowi opracować pasywny dom solarny spełniający wszystkie wymagania klienta. Pojedyncza szyba jest najprostszym ze wszystkich rodzajów szkła i jest budulcem dla wyższej jakości przeszkleń. Zwykłe szkło ma wysoką przezroczystość dla światła słonecznego, ale słabą izolację termiczną - współczynnik oporu cieplnego wynosi około 1,0. Zwykłe szkło okienne może skutecznie spełniać swoją rolę w oknach dwuszybowych lub dwuszybowych, w budynkach położonych w regionach o ciepłym klimacie (o ile nie stosuje się również klimatyzacji), w niektórych typach kolektorów słonecznych oraz w sezonowych szklarniach. Konstrukcje wykorzystujące pojedyncze tafle szkła są zwykle narażone na duże wahania temperatury, przeciągi, skraplanie i nie blokują dobrze zimnego powietrza z zewnątrz.

Najbardziej powszechną konstrukcją stosowaną obecnie w budownictwie jest okno z podwójnymi szybami. Okno z podwójnymi szybami to dwie szyby połączone w jeden produkt. Pojedyncze szklanki (termoszkło) są połączone w jedną konstrukcję za pomocą pręta pośredniego, składającego się z materiału pochłaniającego wilgoć. Ten projekt jest zwykle uszczelniony silikonem. Pomiędzy szybami tworzy się zamknięta przestrzeń powietrzna, co przyczynia się do wzrostu oporu cieplnego, którego współczynnik dla okna z podwójnymi szybami wynosi około 1,8-2,1. Praktyka pokazała, że ​​najlepsza odległość między okularami dla przestrzeni powietrznej wynosi 1-2 centymetry. Większy odstęp między szybami nie spowoduje znacznego wzrostu współczynnika oporu cieplnego.

W rzeczywistości duża przestrzeń powietrzna może zwiększyć konwekcję w szybie zespolonej iw rezultacie obniżyć temperaturę. Oczywiście możesz zwiększyć odległość między szklankami do 10-12 centymetrów bez tworzenia przepływu konwekcyjnego, ale wtedy produkt będzie bardzo nieporęczny. Zwiększone zapotrzebowanie na efektywność energetyczną w budynkach doprowadziło do tego, że okna z podwójnymi szybami stały się standardem w budownictwie. Dzięki dobrej przepuszczalności energii słonecznej i wysokiej jakości izolacji termicznej, takie okna stanowią znaczący krok naprzód w porównaniu z konwencjonalnymi oknami. Okna zespolone znajdują zastosowanie przy produkcji okien, drzwi, przy budowie przeszklonych dachów, solariów iw wielu innych dziedzinach.

wysokiej jakości szkło

Wysokiej jakości szkło ma wyższy współczynnik oporu cieplnego i dobrą przepuszczalność energii słonecznej. Zwiększając właściwości izolacyjne szkła, można jednocześnie udoskonalić projekt budynku. Pomieszczenia wcześniej otoczone ścianami można zamienić na tzw. pokoje słoneczne z pasywnym oświetleniem słonecznym (okna w dachu i suficie). Ciemne pomieszczenia zostaną wypełnione naturalnym światłem, słonecznym ciepłem, a z okna mogą się też otworzyć wspaniałe widoki. Przy stosunkowo niewielkim wzroście kosztów można poprawić efektywność energetyczną, zapewnić większą odporność na wilgoć i ochronę przed promieniowaniem UV. A co za tym idzie - różnorodne projekty budowlane. Obecnie konsumenci mają do dyspozycji szeroką gamę wysokiej jakości szkła.

Jakie są zalety takiego szkła? Szkło o niskiej emisyjności (mała zdolność materiału do przepuszczania promieniowania podczerwonego (termicznego)) zwiększa efektywność energetyczną szyby zespolonej. Im wyższa emisyjność, tym więcej ciepła przepuszcza materiał. I odwrotnie, im niższy ten współczynnik, tym więcej ciepła odbija materiał. Powłoki o niskiej emisyjności będą odbijać lub ponownie emitować promieniowanie podczerwone z powrotem do pomieszczenia, zwiększając w ten sposób temperaturę. Po przeliczeniu na współczynnik oporu, ten ostatni wyniesie 2,6-3,2.

W cieplejszym klimacie okna budynków można zmodyfikować tak, aby emitowały ciepło podczerwone z powrotem na zewnątrz, utrzymując temperaturę wewnątrz domu chłodniej. Szkło o niskiej emisyjności ma wysoką odporność termiczną, ochronę przed promieniowaniem UV i odporność na wilgoć. Okna wypełnione gazem obojętnym mają wyższy współczynnik oporu cieplnego, jego wskaźnik wzrasta o około 1,0. Powietrze wewnątrz okna izolacyjnego zostaje zastąpione gazem obojętnym o lepszych parametrach izolacyjnych. Najczęściej stosowanymi gazami są krypton i argon.

zasłony okienne

Oprócz pełnienia funkcji dekoracyjnych, zasłony mogą ograniczać utratę ciepła podczas zimnych miesięcy lub zapobiegać wzrostowi temperatury w czasie ciepłej pory roku. Gzyms wykonany np. ze sklejki zapobiegnie przedostawaniu się ciepłego powietrza spod sufitu do przestrzeni między oknem a zasłoną. Aby uzyskać pożądany efekt, zasłony powinny być co najmniej 30 cm dłuższe niż wysokość okna, chociaż najbardziej optymalna jest długość zasłon do podłogi.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Autonomiczne stacje Volkswagena do szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych 15.02.2020

Volkswagen Group Components i największa niemiecka firma energetyczna E.ON zaprezentowały nowy prototyp ładowarki do pojazdów elektrycznych. To rozwiązanie rozszerzy rozwój stacji ładowania.

Rozwiązanie okazało się bardzo proste. Nowy typ stacji ładowania ładuje pojazd elektryczny ze zintegrowanej baterii, a nie z sieci. Eliminuje to potrzebę stosowania potencjalnie kosztownej infrastruktury i sprzętu podczas instalacji stacji ładowania.

System szybkiego ładowania może jednocześnie ładować dwa pojazdy elektryczne o mocy do 150 kW, zapewniając dodatkowy przebieg średnio około 200 km w zaledwie 15 minut.

Uzupełnienie pojemności baterii stacji odbywa się poprzez podłączenie do gniazdka sieciowego o prądzie znamionowym 16-63 A. Innymi słowy takie stacje ładowania mogą być instalowane wszędzie tam, gdzie jest tego typu połączenie, na przykład w pobliżu przemysłowego obszary, budynki, takie jak szkoły i szpitale, a także duże kompleksy mieszkaniowe.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Żywe komórki są rozciągnięte na szkielet robota

▪ Wiadomości o anatomii myszy

▪ Możliwa reprodukcja w przestrzeni

▪ Układ chłodzenia procesora SilentiumPC Spartan 4 Max Evo ARGB

▪ Inteligentny system oświetlenia biurowców firmy Philips

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Regulacja tonu i głośności. Wybór artykułu

▪ artykuł w swoim repertuarze. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto był pierwszym astronautą? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Narzędziarz. Opis pracy

▪ artykuł Prosty modulator PWM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ Artykuł Podstępny król. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024