Na verdade, o coeficiente de transferência de calor permitido U das janelas, tanto agora como há vários anos, é e foi quase dez vezes pior em relação ao isolamento exigido das paredes e telhados. De acordo com o Regulamento sobre as condições técnicas a cumprir pelos edifícios e sua localização, em vigor até 2008, o coeficiente de transferência de calor admissível para janelas era U = 2,6 (W / (m2K)), e para paredes externas e cobertura - 0,3 . Esta relação é semelhante na construção com eficiência energética: os valores correspondentes deste coeficiente são U = 1,0 para janelas e 0,1 para paredes, portanto, à primeira vista, parece que aumentar a área da janela o mínimo normativo , ou seja, 0,125 m2 de vidro por 1 m2 de área de piso, deve ser muito desfavorável por razões de energia. No entanto, em uma inspeção mais próxima, o assunto não é tão óbvio. Quanto calor do sol As janelas são projetadas para fornecer luz do dia aos quartos, e como a radiação visível do sol é acompanhada pela radiação térmica, ela deve contribuir para o balanço energético do edifício . No entanto, o impacto dos ganhos solares nas contas de aquecimento para aquecimento doméstico é - por algumas razões seguras - amplamente subestimado.
Portanto, vamos ver quanto calor pode ser obtido graças às janelas na Polônia, dependendo do ângulo de sua inclinação em relação à horizontal e sua localização em relação às direções do mundo. Para tanto, utilizaremos os dados da norma PN-B-02025-2001 Cálculo da demanda sazonal de calor para aquecimento de edifícios residenciais e coletivos. Esta norma não é mais aplicável, mas os dados climáticos que ela contém para várias regiões da Polônia podem ser considerados confiáveis.
O tempo de exposição a partes individuais do mundo muda - obviamente - com as estações do ano. Isso também se aplica ao ângulo dos raios do sol (veja a insolação na casa: verão , outono e inverno ).
Na busca do sol, uma cabana aos pés de galinha com a possibilidade de girar de acordo com os desejos dos habitantes seria a melhor solução. As tentativas de criar tal modelo de residência humana foram feitas muitas vezes; alguns deles até foram realizados. No entanto, provavelmente não tiveram muito sucesso, uma vez que até agora a grande maioria dos investidores mantém a forma tradicional do edifício e a sua ligação permanente ao solo.
No entanto, não se preocupe com isso. A análise realizada para Varsóvia e arredores ( Tabela 1 ) mostra que os ganhos de calor através das janelas são grandes. E isso também é verdade quando as janelas estão voltadas não apenas para o sul, leste ou oeste, mas também - o que pode ser surpreendente - quando estão voltadas para o norte . Os ganhos de calor do lado norte chegam a mais de 40% daqueles do lado sul, o que abala claramente a tese de que as janelas na parede norte e na inclinação do telhado devem ser evitadas como o fogo.
As diferenças percentuais nos ganhos de calor para janelas inclinadas verticalmente e voltadas para diferentes direções são apresentadas na Tabela 2 , assumindo 100% para a janela de telhado "mais quente", voltada para o sul e localizada em uma inclinação com um ângulo de 45 °.
Mais uma explicação. Presume-se que a temporada de aquecimento em Varsóvia dure dos últimos cinco dias de setembro até o final dos primeiros cinco dias de maio. Em nossos cálculos devido ao aquecimento do clima, e mais especificamente para simplificar os cálculos, assumimos que dura de outubro a abril , ou seja, sete meses.
Como a Polônia não é Varsóvia, também determinamos os ganhos de calor na estação de aquecimento para cidades que representam as regiões mais quentes, mais frias e mais inverno da Polônia. Conforme mostrado na Tabela 3, em todas essas cidades os ganhos de calor através das janelas são ainda maiores do que em Varsóvia, localizada no centro. Que poços
A energia solar apresentada poderia passar pelas janelas para o interior da casa apenas se os vidros fossem 100% transparentes à luz. Claro que não. Dependendo do tipo de vidro, parte dele é refletido. A quantidade de energia solar transmitida pelos painéis depende do coeficiente de transmissão da radiação solar, denotado como g ou TR ( Tabela 4 ). Quanto calor das janelas Com todos esses dados, vamos tentar verificar a importância dos ganhos de calor pelas janelas na demanda geral de calor para seu aquecimento - no exemplo de uma casa térrea com um sótão localizado perto de Varsóvia
com área de 200 m2.
Partiremos do princípio de que os vidros das janelas desta casa têm uma área de 0,125 × 200 = 25 m2, dos quais o rés do chão tem 13 m2 e o sótão tem 12 m2.
A seguir, trataremos apenas de janelas de telhado. Vamos supor que o telhado desta casa tem um telhado de duas águas, e suas inclinações são inclinadas para a horizontal em um ângulo de 45 ° e direcionadas para o sul e norte (com base nos dados da Tabela 1, é fácil provar que o resultado de nossos cálculos posteriores seria semelhante se as inclinações do telhado fossem direcionadas para leste e oeste). Por fim, suponhamos, ao contrário da lógica energética, que o número de janelas em ambas as inclinações do telhado é o mesmo, e elas próprias estão equipadas com um vidro duplo comum (coeficiente g = 0,75).
A soma dos ganhos de calor solar através das janelas do telhado na estação de aquecimento será:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,75 = 2443,5 kWh.
Se a casa fosse construída apenas de acordo com os regulamentos, seriam necessários cerca de 135 kWh / m2 / ano para aquecimento. Isso significa que sua demanda total de calor seria:
135 × 200 = 27.000 kWh.
A participação dos ganhos solares apenas pelas janelas do telhado seria, portanto, de cerca de 9%.
No entanto, se nossa casa de exemplo foi construída de acordo com os padrões de edifícios de baixo consumo de energia , ela precisaria de apenas 30 kWh / m2 / ano para aquecimento, então sua demanda anual de energia para aquecimento seria apenas:
30 × 200 = 6000 kWh.
No entanto, os ganhos solares em tal casa seriam um pouco menores do que antes, porque deve-se supor que as janelas seriam equipadas com vidros triplos, dois dos quais teriam revestimentos de baixa emissão. Essas janelas podem, portanto, fornecer calor a partir da energia solar na quantidade de:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,5 = 1629 kWh.
No balanço geral da demanda de calor em tal casa, sua participação seria superior a 27%! E, no entanto, não se deve esquecer que nesta casa ainda existem janelas verticais, através das quais os ganhos solares são ligeiramente menores que os das janelas do telhado, mas também aquecem.
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Como você pode ver, os ganhos térmicos através das janelas de sótão não devem ser desprezados, principalmente porque aquecem um volume menor do que no térreo. Também vale a pena perceber que quanto pior o vidro em termos de calor, mais calor podemos passar pelas janelas. Por outro lado, o calor escapa mais rápido por eles do que pelas paredes; portanto, eles devem ter o melhor isolamento térmico. Como conciliar isso? Qual pode ser a perda de calor pelas janelas? Como limitá-los? Ou é melhor abrir mão dos ganhos de calor de "janela" em favor da redução das perdas? Afinal, com quais tipos de vidro o balanço de perdas e ganhos é mais favorável?
Você encontrará a resposta a todas essas perguntas no artigo:
Equilíbrio de lucros e perdas de calor
