Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Bilans cieplny w budynku. Zastosowanie izolacji transparentnych (cz. 1)

Zastosowanie izolacji transparentnych
Zastosowanie izolacji transparentnych
Wacotech

W artykule opisano wielofunkcyjne izolacje energetyczne nowej generacji, które chronią przed stratami energii cieplnej, a dodatkowo umożliwiają pobranie energii promieniowania słonecznego. W ten sposób, dostarczając energię słoneczną i ograniczając straty energii cieplnej, izolacje transparentne poprawiają bilans energetyczny budynku i zmniejszają koszty jego eksploatacji.

Dobrze znane termoizolacje stosowane w przemyśle, budownictwie i komunikacji do zahamowania lub ograniczenia strat ciepła z rurociągów, zbiorników, kotłów, ścian i budynków są wykonane z materiałów izolacyjnych o małym współczynniku przewodzenia ciepła λ. Takimi materiałami są: styropian, maty i płyty z wełny mineralnej, maty z wełny szklanej, pianki poliuretanowe, granulat oraz samo powietrze.

Zalety ekologiczne i ekonomiczne wynikające ze stosowania tych technologii oszczędzania energii, które przekładają się bezpośrednio na wymierne korzyści materialne i środowiskowe w postaci wyeliminowania emisji SO2, NOx i CO2 z niespalonego węgla, są dobrze wszystkim znane. Nie zwalnia to nas jednak od szukania jeszcze lepszych, bardziej nowoczesnych i wydajniejszych rozwiązań, do których zaliczyć można izolacje transparentne (TI – Transparent Insulation).

Geneza pomysłu izolacji transparentnych

Inspiracją dla powstania izolacji transparentnych były niedźwiedzie polarne, które mają czarną skórę i białą sierść. Gdy podbiegunowe słońce mocno grzeje w południe, jego promienie odbijają się od białej sierści niedźwiedzia i nie przegrzewają go. W godzinach rannych i popołudniowych znajdujące się nisko nad horyzontem słońce przestaje intensywnie grzać i robi się chłodno. Ale wówczas włosy sierści niedźwiedzia równolegle ustawione do kierunku promieniowania nie odbijają go i energia słoneczna dociera bez przeszkód do czarnej skóry zwierzęcia, ogrzewając ją.

Przekonanie, że kożuch „grzeje” jest w przypadku niedźwiedzia polarnego faktem, a nie tylko poetycką przenośnią. Trawestując ostatnie stwierdzenie, dochodzimy do definicji izolacji transparentnych, która może być ich reklamą, „izolacje, które grzeją”.

Budowa i działanie izolacji

Izolacja transparentna zbudowana jest z pakietu wypełnień komórkowych przylegającego do elewacji zewnętrznej budynku, pomalowanej na czarno. Niekiedy pomiędzy pakietem a ścianą występuje szczelina (rys. 1). Pakiet z drugiej strony zabezpieczony jest płytą szklaną, chroniącą go przed zanieczyszczeniami (deszczem, kurzem, pyłem itd.). Kolor panelu izolacji transparentnej dla obserwatora z zewnątrz budynku nie jest czarny, lecz przyjmuje barwę odbitego w tafli szklanej nieba, sąsiednich budynków lub zieleni miejskiej.

Zasada działania izolacji transparentnej została wyjaśniona na rys. 2. Latem promieniowanie słoneczne, padające ukośnie do paneli, w większości odbija się od nich i nie przekazuje im swojej energii.

Zimą, gdy kąt padania promieniowania słonecznego jest bardziej prostopadły do osłonowej płyty szklanej, udział promieniowania odbitego jest znacznie mniejszy niż pochłoniętego. Dzięki temu energia promieniowania słonecznego dociera do dna komórek wypełnienia izolacji transparentnej, gdzie na czarnej powierzchni ulega absorpcji i konwersji w energię cieplną. Energia ta jest przewodzona do budynku, gdyż izolacja transparentna na zewnątrz jej nie wypuści.

W efekcie izolacja taka, spełniając funkcję tradycyjnego izolatora energii cieplnej, dodatkowo umożliwia dogrzanie domu energią słoneczną, której zimą nie zatrzymuje. Latem natomiast ją odbija, chroniąc dom przed przegrzaniem.

Rozważania teoretyczne

Izolacja transparentna dwukrotnie ingeruje w bilans energetyczny domu, mianowicie chroni przed stratami ciepła z budynku oraz umożliwia dogrzanie go energią słoneczną. Zobrazowano to na rys. 3, na którym zaznaczono kolorami i strzałkami rodzaje i kierunki transportu energii: kolorem żółtym – słonecznej i czerwonym – termicznej, grzejnej.

Promieniowanie słoneczne ulega dwukrotnej konwersji (I i II) w miejscach izolacji transparentnej zaznaczonych niebieskimi okręgami. Miejsce konwersji energii cieplnej (III) w ścianie pomieszczenia zaznaczono czarnym okręgiem.

Konwersja strumieni promieniowania słonecznego w energię cieplną

Konwersja I

Konwersja I ma miejsce na powierzchni zewnętrznej izolacji transparentnej, gdzie dochodzi do transformacji strumienia promieniowania E na trzy składowe strumienie promieniowania: odbitego R, zaabsorbowanego w osłonie A i transmitowanego do wnętrza wypełnienia T:



lub po podzieleniu przez E i wprowadzeniu bezwymiarowych współczynników: transmisyjności t = T/E, refleksyjności r = R/E i absorpcyjności a = A/E, których suma spełnia warunek:



   17.12.2010

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Jak osiągnąć 99% skuteczność bakteriobójczej w wentylacji » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl