Wpływ systemów szklarniowych na zapotrzebowanie na ciepło pomieszczeń mieszkalnych – porównanie metod obliczeń wg ISO 13790

Metoda obliczeń zapotrzebowania na energię zawarta w normie ISO 13790 powstała w trakcie realizacji projektu badawczego PASSYS. Jego celem było opracowanie sposobu wyznaczania zapotrzebowania na ciepło, dającego możliwość uwzględnienia w bilansie energetycznym pasywnych systemów słonecznych, m.in. systemów szklarniowych. Dla tych systemów norma prezentuje dwie metody obliczeniowe – pełną i uproszczoną, różniące się podstawowymi założeniami i sposobem uwzględniania zysków słonecznych w przestrzeni słonecznej i przyległych pomieszczeniach ogrzewanych. Równania zawarte w normie są sformułowane w sposób bardzo ogólnikowy, a interpretacja metod obliczeń budzi pewne wątpliwości, szczególnie w zakresie modelowania rozkładu promieniowania słonecznego wewnątrz szklarni. W pracy przedstawiono dyskusję założeń przyjmowanych w metodzie pełnej i uproszczonej, a także własne propozycje modyfikacji algorytmów obliczeniowych. Zaproponowana metoda obliczeń pozwoliła w zadowalający sposób odwzorować funkcjonowanie przykładowej szklarni o stosunkowo małej powierzchni oszklenia i wysokiej absorpcyjności obudowy, zbliżonej pod względem utylizacji promieniowania słonecznego do tradycyjnych pomieszczeń. Zjawiska typowe dla przestrzeni o dużej powierzchni oszklenia, takie jak retransmisja promieniowania odbitego, nie zostały uwzględnione w wystarczającym stopniu w metodzie zawartej w opisywanej normie.

The calculation method presented in ISO 13790 was developed during the research project PASSYS. It aimed to work out the way of estimating energy demand while taking into account different passive solar systems. The standard includes two calculation methods for sunspaces – a full and simplified method. They differ in terms of basic assumptions and the treatment of solar gains in the sunspace and conditioned rooms. There are some doubts about the interpretation of equations presented in the standard, especially when it comes to modelling the solar radiation distribution within the solar space. The paper presents a discussion on the basic hypotheses applied in full and simplified methods, together with the author’s suggestions regarding modifications to the ISO 13790 calculation methods. The modified methods allowed to satisfactorily predict the functioning of the exemplary sunspaces with a smaller area of glazed partitions and higher radiation absorptivity of the casing, that is spaces similar in terms of solar radiation utilisation to traditional living spaces. The phenomena typical for sunspaces with a high degree of glazing, such as the retransmission of reflected radiation, were not sufficiently taken into account in the calculation methods of the standard.