Solar Passive House Concept and Thermal System Design

• Autorzy: Walisiak Marta , Stryszowski Marcin , Janowski Maciej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.7910

Warianty tytułu

PL

Koncept domu pasywnego słonecznie i projekt instalacji cieplnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This aricle puts forward a concept of family home enclosed in a greenhouse. Inspired by Naturhus and Earthship ideas, it leverages thermofluid technologies inspired by nuclear power passive cooling systems. The solar gain of the greenhouse allows for enhanced heating fuel efficiency in winter, while a system of solar-drive heat exchangers dissipates excess heat in summer. This general living qualities of such innovative housing concepts are discussed, followed by an outline of the computational challenges that need to be overcome by experiment-driven modelling, aiming for the demonstrator that successfully controls summer daily temperature peaks.

PL

W artykule przedstawiono koncepcję domu jednorodzinnego zamkniętego w szklarni. Zainspirowany pomysłami Naturhus i Earthship, wykorzystuje technologie termofluidów inspirowane pasywnymi systemami chłodzenia energii jądrowej. Zyski słoneczne w szklarni pozwalają na większą efektywność wykorzystania paliwa do ogrzewania w zimie, podczas gdy system wymienników ciepła napędzanych energią słoneczną rozprasza nadmiar ciepła latem. Omówiono ogólne cechy użytkowe takich innowacyjnych koncepcji mieszkaniowych, po czym przedstawiono zarys wyzwań obliczeniowych, które należy pokonać w drodze modelowania opartego na eksperymentach, w celu stworzenia demonstratora, który skutecznie kontroluje dzienne szczyty temperatur w lecie.

Słowa kluczowe

EN

passive building; solar energy; zero emission building; thermal installation; glass building

PL

budynek pasywny; energia słoneczna; budynek zeroemisyjny; instalacja cieplna; budynek przeszklony

• Wydawca: BUILDER CORP Sp. z o.o.
• Czasopismo: Builder
• Rocznik: 2024
• Tom: R.28, nr 11
• Strony: 20--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., il.

Twórcy

autor

Walisiak Marta

• Karma Project

• https://orcid.org/0009-0002-9462-8298

autor

Stryszowski Marcin

• UK Atomic Energy Authority, Cranfield University

• https://orcid.org/0000-0002-6055-9012

autor

Janowski Maciej

• Poznan University of Technology Faculty of Architecture

• https://orcid.org/0000-0002-3290-208X

Bibliografia

• [1] H. Drexler, S. El Khouli, Holistic Housing. Concepts, Design Strategies and Processes.
• [2] https://greenhomes.pl/blog/budownictwo-prefabrykowane-co-to-jest/ [dostęp: 5.08.2024].
• [3] https://www.facebook.com/groups/EarthshipPolska/?locale=pl_PL [dostęp: 4.08.2024].
• [4] http://mieszkajenergooszczednie.pl/poradnik-inwestora/ograniczenie-zuzycia-energii-elektrycznej/157-14-1-pasywne-systemy-sloneczne [dostęp: 11.08.2024].
• [5] M. Granmar, Naturhus, bygg, bo och odla för en hällbar framtid, NATUR&KULTURE.
• [6] https://www.polskieradio.pl/39/156/artykul/3392445,fala-upalow-w-polsce-rekordy-temperatur-w-historii-jak-daleko-namdo-nich [dostęp: 11.08.2024].
• [7] https://nto.pl/ekstremalna-pogoda-w-polsce-gdzie-lezy-biegun-zimna-w-tym-miejscu-mroz-moze-siegnac-nawet-50-stopni-celsjusza-wcale-nie-chodzi/ar/c7-17157635 [dostęp: 11.08.2024].
• [8] Niezabitowska E.D., Metody i techniki badawcze w architekturze, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014.
• [9] Niedziela-Wawrzyniak Sylwia, Wawrzyniak Cezary, 2021, Architektura-badania przez projektowanie, „Builder” 8 (289). DOI:10.5604/01.3001.0015.0414.
• [10] https://passivehouse.com/ [dostęp: 4.08.2024].
• [11] https://www.otovo.pl/blog/autonomiczny-dom-zeroenergetyczny-vs-dom-pasywny-podobienstwa-i-roznice/ [dostęp: 4.08.2024].
• [12] https://www.pasywny-budynek.pl/technologie/historia-i-definicje/definicje-budynku-pasywnego [dostęp: 4.08.2024].
• [13] Bainbridge, D. and Haggard, K., Passive solar architecture: heating, cooling, ventilation, daylighting and more using natural flows. Chelsea green publishing, 2011.
• [14] Stanisława Wehle-Strzelecka, 2008, Rozwój koncepcji pozyskiwania energii słonecznej w rozwiązaniach architektoniczno-urbanistycznych-pierwsza generacja architektury słonecznej, Czasopismo techniczne Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej ISSN 011-4561, ISSN 1897-6271.
• [15] https://constructive-voices.com/pl/Ch%C5%82odzeniepasywne-i-wentylacja-naturalna%2C-tradycyjne-techniki-wnowoczesnych-projektach/ [dostęp: 6.08.2024].
• [16] Marchwiński J., Zielonka-Jung K, Współczesna architektura proekologiczna, PWN.
• [17] Mikoś J., Budownictwo ekologiczne, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [18] https://www.firstinarchitecture.co.uk/architecture-design-basics-passive-solar-design/ [dostęp: 6.08.2024].
• [19] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_pioneering_solar_buildings [dostęp: 4.08.2024].
• [20] Freney, M.H.P., Earthship architecture: post occupancy evaluation, thermal performance & life cycle assessment (Doctoral dissertation), 2014.
• [21] Stauffer V., Hooper D., Passive Solar Architecture in Ladakh – training document
• [22] B. Gysin, Sustainable design. A Statement, s. 22.
• [23] Wróblewski, P. and Niekurzak, M., Assessment of the possibility of using various types of renewable energy sources installations in single-family buildings as part of saving final energy consumption in Polish conditions. Energies, 2022, 15(4), s. 1329.
• [24] D. de Vahl Davis, Natural Convection of Air in a Square Cavity – A Benchmark Solution, Int. J. Numer. Meth. Fluids, vol. 3, 1983, s. 249-264.
• [25] D. de Vahl Davis and I. P. Jones, Natural Convection of Air in a Square Cavity – A Comparison Exercise, Int. J. Numer. Meth. Fluids, vol. 3, 1983, s. 227-248.
• [26] Cummins, W.E., Corletti, M.M. and Schulz, T.L., May. Westinghouse AP1000 advanced passive plant. In Proceedings of ICAPP, Vol. 3, 2003, s. 4-7.
• [27] O'hern, T.J., Weckman, E.J., Gerhart, A.L., Tieszen, S.R. and Schefer, R., 2005. Experimental study of a turbulent buoyant helium plume. Journal of Fluid Mechanics, 544, s. 143-171.
• [28] Krystyna Januszkiewicz, Henryk Katowicz-Kowalewski, 2013, Efektywność energetyczna, eksperymenty i architektura, Architecturae et Artibus.
• [29] Antolloni A., Bengta Warne’s Naturhus: sustainable living in a Northern Europe climate, Politecnico di Torino, 2017/2018.

Uwagi

Artykuł umieszczony w części "Builder Science"