Assesment of Passive Cooling in Residential Application under Moderate Climate Conditions

• Autorzy: Petela K. , Szlęk A.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2016.23(2)16

Warianty tytułu

PL

Ocena możliwości stosowania pasywnego chłodzenia do celów domowych w klimacie umiarkowanym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the face of environmental regulations, renewable energy systems are anticipated to become more attractive. Passive buildings may appear promising in terms of energy saving. The aim of the work is an investigation of energy effects of using radiative passive cooling. System analysed here bases on the radiative heat exchange with nocturnal sky. On every exposed surface, beyond the convection mechanism, a radiative heat exchange with the sky takes place. Analysis shows that passive cooling has a potential in cold production, however is sensitive to ambient conditions and that cold supply is inversely proportional to demands. Small value of average heat loss from the radiator makes the system independently unable to fulfil cooling demand, however may become an attractive, eco-friendly supplement to a conventional air-conditioner.

PL

Wobec wymagań środowiskowych systemy wykorzystujące odnawialne źródła energii są coraz częściej stosowane i wdrażane również do rozwiązań budownictwa pasywnego. Celem pracy jest analiza efektów energetycznych wykorzystania pasywnego chłodzenia w budynku mieszkalnym. Podmiotem pracy jest system opierający swoje działanie na promienistej wymianie ciepła z nocnym nieboskłonem. Na powierzchni każdego ciała wyeksponowanej ku niebu, oprócz konwekcyjnej wymiany ciepła, odbywa się również radiacyjna wymiana ciepła z nieboskłonem. Analiza ukazuje potencjał chłodzenia pasywnego tego typu w produkcji chłodu, jednakże wskazuje na silną zależność systemu od warunków otoczenia oraz na fakt, że podaż chłodu jest odwrotnie proporcjonalna do zapotrzebowania. Niskie wartości strumieni strat ciepła z pasywnego radiatora sprawiają, że system nie może stanowić samodzielnego źródła produkcji chłodu, jednak może stać się atrakcyjnym, przyjaznym środowisku dodatkiem do konwencjonalnego układu klimatyzacyjnego.

Słowa kluczowe

EN

passive cooling; nocturnal sky; solar collector; residential cooling

PL

chłodzenie pasywne; nocny nieboskłon; kolektor słoneczny; chłodzenie radiacyjne

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 23, nr 2
• Strony: 211--225
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Petela K.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, Institute of Thermal Technology, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 22, 44–100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Szlęk A.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, Institute of Thermal Technology, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 22, 44–100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Bagiorgas HS, Mihalakakou G. Experimental and theoretical investigation of a nocturnal radiator for space cooling. Renew Energy. 2008;33:1220-1227. DOI:10.1016/j.renene.2007.04.015.
• [2] Al-Nimr M, Tahat M, Al-Rashdan M. Night cold storage system enhanced by radiative cooling – a modified Australian cooling system. Appl Therm Eng. 1999;19:1013-1026. DOI:10.1016/S1359-4311(98)00103-3.
• [3] Santamouris M. Advances in Passive Cooling. New York: Earthscan publishing; 2007.
• [4] Erell E, Etzion Y. Radiative cooling of buildings with flat-plate solar collectors. Build Environ. 2000;35:297-305. DOI:10.1016/S0360-1323(99)00019-0.
• [5] Dimoudi A, Androutsopoulos A. The cooling performance of a radiator based roof component. Sol Energy. 2006;80:1039-1047. DOI:10.1016/j.solener.2005.06.017.
• [6] Farmahini-Farahani M, Heidarinejad G. Increasing effectiveness of evaporative cooling by pre-cooling using nocturnally stored water, Appl Therm Eng. 2012;38:117-123. DOI:10.1016/j.applthermaleng.2012.01.023.
• [7] Zhang S, Niu J. Cooling performance of nocturnal radiative cooling combined with microencapsulated phase change material (MPCM) slurry storage. Energ Buildings. 2012;54:122-130. DOI:10.1016/j.enbuild.2012.07.041.
• [8] Al-Obaidi K, Ismail M, Abdul Rahman A. M. Passive cooling techniques through reflective and radiative roofs in tropical houses in Southeast Asia: A literature review. Frontiers Architectural Res. 2014;3:283-297. DOI:10.1016/j.foar.2014.06.002.
• [9] Recknagel H. Handbook for Heating and Air Conditioning Technology. Wroclaw. Omni Scala publishing. 2008.
• [10] Meteorological data file for Nowy Sącz, available at: http://www.mir.gov.pl/budownictwo/rynek_budowlany_i_technika/ Efektywnosc_energetyczna_budynkow/ typowe_lata_meteorologiczne/ Strony/start.aspx.
• [11] Cengel YA. Heat Transfer: A Practical Approach. New York: McGraw-Hill publishing; 2002;373:468.
• [12] Solar absorptivity data tables. Http://www.solarmirror.com/fom/fom-serve/cache/43.html.
• [13] Chen B, Kasher J, Maloney J, Girgis G. A, Clark D. Determination of the clear sky emissivity for use in cool storage roof and roof pond applications. Proc ASES Annual Meeting. 1991;1-5. http://www.ceen.unomaha.edu/solar/documents/SOL_26.pdf [accessed 05.03.2015].
• [14] Molero-Villar N, Cejudo-Lopez JM, Dominguez-Munoz F, Carrillo-Andres A. A comparison of solar absorption system configurations. Sol Energy. 2012;86:242-252. DOI:10.1016/j.solener.2011.09.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.