Modelowanie i analiza pozyskiwania oraz konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego w budynku

Chwieduk, D.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Modelowanie i analiza pozyskiwania oraz konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego w budynku

Autorzy

Chwieduk D.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://prace.ippt.gov.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

Przedmiotem pracy jest zagadnienie pozyskiwania i naturalnej konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego w budynku w czasie roku. Promieniowanie słoneczne zanim dotrze do powierzchni Ziemi ulega różnego rodzaju oddziaływaniom i zostaje osłabione. Osłabione przejściem przez atmosferę ziemską docierając do obudowy budynku może bezpośrednio przenikać do wnętrza przez przezroczyste elementy obudowy lub oddziaływać pośrednio na wnętrze wskutek pochłaniania w obudowie budynku, którą stanowią przegrody nieprzezroczyste i przezroczyste - okna. W obudowie i wnętrzu budynku zachodzą procesy konwersji fototermicznej, które wpływają na stan termiczny budynku i warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniach. Podstawowym celem pracy jest sformułowanie opisu matematycznego i przeanalizowanie zagadnienia zmiennego w czasie pozyskiwania i naturalnej konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego w budynku. Aby cel ten był osiągnięty należy opracować i rozwiązać zagadnienia zmiennej w czasie dostępności energii promieniowania słonecznego do różnie usytuowanych elementów obudowy budynku i dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia. Podstawą opisu zachodzących zjawisk są równania matematyczne praw zachowania i transportu energii, wraz z warunkami brzegowymi i początkowymi. Sformułowane i opisane matematycznie zagadnienia rozwiązano przy wykorzystaniu symulacji numerycznej. W tym celu opracowano algorytmy kilku programów numerycznych, które symulują zjawiska zachodzące w poszczególnych elementach modelowego pomieszczenia budynku i ich otoczeniu. Modułowość programów stanowiąca o integralności opisu poszczególnych elementów budynku i otoczenia umożliwia analizowanie poszczególnych zagadnień oddzielnie, niezależne wprowadzenie zmian w poszczególnych programach i otrzymywanie wielowariantowych kompleksowych rozwiązań. W celu rozwiązania zagadnienia napromieniowywania obudowy budynku promieniowaniem słonecznym sformułowano model dostępności promieniowania słonecznego dla różnie usytuowanych powierzchni, opisanych kątem azymutalnym i kątem pochylenia, w odniesieniu do uśrednionych reprezentatywnych dni poszczególnych miesięcy roku. Wykorzystano dwa modele opisu promieniowania rozproszonego: izotropowy i anizotropowy. Przeprowadzono analizę porównawczą wyników napromieniowania półsferycznego i jego składowych obliczonych przy wykorzystaniu dwóch wspomnianych modeli. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sformułowano wnioski, co do wyboru modelu opisu promieniowania w zależności od przedmiotu rozważań, a także wnioski odnośnie kształtowania obudowy budynku pod kątem dostępności promieniowania słonecznego. W celu rozwiązania zagadnienia dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia, ze szczególnym uwzględnieniem napromieniowywania ich promieniowaniem słonecznym sformułowano model matematyczny zjawisk zachodzących w przegrodach przezroczystych i nieprzezroczystych. W przypadku przegród przezroczystych - okien rozważono przepływ energii przez przeszklenie, obrzeże przeszklenia i ramę, uwzględniając wzajemne oddziaływanie poszczególnych elementów. Okno jest skomplikowane materiałowo i przestrzennie. Sformułowany model matematyczny procesów transportu energii, warunki brzegowe i początkowe są złożone. Opracowano model bilansu energetycznego modelowego pomieszczenia budynku, uwzględniając zmienność w czasie jego podstawowych składowych. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sformułowano wnioski odnośnie roli energii promieniowania słonecznego w kształtowaniu bilansu energetycznego pomieszczeń, a w konsekwencji wpływu na komfort cieplny. W rozdziale 1 opisano metodykę szacowania napromieniowania słonecznego dowolnie usytuowanych powierzchni. Przedstawiono podstawowe parametry i wielkości geometrii sferycznej Słońca oraz zależności pomiędzy padającym promieniowaniem słonecznym a dowolnie usytuowaną powierzchnią na Ziemi. Opisano istniejące modele matematyczne służące do wyznaczania energii promieniowania słonecznego docierającego do dowolnie usytuowanych powierzchnil, model izotropowy i anizotropowy promieniowania słonecznego. Rozważono wpływ otoczenia budynku na dostępność promieniowania słonecznego, ze szczególnym uwzględnieniem zjawiska zacieniania. W rozdziale 2 przedstawiono model reprezentatywnego (uśrednionego) promieniowania słonecznego oparty na rzeczywistych danych pomiarowych dla Warszawy, przygotowany w IMiGW [57], który stał się podstawa do przeprowadzonych w rozprawie obliczeń napromieniowania różnie usytuowanych powierzchni. Zaproponowano metodykę analizy danych napromieniowania słonecznego pod kątem ich wykorzystania do wyznaczania dostępności promieniowania słonecznego. Przeprowadzono obliczenia napromieniowania dla pełnej znajomości kąta przechylenia docierając do obudowy budynku może bezpośrednio przenikać do wnętrza przez przezroczyste elementy obudowy lub oddziaływać pośrednio na wnętrze wskutek pochłaniania w obudowie budynku, którą stanowią przegrody nieprzezroczyste i przezroczyste - okna. W obudowie i wnętrzu budynku zachodzą procesy konwersji fototermicznej, które wpływają na stan termiczny budynku i warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniach. Podstawowym celem pracy jest sformułowanie opisu matematycznego i przeanalizowanie zagadnienia zmiennego w czasie pozyskiwania i naturalnej konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego w budynku. Aby cel ten był osiągnięty należy opracować i rozwiązać zagadnienia zmiennej w czasie dostępności energii promieniowania słonecznego do różnie usytuowanych elementów obudowy budynku i dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia. Podstawą opisu zachodzących zjawisk są równania matematyczne praw zachowania i transportu energii, wraz z warunkami brzegowymi i początkowymi. Sformułowane i opisane matematycznie zagadnienia rozwiązano przy wykorzystaniu symulacji numerycznej. W tym celu opracowano algorytmy kilku programów numerycznych, które symulują zjawiska zachodzące w poszczególnych elementach modelowego pomieszczenia budynku i ich otoczeniu. Modułowość programów stanowiąca o integralności opisu poszczególnych elementów budynku i otoczenia umożliwia analizowanie poszczególnych zagadnień oddzielnie, niezależne wprowadzenie zmian w poszczególnych programach i otrzymywanie wielowariantowych kompleksowych rozwiązań. W celu rozwiązania zagadnienia napromieniowywania obudowy budynku promieniowaniem słonecznym sformułowano model dostępności promieniowania słonecznego dla różnie usytuowanych powierzchni, opisanych kątem azymutalnym i kątem pochylenia, w odniesieniu do uśrednionych reprezentatywnych dni poszczególnych miesięcy roku. Wykorzystano dwa modele opisu promieniowania rozproszonego: izotropowy i anizotropowy. Przeprowadzono analizę porównawczą wyników napromieniowania półsferycznego i jego składowych obliczonych przy wykorzystaniu dwóch wspomnianych modeli. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sformułowano wnioski, co do wyboru modelu opisu promieniowania w zależności od przedmiotu rozważań, a także wnioski odnośnie kształtowania obudowy budynku pod kątem dostępności promieniowania słonecznego. W celu rozwiązania zagadnienia dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia, ze szczególnym uwzględnieniem napromieniowywania ich promieniowaniem słonecznym sformułowano model matematyczny zjawisk zachodzących w przegrodach przezroczystych i nieprzezroczystych. W przypadku przegród przezroczystych - okien rozważono przepływ energii przez przeszklenie, obrzeże przeszklenia i ramę, uwzględniając wzajemne oddziaływanie poszczególnych elementów. Okno jest skomplikowane materiałowo i przestrzennie. Sformułowanydocierając do obudowy budynku może bezpośrednio przenikać do wnętrza przez przezroczyste elementy obudowy lub oddziaływać pośrednio na wnętrze wskutek pochłaniania w obudowie budynku, którą stanowią przegrody nieprzezroczyste i przezroczyste - okna. W obudowie i wnętrzu budynku zachodzą procesy konwersji fototermicznej, które wpływają na stan termiczny budynku i warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniach. Podstawowym celem pracy jest sformułowanie opisu matematycznego i przeanalizowanie zagadnienia zmiennego w czasie pozyskiwania i naturalnej konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego w budynku. Aby cel ten był osiągnięty należy opracować i rozwiązać zagadnienia zmiennej w czasie dostępności energii promieniowania słonecznego do różnie usytuowanych elementów obudowy budynku i dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia. Podstawą opisu zachodzących zjawisk są równania matematyczne praw zachowania i transportu energii, wraz z warunkami brzegowymi i początkowymi. Sformułowane i opisane matematycznie zagadnienia rozwiązano przy wykorzystaniu symulacji numerycznej. W tym celu opracowano algorytmy kilku programów numerycznych, które symulują zjawiska zachodzące w poszczególnych elementach modelowego pomieszczenia budynku i ich otoczeniu. Modułowość programów stanowiąca o integralności opisu poszczególnych elementów budynku i otoczenia umożliwia analizowanie poszczególnych zagadnień oddzielnie, niezależne wprowadzenie zmian w poszczególnych programach i otrzymywanie wielowariantowych kompleksowych rozwiązań. W celu rozwiązania zagadnienia napromieniowywania obudowy budynku promieniowaniem słonecznym sformułowano model dostępności promieniowania słonecznego dla różnie usytuowanych powierzchni, opisanych kątem azymutalnym i kątem pochylenia, w odniesieniu do uśrednionych reprezentatywnych dni poszczególnych miesięcy roku. Wykorzystano dwa modele opisu promieniowania rozproszonego: izotropowy i anizotropowy. Przeprowadzono analizę porównawczą wyników napromieniowania półsferycznego i jego składowych obliczonych przy wykorzystaniu dwóch wspomnianych modeli. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sformułowano wnioski, co do wyboru modelu opisu promieniowania w zależności od przedmiotu rozważań, a także wnioski odnośnie kształtowania obudowy budynku pod kątem dostępności promieniowania słonecznego. W celu rozwiązania zagadnienia dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia, ze szczególnym uwzględnieniem napromieniowywania ich promieniowaniem słonecznym sformułowano model matematyczny zjawisk zachodzących w przegrodach przezroczystych i nieprzezroczystych. W przypadku przegród przezroczystych - okien rozważono przepływ energii przez przeszklenie, obrzeże przeszklenia i ramę, uwzględniając wzajemne oddziaływanie poszczególnych elementów. Okno jest skomplikowane materiałowo i przestrzennie. Sformułowany docierając do obudowy budynku może bezpośrednio przenikać do wnętrza przez przezroczyste elementy obudowy lub oddziaływać pośrednio na wnętrze wskutek pochłaniania w obudowie budynku, którą stanowią przegrody nieprzezroczyste i przezroczyste - okna. W obudowie i wnętrzu budynku zachodzą procesy konwersji fototermicznej, które wpływają na stan termiczny budynku i warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniach. Podstawowym celem pracy jest sformułowanie opisu matematycznego i przeanalizowanie zagadnienia zmiennego w czasie pozyskiwania i naturalnej konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego w budynku. Aby cel ten był osiągnięty należy opracować i rozwiązać zagadnienia zmiennej w czasie dostępności energii promieniowania słonecznego do różnie usytuowanych elementów obudowy budynku i dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia. Podstawą opisu zachodzących zjawisk są równania matematyczne praw zachowania i transportu energii, wraz z warunkami brzegowymi i początkowymi. Sformułowane i opisane matematycznie zagadnienia rozwiązano przy wykorzystaniu symulacji numerycznej. W tym celu opracowano algorytmy kilku programów numerycznych, które symulują zjawiska zachodzące w poszczególnych elementach modelowego pomieszczenia budynku i ich otoczeniu. Modułowość programów stanowiąca o integralności opisu poszczególnych elementów budynku i otoczenia umożliwia analizowanie poszczególnych zagadnień oddzielnie, niezależne wprowadzenie zmian w poszczególnych programach i otrzymywanie wielowariantowych kompleksowych rozwiązań. W celu rozwiązania zagadnienia napromieniowywania obudowy budynku promieniowaniem słonecznym sformułowano model dostępności promieniowania słonecznego dla różnie usytuowanych powierzchni, opisanych kątem azymutalnym i kątem pochylenia, w odniesieniu do uśrednionych reprezentatywnych dni poszczególnych miesięcy roku. Wykorzystano dwa modele opisu promieniowania rozproszonego: izotropowy i anizotropowy. Przeprowadzono analizę porównawczą wyników napromieniowania półsferycznego i jego składowych obliczonych przy wykorzystaniu dwóch wspomnianych modeli. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sformułowano wnioski, co do wyboru modelu opisu promieniowania w zależności od przedmiotu rozważań, a także wnioski odnośnie kształtowania obudowy budynku pod kątem dostępności promieniowania słonecznego. W celu rozwiązania zagadnienia dynamiki procesów zachodzących w obudowie budynku w wyniku zmieniających się w czasie warunków otoczenia, ze szczególnym uwzględnieniem napromieniowywania ich promieniowaniem słonecznym sformułowano model matematyczny zjawisk zachodzących w przegrodach przezroczystych i nieprzezroczystych. W przypadku przegród przezroczystych - okien rozważono przepływ energii przez przeszklenie, obrzeże przeszklenia i ramę, uwzględniając wzajemne oddziaływanie poszczególnych elementów. Okno jest skomplikowane materiałowo i przestrzennie. Sformułowany model matematyczny procesów transportu energii, warunki brzegowe i początkowe, są złożone. Opracowano model bilansu energetycznego modelowego pomieszczenia budynku, uwzględniając zmienność w czasie jesgo podstawowych składowych. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sformułowano wnioski odnośnie roli energii promieniowania słonecznego w kształtowaniu bilansu energetycznego pomieszczeń, a w konsekwencji wpływu na komfort cieplny. W rozdziale 1 opisano metodykę szacowania napromieniowania słonecznego dowolnie usytuowanych powierzchni. Przedstawiono podstawowe parametry wielkości geometrii sferycznej Słońca oraz zależności pomiędzy padającym promieniowaniem słonecznym a dowolnie usytuowaną powierzchnią na Ziemi. Opisano istniejące modele matematyczne służące do wyznaczania energii promieniowania słonecznego docierającego do dowolnie usytuowanycy powierzchni, model izotropowy i anizotropowy promieniowania słonecznego. Rozważono wpływ otoczenia budynku na dostępność promieniowania słonecznego, ze szczególnym uwzględnieniem zjawiska zacieniania. W rozdziale 2 przedstawiono model reprezentatywnego (uśrednionego) promieniowania słonecznego oparty na rzeczywistych danych pomiarowych dla Warszawy, przygotowany w IMiGW [57], który stał się podstawą do przeprowadzonych w rozprawie obliczeń napromieniowania różnie usytuowanych powierzchni. Zaproponowano metodykę analizy danych napromieniowania słonecznego pod kątem ich wykorzystania do wyznaczania dostępności promieniowania słonecznego. Przeprowadzono obliczenia napromieniowania dla pełnej zmienności kąta pochylenia Beta i kąta azymutalnego Gamma dla modelu izotropowego i anizotropowego promieniowania. W Dodatku 1 zamieszczono interpretację graficzną wybranych wyników napromieniowania różnie usytuowanych powierzchni. Przeprowadzono analizę porównawczą danych napromieniowania otrzymanych z obu modeli promieniowania. Sformułowano zalecenia odnośnie zakresu i celu stosowalności obu modeli promieniowania, oraz zalecenia odnośnie kształtowania obudowy budynku w odniesieniu do warunków dostępności promieniowania słonecznego. W rozdziale 3 opisano zagadnienie transmisji promieniowania słonecznego przez osłony przezroczyste jako jedno z podstawowych zagadnień konwersji fototermicznej energii promieniowania słonecznego. Skoncentrowano się na bezpośrednim oddziaływaniu promieniowania słonecznego na budynek, w szczególności na zjawiskach optycznych występujących przy przejściu promieniowania słonecznego przez przezroczystą przegrodę obudowy budynku. W rozdziale 4 sformułowano bilans energetyczny dowolnego modelowego pomieszczenia budynku. Opracowano model matematyczny procesów zachodzących w danym pomieszczeniu budynku, jego obudowie i otoczeniu. Transport energii przez przegrody zewnętrzne obudowy budynku rozważono oddzielnie dla przegród przezroczystych i nieprzezroczystych z uwzględnieniem oddziaływania energii promieniowania słonecznego. Szczególną uwagę zwrócono na przepływ energii przez okno, jako ten element obudowy, który w największym stopniu ulega oddziaływaniu energii promieniowania słonecznego. Nieustalony przepływ ciepła przez przegrody nieprzezroczyste zamodelowano w układzie jednowymiarowym. W przypadku okna zastosowano uproszczony model jednowymiarowy dla części centralnej przeszklenia, quasi trójwymiarowy dla obrzeża przeszklenia i ramy. Sformułowano warunki początkowe i brzegowe. Zagadnienie rozwiązano przy wykorzystaniu metody bilansów elementarnych. Określono poszczególne strumienie energii dopływające lub odpływające z wnętrza pomieszczenia w danym czasie, będące elementami bilansu energetycznego budynku. Uwzględniono zapotrzebowanie na ciepło do celów wentylacyjnych przy założeniu istnienia rekuperacji ciepła. Wyznaczono zapotrzebowanie na ciepło/chłód dostarczane przez urządzenia grzewczo/klimatyzacyne, które pokrywa straty/zyski związane z transportem energii przez nieprzezroczyste i przezroczyste przegrody budowlane, w tym zyski wynikające z bezpośredniego oddziaływania promieniowania słonecznego (jeśli występują), a także zapotrzebowanie na ciepło/chłód do celów wentylacyjnych, w taki sposób aby utrzymać stałą w czasie i przestrzeni temperaturą wewnętrzną w rozważanym pomieszczeniu. Zastosowano symulację komputerową zjawisk zachodzących w budynku i jego otoczeniu dla wybranych przykładów pomieszczeń budynku w celu udokumentowania konieczności uwzględniania promieniowania słonecznego przy formułowaniu bilansu energetycznego budynku, przy tworzeniu jego koncepcji i projektowaniu. Do symulacji komputerowej wykorzystano oprogramowanie MATLAB. Wyniki przedstawiono w sposób graficzny w rozdziale 5 i częściowo w Dodatku 4. W rozdziale 5 na podstawie sformułowanego modelu matematycznego zjawisk zachodzących w obudowie budynku i jego otoczeniu, i przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych opisano energetyczne zachowanie się wybranych do rozważań pomieszczeń i elementów obudowy budynku, w zmieniających się warunkach otoczenia zewnętrznego. Opracowano wnioski odnośnie wpływu energii promieniowania słonecznego na bilans cieplny pomieszczeń w odniesieniu do warunków Polski centralnej, które w sposób ogólny odnoszą się także do całego kraju. Rozdział 6 dotyczy podsumowania wyników osiągniętych wr pracy i propozycji kierunków dalszych badań w przedmiocie pracy, i w innych pokrewnych działach. W poszczególnych rozdziałach wyszczególniono literaturę z zakresu stanu i kierunków badań problematyki rozważanej w tych rozdziałach, dokonano przeglądu publikacji najbardziej istotnych dla rozważanych zagadnień. Nazewnictwo z zakresu energetyki słonecznej jest zgodne normą PN-EN ISO 9488 "Energia słoneczna. Terminologia" [190].

Solar energy availability and its natural thermal conversion in a building envelope is a subject of this dissertation. Solar radiation incidents on transparent and opaque elements of a building envelope and is transmitted trough these elements into rooms, due to different heat and mass transfer, and optical phenomena, and can influence in a different way on energy balance of a building and in a conwequence on its thermal comfort. The importance of knowledge of solar energy availability and its influence on energy balance of a building is crucial for building design and construction. In high latitude countries, like Poland,l focus only on winter heating season can lead to overgeating of rooms in summer. The mainaim of the study is to evaluate mathematical model of solar radiation availability and thermal conversion of solar energy in a building envelope in changing conditions in time and to analyse it in details. Nowadays, when a building envelope is designed and constructed according to energy savings measures, with high quality thermal insulation and building materials, the heat transfer ghrough the opaque external walls takes the minor part in the total energy transport between the outdoor and indoor environment. An important element of the energy balance of a building is the heat needed for ventilation, even if recuperation of waste heat (from ventilation) is accomplished. However, the most important elements of the energy balance of a building are windows. Windows become the neuralgic energy element of the building envelope. The role of windows in the energy balance of a building increases with their size because of their relatively quick response to changing conditions of outdoor environment, i.e. ambient temperature and solar radiation. In middlle and high latitude countries a lot has been already done for improving the opaque building envelope, but still not so much for windows. For a purpose of the good building design it is necessary to calculate solar radiation availability on surfaces with different inclination and orientation. The calculations of solar radiation incident on surfaces with different azimuth and inclination angles have been performed using the averaged representative hourly solar radiation data for two models of solar radiation: the isotropic diffuse sky model, Hottel - Woertz - Liu - Jordan model, and the anisotropic sky mode, e.g. HDKR, Hay - Davies - Klucher - Reindl. Results of comparative analysis have shown the distinction between two models and indicated the importance of the anisotropic model for its application in evaluation of energy balance of a building and design of a building. The results of calculations give indications for shaping of a building envelope and planning its surrounding. To describe nad solve problem of dynamics of processes in a building envelope and surrounding the mathematical model of energy transfer phenomena in opaque and transparent elements has been developed. Focus has been put on influence of solar energy and because of that special attention has been given to energy transfer through windows. The heat transfer the external opaque walls has been treated less detailed. In order to determine the effect of window and frame construction, size and orientation on a building's annual energy consumption for both heating and cooling, computational models have been developed. These models have taken into account the variations of ambien temperature, the direct and diffuse solar radiation, the thermal and optical properties of construction materials as well as actual component dimensions and orientation. In order to reduce the number of variables to a level that allows different design options to be compared in a meaningful way it has been useful to make some simplification. The first has been to propose a 'representative averaged' ambient temperaturę and solar radiation regime (taken as that of Warsaw), together with a fixed room size and room temperaturę requirement. This means that the changes to annual energy use that are influenced by the changes in window size, orientation and inclination may be compared easily. The other simplification has been done in the modeling of energy transfer outside and inside the window and wali, as well as within the cavity formed by the glass sheets. A special quasi three dimensional heat transfer model of the window edges and frame, a simplified one dimensional model of the central part of glazing and one dimensional model of the opaque wali have been developed. They have included unsteady heat conduction in the window edges, window frame and walls, and fully detailed equations to describe the radiation exchange between the ground, the sky and window, solar radiation absorption, transmission or reflection on all surfaces, and the effects of orientation and inclination on them. The developed model allows many cases to be evaluated in a given time and allows broad conclusions to be drawn. For simulation of developed mathematical model the Matlab program has been used. The ambient temperaturę and solar radiation data for Warsaw have been built in to it. It is possible to change the wali construction materials (their parameters) and thicknesses together with window glass and frame sizes and properties as well as the inclination and orientation (slope and azimuth angles). Because of assumed and elaborated solar radiation representative model, 12 averaged days (one for each month) are simulated (with different time steps for different elements of building envelope), each day being repeated enough times to ensure a steady solution. Conduction within solids and radiative heat transfer with surrounding are based on the fundamental equations. Convection is dealt with using the approximated correlations for the various situations: internal, external, enclosed and for different slopes. The results of considered cases for a fuli year are presented in a rangę of graphical forms showing how the energy demand changes by month, by hour in the day and by contributory factor as required. Results of energy demand changes, for different window sizes, orientations and inclinations show the influence of solar energy on energy balance of considered room cases. In result of simulation studies it has turned out that overheating in summer due to high insolation level could be a real problem for some buildings' shapes and constructions. To avoid the overheating in such buildings it would be necessary to introduce air-conditioning systems. If nothing is done for improvement of windows and there role in building design, especially to windows and rooms at attics, the residential and tertiary sectors are expected to give the real fast growing market for implementation of HVAC systems in the country. The problem is that in Poland during the designing process of residential buildings and most of tertiary sector the analysis of the heat needs is restricted only to winter heating season. The reduction of heat losses during the winter has become a priority. The care on heat gains during summer is not common. It can turn out very quickly, that the costs of energy delivered to the building for air conditioning, because of unacceptable summer comfort, could be higher than costs of energy supplied for space heating. The standard limits only for seasonal space heat consumption are not enough for effective annual energy conservation in buildings. The standard energy consumption indexes for space cooling (air-conditioning) \ should be also introduced as soon as possible.

Słowa kluczowe

źródło energii naturalne źródło energii energetyka słoneczna promieniowanie słoneczne

solar energy source of energy solar radiation

Wydawca

Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

Czasopismo

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

Rocznik

2006

Tom

nr 11

Strony

5--262

Opis fizyczny

Bibliogr. 249 poz., il.

Twórcy

autor

Chwieduk D.

Bibliografia

1. Aitken D.W.: Frank Lloyd Wright's "Solar Hemicycle" revisited: measured performance following thermal upgrading, The 17th National Passive Solar Conference, Vol. 17, 1992, 52-57
2. Akbari H., Pomerantz M., Taha H.; Cool surfaces and shade trees to reduce energy use and improve air ąuality in urban areas, Solar Energy, Vol. 70, No. 3,2001,295-310
3. Anderson B.: Solar Energy: Fundamentals in Building Design, Total Environmental Action, Inc., Harrisville, New Hampshire, 1975
4. Anderson E. E: Fundamentals of solar energy conversion, Addison-Vesley Publ. Co., Reading, MA, 1982
5. Andre Ph., Nicolas J., Rivez J.F., Debbaut V.: Analysis methodology, experimental investigation, and computer optimization of a passive solar commercial building in the Belgian climate, Solar Energy, Vol. 52, No. 1, 1994, 9-25
6. AninkJD., Boonstra Ch., Mak J.: Handbook of Sustainable Building, James & James Ltd, London, 1998
7. Arasteh D.: An Analysis of Edge Heat Transfer in Residential Windows, Proceedings of ASHRAE/DOE/BTECC Conference, Thermal Performance of the Exterior Envelopes of Buildings IV, Orlando, FL, 1989, 376-387
8. Arnold J.N., Bonaparte P.N., Catton I., Edwards D.K.: Experimental Investigation ofNatural Convection in a Finite Rectangular Region Inclined at Various Angles from 0 to 180 °, Proceedings of the 1974 Heat Transfer and Fluid Mechanics Institute, Corvalles, OR, Stanford University Press, Stanford, CA, 1974
9. Asan H., Sancaktar Y.S.: Effects of Wall 's thermophysical properties on time lag and decrement factor, Energy and Buildings, Vol. 28, No. 2, 1998, 159-166
10. Ashley R., Reynolds J.S: Overall and zonal energy end use in an energy conscious office building, Solar Energy, Vol. 52, No. 1, 1994, 75-83
11. ASHRAE: Handbook of Fundamentals, Chapter: Solar Heat Gain Factors, 1967
12. ASHRAE: Standard methodfor detennining and expressing the heat transfer and total optical properties of fenestration products, BSR/ASHRAE Standard 142P (Public Review Draft), American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), Atlanta, Georgia, 1996
13. ASHRAE: Fundamentals, Handbook, Chapter Fenestration, American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, SI Edition, Atlanta, 1997
14. ASTM 1991. Standard procedures for determining the steady state thermal transmittance of fenestration systems, ASTM Standard E 1423-91. In 1994 Annual Book of ASTM Standards 04.07. American Society of Testing and Materials, 1160-1165
15. Atlas klimatyczny Polski. Cz^sc tabelaryczna. Zeszyty. PIHM, 1970
16. Awbi H.B.: Calculation of connective heat transfer coefficients of room surfaces for natural convection, Energy and Buildings, Vol. 28, No. 2, 1998, 219-227
17. Bac S., Rojek N. Meteorologia i Klimatologia, PWN, Warszawa 1979
18. Badyda K.: Wspolczesne technologie chlodnicze a wykorzystanie energii slonecznej, Polska Energetyka Sloneczna nr 2/2005, 21-26
19. Balcomb J.D., Hedstrom J.C., McFarland R.D: Simulation analysis of passive solar heated buildings-preliminary results, Solar Energy, Vol. 18, No. 3, 1977,277-282
20. Balcomb J.D. (ed.): Passive Solar Buildings, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1992
21. Bannister P.: The Australian Greenhouse Rating Scheme: Performance Rating Commercial Buildings, ISES 2001 Solar World Congress
22. Benford F., Back J.E.: A time analysis of Sunshine. Trans, of American Illumination Engineering Society, 34, 1939, 200
23. Bhargava A., Baccei B., Hammon R., Mrohs M.: Solar orientation impacts on production home communities, 2005 Solar World Congress Proceedings, The American Solar Energy Society
24. Bibrowski Z.: Energochlonnosc skumulowana, IPPT PAN, Panstwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1983
25. Bilgen E.: Experimental study of thermal performance of automated Venetian blind window systems, Solar Energy Vol. 52, No. 1, 1994, 3-7
26. Bloem J.J.: System Identification applied to building performance data, Joint Research Centre European Commission, Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg, 1994
27. Bloem J.J.: System Identification competition, Joint Research Centre European Commission, Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg, 1996
28. Bogdanska B.: Multiyears changes in global solar radiation in Poland. Materialy Mi^dzynar. Sympozjum „Monitoring of Solar Radiation and Total Atmospheric Ozone", Poprad, 1997
29. Bogdanska B.: Siec pomiarow promieniowania slonecznego w Polsce. Materialy Sympozjum Pam. Prof. Gorczynskiego UMK, 1999
30. Bogdanska B. Podogrodzki J.: Zmiennosc calkowitego promieniowania slonecznego na obszarze Polski w okresie 1961-1995. Materialy Badawcze IMGW, seria: Meteorologia, z. 30, Warszawa, 2000
31. Bogdanska B., Podogrocki J.: Tendencje zmian calkowitego promieniowania slonecznego na obszarze Polski w okresie 1961-1995 (grant wewn. IMGW)
32. Boubekri M., Boyer L.L: Thermal loads, discomfort glare and emotions: A multifold problem for designing windows fully exposed to sunlight, The 15th National Passive Solar Conference, Vol. 15, 1990, 125-130
33. Böer K.W. (ed.): The Fifty-Year History of the International Solar Energy Society and its National Sections, Vol. 1, 2, American Solar Energy Society Inc., Boulder, Colorado 2005
34. Brandemuehl M.J., Beckman W.A.: Transmission of Diffuse Radiation Through CPC and Flat-Plate Collector Glazings, Solar Energy, Vol. 24, 1980,511
35. Braun J.E., Mitchel: Solar geometry for Fixed and Tracking Surfaces, Solar Energy, Vol. 31, 1983,439
36. Budyłowski J.: Model matematyczny promieniowania słonecznego dla potrzeb heliotechniki. Archiwum Termodynamiki, Vol. 5, No. 1, 1984
37. Burmeister H., Kelner B.: Climate surfaces: a quantitive building-specific representation ofclimates, Energy and Buildings, Vol. 28, No. 2, 1998, 167— 177
38. Bzowska D., Laskowski L., Mioduszewska - Wysocka M., Owczarek S.: Wpływ środowiska fizycznego otaczającego budynek na rozwiązania materiałowe, konstrukcyjne i przestrzenne, Prace IPPT 28/1990, Warszawa
39. Bzowska D., Kossecka E.: Analiza probabilistyczna dobowych danych pogodowych dla Warszawy. Prace IPPT, 10/1992
40. Bzowska D., Kossecka E.: Analiza promieniowania słonecznego w Warszawie w aspekcie energetyki słonecznej, Prace IPPT 4/1993, Warszawa
41. Charron R., Athienitis A.: An International review of Iow and zero energy home initiatives, 2005 Solar World Congress Proceedings, the American Solar Energy Society
42. Cheung CK., Fuller R.J., Luther M.B.: Energy-efficient envelope design for high-rise apartments, Energy and Buildings Vol. 37, No. 1, 2005, 37-48
43. Chochowski A., Wieczorek J.: Próba deterministycznego opisu napromienienia słonecznego powierzchni pochyłej, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja nr 1/1998
44. Chochowski A., Czekalski D. Słoneczne instalacje grzewcze. Wyd. COIB, Warszawa, 1999
45. Chochowski A., Czekalski D., Obstawski P.: Pomiary pyranometryczne na stanowisku SGGW-Ursynów, Polska Energetyka Słoneczna nr 2/2005, 15-19
46. Chwieduk D.: Współpraca systemu słonecznego z pompą ciepła w układzie szeregowym. Uproszczona metoda rozwiązywania równania bilansowego, Archiwum Termodynamiki, Vol. 8, No. 3, 1987
47. Chwieduk D.: An analysis ofvertical ground heat exchangers coupled with a heat pump for a family house heating in Polish climatic conditions. Numerical simulation, Archiwum Termodynamiki, 1993
48. Chwieduk D.: Słoneczne i gruntowe systemy grzewcze. Zagadnienia symulacji funkcjonowania i wydajności cieplnej, Studia z zakresu inżynierii, Nr 37, Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Warszawa, 1994
49. Chwieduk D.: Analysis of utilisation of renewable energies as heat sources for heat pumps in building sector, Renewable Energy, International Journal: 1-4/SEP-DEC/1996, Pergamon, Elsevier Sciences, Oxford
50. Chwieduk D.: Utilisation ofSolar Energy. Opto-electronics Review, Journal of the Association of Polish Electrical Engineers, COSiW SEP, Warsaw, Vol. 5, No. 2, 1997, 147-153
51. Chwieduk D.: Kierunki rozwoju budownictwa niskoenergetycznego, IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy Projektowania, realizacji i eksploatacji budynków o niskim zapotrzebowaniu na energię" ENERGODOM'98. Kraków-Mogilany, 14-17 października 1998, 75-90, Wyd. Politechnika Krakowska
52. Chwieduk D.: Wykorzystanie map słońca do określania zacienienia budynków przez środowisko zewnętrzne, VIII Konferencja Fizyki Budowli w Teorii i Praktyce, Łódź 2001, 39 - 51
53. Chwieduk D,: Zacienianie budynków. Wykorzystanie diagramów drogi Słońca przy określeniu zacienienia, Polska Energetyka Słoneczna nr 2-4/2004, 18-22
54. Chwieduk, D.: Towards Sustainable Energy Buildings, Applied Energy 76, International Journal, 2003, 211 -217
55. Chwieduk D.: Solar energy utilization, Opto-electronics Review 12 (1), 2004, 13-20
56. Chwieduk D., Bogdańska B.: Some recommendations for inclinations and orientations ofbuilding elements under solar radiation in Polish conditions, Renewable Energy Journal 29, 2004, 1569 - 1581
57. Chwieduk D., Jaworski M., Jędrzejuk H., inni: Budynki i ich elementy przystosowane do uzysku i akumulacji energii cieplnej ze źródeł odnawialnych promieniowania słonecznego i ciepła powierzchniowych warstw gruntu, Prace IPPT, 27/1990, Warszawa
58. Chwieduk D., Pluta Z., Wnuk R. Wybrane aspekty wykorzystania energii promieniowania słonecznego w projektowaniu. COIB. 1994 Warszawa.
59. Cieśliński J., Mikielewicz J.: Niekonwencjonalne źródła energii, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 1996
60. Clean energy Project analysis: RETScreen® Engineering & Cases Textbook, Solar water heating project analysis, Minister of Natural Resources Canada, 2001-2004
61. Collins R.E., Simko T.M.: Current status of the science and technology of vacuum glazing, Solar Energy, Vol. 62, No. 3, 1998, 189-213
62. Cooper P. I. The absorption of solar radiation in solar stills. Solar Energy, Vol. 12, No. 3, 1969
63. Cooper P.I.: The ejfect of inclination on the heat transfer loss from fiat -plate solar collectors, Solar Energy, Vol. 27, No. 5, 1981, 413-420
64. Coulson K. Solar and Terrestrial Radiation. Methods and Measurements. Academic Press Inc. New York, 1975
65. Crosbie M.J.: The Passive Solar. Design and Construction Handbook. Steven Winter Associates. John Wiley& Sons, Inc. New York, 1998
66. Croft D.R., Stone J.A.R.: Heat transfer calculations using finite difference eąuations, Applied Science Publishers Ltd, 1977
67. Curcija D., Goss W.P.: New Correlations for Convective Heat Transfer Coefficient on Indoor Fenestration Surfaces-Compilation of Morę Recent Work, ASHRAE/DOE/BTECC Conference, Thermal Performance of the Exterior Envelopes of Buildings VI, Clearwater, FL, 1995
68. Dalenback J-O: Solar heating with seasonal storage. Some Aspects of the Design and Evaluation of Systems with Water Storage, School of Civil Engineering, Chalmers University of Technology, praca doktorska, Góteborg, 1993
69. DeKay M.: Capabilities of computerized tools for passive cooling and a case study comparison between three methods for analyzing the performance of night ventilated thermal mass, The 17th National Passive Solar Conference ,vol. 17(1992), 162-167
70. Depecker P., et. al.: Design of Buildings Shape and Energetic Consumption, Building and Environment, Vol. 30, No. 2, 2001, 201-222
71. Domański R.: Wymiana ciepła. Laboratorium dydaktyczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1996
72. Domański R., Jaworski M., Rebow M.: Wymiana ciepła. Komputerowe wspomaganie obliczeń. Tablice właściwości termofizycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1996
73. Domański R.: Magazynowanie energii cieplnej. PWN Warszawa, 1990
74. Duffie J.A., Beckman W.A, Klein S.A.: Solar Heating Design by the F-ChartMethod, J. Wiley, Interscience Publication, 1978
75. Duffie J. A., Beckman W. A.: Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1991
76. Dyrektywa UE 2002/91/EC z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków
11. Dzieniszewski W.: Stany termiczne ustrojów o wielokomórkowych strukturach w procesach przewodzenia ciepła, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Warszawa, 1994
78. Eames P. C, Zhao J. F., Wang J.,Fang Y.: Advanced glazing systems, Polska Energetyka Słoneczna 1-2/2006, 27-30
79. ElSherbiny S.M., Raithby G.D., Hollands K.G.T.: Heat transfer by natural convection across vertical and inclined air layers, Journal of Heat Transfer 104,1982,96-102
80. Esbensen T., Hendriksen OJ., Gramkow L.: Solar Community in Kolding, Denmark, ISES 2001 Solar World Congress, Adelaide
81. Esbenssen T., Gramkow L.: Integrated solar technologies, Polska Energetyka Słoneczna 1-2/2006, 22-26
82. Estrada-Gasca CA., Nair P.K., Alvarez-Garcia G.: Heat gain in a window with a chemically deposited SnS-CuxS thin film, The 17th National Passive Solar Conference Vol. 17, 1992, 25-29
83. Fang Y., Eames P. C, Norton B., Hyde T.J.: Effect ofglass thickness on the thermal performance of evacuated glazing, World Renewable Energy Congress VIII (WREC 2004), 2004, Elsevier Ltd. Ed. AAM Sayigh
84. Feist W.: The Passive Houses at Darmstadt/Germany, Institute Housing and Environment, Darmstadt, 1995
85. Feuermann D., Novoplansky A.: Reversible Iow solar heat gain windowsfor energy savings, Solar Energy Vol. 62, No. 3, 1998, 169-175
86. Finayson E.U., Arasteh D.K., Huizenga C, Rubin M.D., Reilly M.S.: Window 4.0: documentation of calculation procedures, Energy and Environment Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California, 1993
87. Furbo S., Shah L.J.: Thermal Advantages for Solar Heating Systems with a Glass Cover with Antireflection Surfaces, ISES 2001 Solar World Congress
88. Garrison J.D.: Evaluation ofa thermally insulating vacuum window, The 15* National Passive Solar Conference ,Vol. 15, 1990, 43-47
89. Gawin D., Kossecka E. (red.): Komputerowa fizyka budowli. Typowy rok meteorologiczny do symulacji wymiany ciepła i masy w budynkach, Politechnika Łódzka, Łódź 2002
90. Gdula S.J. (red.), praca zbiorowa: Przewodzenie ciepła, Państwowe Wydawnictwo - Naukowe, Warszawa 1984
91. Georg A., Graf W., Schweiger D., Wittwer V., Nitz P., Wilson H.R.: Switchable glazing with a large dynamie rangę in Total Solar Energy Transmittance (TSER), Solar Energy, Vol. 62, No. 3, 1998, 215-228
92. Gilat A.: Matlab® An Introduction With Applications, John Wiley & Sons, Inc., USA 2004
93. Goetzberger A.: Transparent insulation technology for solar energy conversion, Fraunhofer-Institut fur Solare Energiesysteme, Freiburg 1991
94. Gogół W.: Wymiana ciepła. Tablice i wykresy, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1976
95. Gogół W. (red.), praca zbiorowa. Konwersja termiczna energii promieniowania słonecznego w warunkach krajowych:. Ekspertyza Komitetu Termodynamiki i Spalania Polskiej Akademii Nauk, Wydział IV Nauk Technicznych, XII 1993, Warszawa
96. Gogół W.: Helioenergetyka, Polska Energetyka Słoneczna nr 1/2003, 8-9
97. Gombert A., Glaubitt W., Rosę K., Dreibholz J., Zanke C, Blasi B., Heinzel A., Horbelt W., Sporn D., Doli W., Wittwer V., Luther J.: Glazing with very high solar transmittance, Solar Energy, Vol. 62, No. 3, 1998, 177 - 188
98. Gordon J.: Solar energy the state ofthe art., ISES position papers, UK 2001
99. Grabarczyk S.: Fizyka Budowli Komputerowe wspomaganie budownictwa energooszczędnego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
100. Granqvist C.G.: Progress in electrochromics: tungsten oxide revisited, Electrochim. Acta, 44, 1999, 3005-3015
101. Hassan M.A, Shaalan M.R., El-Shazly K.M: Effects of window size and location and wind direction on thermal comfort with single-sided natural ventilation, World Renewable Energy Congress VIII (WREC 2004). Copyright 2004. Published by Elsevier Ltd. Editor AAM Sayigh
102. Hay J.E, Davies J.A.: Calculation of the Solar Radiation Incident on an Inclined Surface, Proceedings First Canadian Solar Radiation Data Workshop, 59, 1985, Ministry of Supply and Service Canada
103. Hildon A., Palmer J., Seager A., Brown J., Alexander D., Vaughan N., Jenkins H., 0'Sullivan P.: The energy performance assessment project and some early findings, 1989, Second European Conference on Architecture, Paris, France, 419-422
104. Hobler T.: Ruch ciepła i wymienniki, Wydawnictwa Naukowo - Techniczne, Warszawa 1986
105. Hollands K.G.T, Unny T.E, Raithby G.D., Koniczek L.: Freez Convection Heat Transfer Across Inclined Air Layers, Journal of Heat Transfer, Vol. 98, 1976, 189-193
106. Hollands K.G.T., Hum J.E., Wright J.L.: Analytical Model for the Thermal Conductance of Double-Compound Honeycomb Transparent Insulation, with Validation, ISES 2001 Solar World Congress
107. Holman J.P.: Heat Transfer, McGraw-Hill Higher Education 2002
108. Holzberlein T. M., Don't let the trees make a monkey of you. Proc.4th natioiial Passive Solar Conference, Kansas City, MO, Oct.3-5, 1979,416
109. Hottel H.C., Whiller A.: Evaluation offlatplate solar collectorperformance, Trans. Conf. on Use of Solar Energy, II Arizona, 1955
110. Hottel H.C.,Woertz B.B.: Performance offlat plate solar collectors. Trans. ASME 64/91, 1942
111. Hrastnik B.: Sunsen Program koriśtenja energije sunca Prethodni rezultati i buduće aktivnosti, Energetski insitut "Hrvoje Pożar", Zagreb, 1998
112. Humm O.: NiedrigEnergie undPassiveHauser, Okobuch Verlag, Staufen bei Freiburg 1998
113. Igawa N., Koga Y., Matsuzawa T., Nakamura H.: Models of sky radiance distribution and sky luminance distribution, Solar Energy, 77, 2004, 137-157
114. Instalacje wewnętrzne w budynkach. Praca zbiorowa. Praktyczny poradnik. Tom 2. Część 10. Rozwiązania niekonwencjonalne. Wyd. WEKA sp. z o.o., 2000 Warszawa
115. ISO 15099, Thermal performance ofwindows, doors and shading devices -Detailed calculations, 2003
116. ISO 10077-1:2000(E), Thermal performance ofwindows, doors and shutters - Calculation of thermal transmittance - Part 1: Simplified method, 2000
117. ISO 10077-2:2003(E), Thermal performance ofwindows, doors and shutters - Calculation of thermal transmittance - Part 2: Numerical method for frames, 2003
118. ISO/DIS 10077-1 (Draft International Standard), Thermal performance of windows, doors and shutters - Calculation of thermal transmittance - Part 1: General, 2004
119. Jaskólski K.: Struktura promieniowania słonecznego w Polsce, jej zmiany w różnych miejscach kraju, Raport Instytutu Energetyki Nr 6.1.01.01, PR-8, 1981
120. Jesch L.F.: Transparent insulation technology, ETSU - OPET For the Commission of the European Communities Directorate-General XVII for Energy, UK 1993
121. Jędrzejuk H., Laskowski L., Marks W., Mioduszewska-Wysocka M., Owczarek S., Zagórska E.: Rozwój kierunków projektowania energooszczędnych budynków mieszkalnych, Prace IPPT 2/1989, Warszawa
122. Jędrzejuk H.: Optymalizacja osiedli mieszkaniowych, Studia z Zakresu Inżynierii nr 37, Warszawa 2006
123. Jones R.W., Balcomb J.D., McFarland R.D., Wray W.O.: Passie Solar Design Handbook, Vol. 3: Passie Solar Design Analysis, DOE/CS-0127/3, Washington, DC: U.S. Departament of Energy, 1982
124. Kaan H. F; de Boer B.J.: Passive houses: achievable concepts for Iow C02 housing, 2005 Solar World Congress Proceedings, the American Solar Energy Society
125. Kaiser K: Wykorzystanie energii słonecznej, Wydawnictwa AGH, Kraków 1995
126. Kalinowski E.: Przekazywanie ciepła i wymienniki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1995
127. Kapur N. K.: A comparative analysis of the radiant effect of external sunshades on glass surface temperatures, Solar Energy, 77, 2004, 407-419
128. Karlsson J.: Windows - Optical Performance and Energy Efficiency, Acta Universitatis Upsaliensis, Upsala 2001
129. Kaviang M.: Principals ofheat transfer, John Wiley & Sons, Inc., New York 2002
130. Kącki E.: Termokinetyka, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1966
131. Kim J-J: Modeling of Reflected Solar Radiation from Adjacent Building Surface, The 17th National Passive Solar Conference, Vol. 17, 1992, 14-18
132. Kisielewicz T.: Efektywne wykorzystanie energii słonecznej w budynkach energooszczędnych, Polska Energetyka Słoneczna nr 2/2005, 5-10
133. Klemm P. (red), praca zbiorowa: Budownictwo ogólne, tom 2, Arkady, Warszawa 2005
134. Klucher T.M.: Evaluating Models to Predict Insulation on Tilted Surfaces, Solar Energy, Vol. 23, 1979, 111
135. Kondratyew K. Radiation in the atmosphere. Academic Press, New York 1962
136. Kossecka E., Bzowska D.: Estimation of solar radiation on inclined surfaces. The clearness indices method, Archives of Civil Engineering, XL, 1, 1994
137. Kossecka E., Gawin D., Więckowska A., 2001, Typowy Rok Meteorologiczny do symulacji procesów cieplno-wilgotnościowych w budynkach, Mat. XLVII Konferencji Nauk
138. Kossecka E., Chochowski A., Czekalski D.: Pomiary i analiza promieniowania na płaszczyznę nachyloną, Polska Energetyka Słoneczna nr 1/2003,10-13
139. Kotarska K., Kotarski Z.: Ogrzewanie energią słoneczną: systemy pasywne, Wyd. NOT-SIGMA, Warszawa, 1989
140. Kristl Ż., Krainer A.: Energy evałuation of Urban structure and dimensioning of building site using iso-shadow method, Solar Energy, Vol. 70, No. 3,2001,23-34
141. Ladener H.: Solaranlagen Planung, Bau & Selbstbau von Solarsytemen zur Warmwasserbereitung und Raumheizung, Staufen bei Freiburg: ókobuch, 1994
142. Ladener H., Spate F.: Solaranlagen Handbuch der termischen Solarenergienutzung, Staufen bei Freiburg: ókobuch, 1999
143. Lam J., Li D.H.W.: An analysis of daylighting and solar heat for cooling-dominated office buildings, Solar Energy Vol. 65, No. 4, 1999, 251-262
144. Laskowski L.: Systemy biernego ogrzewania słonecznego Zagadnienia funkcjonowania i efektywności energetycznej, Studia z zakresu inżynierii nr 34, Warszawa 1993
145. Laskowski L.: Ochrona cieplna i charakterystyka energetyczna budynku, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
146. Lawrence Berkeley Laboratory, 1987, Window 3.0 users guide, Windows and Daylighting Group, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, CA
147. Lawrence Berkeley Laboratory: DOE-2, a computer program for building energy analysis, BEGG, U.S. Department of Energy, Berkeley, California, 1979'
148. Lee K.S.: New graphic approach to solar radiation, solar azimuth and solar altitude angle, The 15th National Passive Solar Conference, Vol. 15, 1990, 227-232
149. Lestrade J.P., Acock B., Trent T.: The effect ofcloud layer piane albedo on global and diffuse insulation, Solar Energy, Vol. 44, No. 2, 1990, 115-121
150. Lewandowski W.M.: Proekologiczne źródła energii odnawialnej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001
151. Lichołaj L.: Analiza funkcjonowania pasywnych systemów ogrzewania słonecznego i prognozowanie ich efektywności energetycznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2000
152. Liddament M.W.: A Guide to Energy Efficient Ventilation, IEA Energy Conservation in Buildings & Community Systems Annex V. Air Infiltration and Ventilation Centrę, Great Britain 1996
153. Liu B.Y., Jordan R.C.: The Interrelationship and Characteristic Distribution of Direct, Diffuse and Total Solar Radiation, Solar Energy, Vol. 4, No. 3, 1960
154. Liu B.Y., Jordan R.C.: The Long Term Average Performance of Flat-Plate Solar Energy Collectors, Solar Energy 7, 53, 1963
155. Lund H.: Test Reference Years TRY, Commission of the European Communities, report no. EUR 9765, Technical University of Denmark, Department of Building and Energy, 1985
156. Lushiku E.M., 0'Shea K.R.: Ellipsometry in the study ofselective radiation-absorbing surfaces, Solar Energy Vol. 18, No. 3, 1977, 271 - 276
157. Malczewski J., Piekarski M.: Modele procesów transportu masy, pędu i energii, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1992
158. Marks W., Owczarek S. (red.): Optymalizacja wielokryterialna budynków energooszczędnych, Studia z zakresu inżynierii nr 46, Warszawa 1999
159. Marks W. (red.): Optymalizacja w fizyce budowli, Sekcja Fizyki Budowli Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN Studia z zakresu fizyki budowli, Łódź 2001
160. Martin CL., Goswami D.Y.: Solar Energy Pocket Reference, ISES 2005
161. Mazria E.: The Passive Solar Energy Book. Rondale Press, Emmaus, PA, 1979
162. McCluney R.: Determining solar radiant heat gain offenestration systems, Passive Solar Journal, 4(4), 1987, 439 - 487
163. Meinel A. B., Meinel M. P. Applied Solar Energy, Addison-Wesley, London, 1977
164. Miguel A., Bilbao J.: Test reference year generation from meteorological and simulated solar radiation data, Solar Energy, Vol. 78, No. 6, 2005, 695-703
165. Mikielewicz J., Gumkowski S. O możliwościach wykorzystania energii słonecznej w warunkach krajowych. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna. No 3. 1994
166. Mikielewicz J.: Modelowanie procesów cieplno -przepływowych, Maszyny Przepływowe tom 17, IMP PAN, Wydawnictwo PAN 1995
167. Milburn D.I., Hollands K.G.T., Kehl O.: On measurement techniąues for the spectral absorptance of glazing materials in the solar rangę, Solar Energy, Vol. 62, No. 3, 1998, 163-168
168. Mirowski A., Lange G., Jeleń I.; Materiały do projektowania kotłowni i nowoczesnych systemów grzewczych, Viessman, 2004
169. Montgomery D., Keown S.I., Heisler, 1982, Solar blocking by common trees. Proc.7th national Passive Solar Conference, Knoxville, TN, Aug.30-Sept., 473
170. Motloch J.L., Song K.D.: Approximating tree transmissivity using visual and image capture/interpretation methods, The 15th National Passive Solar Conference, Vol. 15, 1990, 335 -339
171. Nantka M.B: Poprawa właściwości przegród oszklonych w aspekcie ograniczenia strat ciepła budynków, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja Nr 9(282), Warszawa, 1993, 275 - 287
172. Nowak H.: Oddziaływanie cieplnego promieniowania środowiska zewnętrznego na budynek, Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej nr. 72, Seria: Monografie nr. 31, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1999
173. Nowicki J. Promieniowanie słoneczne jako źródło energii. Arkady, Warszawa, 1980
174. Olgyay A., Olgyay V.: Solar Control and Shading Devices, Chap. 8 Princeton, NJ Princeton University, 1957
175. Olgyay V. Telkes M.: Solar heating design for houses, Progressive Architecture, March 1959, 195 - 207
176. Owczarek S.: Optymalizacja kształtu budynków energooszczędnych o podstawie wieloboku, Studia z zakresu inżynierii nr 32, Warszawa 1992
177. Palmer J., Watkins R., Seager A., Trollope M.: The U.K. passive solar energy performance assessment project, 1991 Solar World Congress Vol. 3, part 1,2516-2521
178. Panek A., Turlejski S., Zelman H., Krattiuk M.: Stochastyczny model klimatu Polski - identyfikacja i symulacja, Sprawozdanie za lata 1987-1990 z realizacji tematu 4.4/CPBP 02.21: Modelowanie i badanie komfortu cieplnego w pomieszczeniach, kier. Okołowicz Grafowska B., Instytut Ogrzewnictwa I Wentylacji Politechniki Warszawskiej
179. Papadopoulos A.M.: State of the art. In thermal insulation materials and aims for futurę developments, Energy and Buildings, Vol. 37, No. 1, 2005, 77-86
180. Papuas A., Loew E., Scotland-Stewart T., Krarti M.: Impact of shape on residential buildings energy performance, Proceedings of ISEC2005, 2005 International Solar Energy Conference, August 6-12, 2005 Orlando, Floryda
181. Pereira F.O.R., Silva C.A.N., Turkienikz B.: A methodology for sunlight Urban planning: a computer based solar and sky vault obstruction analysis, Solar Energy, Vol. 70, No. 3, 2001, 217-226
182. Perez R., et al.: An anisotropic hourly diffuse radiation model for sloped surfaces - Description, performance validation, and site dependency evaluation, Solar Energy, Vol. 36, 1986, 481-98
183. Perez R., Seals P., Ineichen P., et al: A New Simplified Version ofthe Perez Diffuse Irradiance Model for Tilted Surfaces, Solar Energy, Vol. 39, 1987, 221
184. Perez R., Seals P., Zelenka A., Ineichen P.: Climatic evaluation of models that predict hourly direct irradiance from hourly global irradiance: Prospects for performance improvements, Solar Energy, Vol. 44, No. 2, 1990,99-108
185. Pluta Z.: Wpływ zmian temperatury zewnętrznej oraz promieniowania słonecznego na efektywne straty ciepła przez przegrody zewnętrzne budynku, Prace IPPT, 8/1992, Warszawa
186. Pluta Z., Wnuk R.: Zastosowanie metody bilansu elementarnego do szacowania strat ciepła przez zewnętrzne przegrody budowlane, Prace IPPT, 18/1992, Warszawa
187. Pluta Z.: Podstawy teoretyczne fototermicznaj konwersji energii słonecznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000
188. Pluta Z.: Słoneczne instalacje energetyczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003
189. PN-B-02025, Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego, lipiec 2001
190. PN-EN ISO 9488 Energia słoneczna - Terminologia, Warszawa 2002
191. PN-EN ISO 10077-1, Właściwości cieplne okien, drzwi i żaluzji Obliczanie współczynnika przenikania ciepła Część 1: Metoda uproszczona, styczeń 2002
192. Pollard A., 0'Driscoll R., Pinder D.N.: The Impact of Solar Radiation on the Air Temperaturę within a Residential Building, ISES 2001 Solar World Congress
193. Pomierny W.: Numeryczne modelowanie procesów cieplnych w układach ogrzewania słonecznego, charakterystyki sprawności długoterminowej, Archiwum Termodynamiki, Vol. 8, No. 3, 1987
194. Popiołek Z. (red.), praca zbiorowa: Energooszczędne kształtowanie środowiska wewnętrznego, Politechnika Śląska, Gliwice 2005
195. Potter D.: Metody obliczeniowe fizyki, fizyka komputerowa, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa 1982
196. Promieniowanie słoneczne. D-20/78/83. Publikacje Instytutu Geofizyki PAN. 1983
197. Prudnicki J. Metody opracowań klimatologicznych. Wyd. Politechniki Warszawskiej, 1981
198. Quaschning V., Hanitsch R.: Irradiance calculation on shaded surfaces, Solar Energy, Vol. 62, No. 5, 1998, 369-375
199. Rauber A.: Renewable Energy Status - Outlook - Research Goals, The Federal Minister for Research and Technology, Bonn 1992
200. Recknagel, Sprenger, Hónamann, Schramek: Poradnik. Ogrzewnictwa i Klimatyzacja z uwzględnieniem chłodnictwa i zaopatrzenia w ciepła wodę, EWFE - wydanie I, Gdańsk 1994
201. Redmund J., Salvisberg E., Kunz S.: On the generation ofhourly shortwave radiation data on tilted surfaces, Solar Energy, Vol. 62, No. 5, 1998, 331— 344
202. Reindl D. T., Duffie J. A., Beckman W. A.: Evaluation of Hourly Tilted Surface Radiation Models, Solar Energy, 45, 9, 1999
203. Reppeler J., Edmonds LR.: Angle-selective glazingfor radiant heat control in buildings: theory, Solar Energy, Vol. 52, No. 1, 1994, 245-253
204. Robinson D., Stone A.: Solar radiation modeling in the urban context, Solar Energy, Vol. 77, 2004, 295-309
205. Roche P., Milne M.: Effects ofwindow size and thermal mass on building comfort using an intelligent ventilation controller, Solar Energy 77, 2004, 421-434
206. Rubin M., Rottkay K., Powels R.: Window optics. Solar Energy, Vol. 62, No. 3, 1998, 149-161
207. Rylewski E.: Energia własna. Nowoczesne rozwiązania budownictwa niskoenergetycznego, TINTA Agencja Informacyjno-Wydawnicza, Warszawa 2002
208. Sayigh A.A.M. (ed.): Solar Energy Engineering, Academic Press, London, 1997
209. Schulz H., Chwieduk D.: Wärme aus Sonne und Erde Energiesparende Heizungssysteme mit Erdwärmespeicher, Solararbsorber und Wärmepumpe, Okobuch Verlage, Staufen bei Freiburg, 1995
210. Sreir A.: A stochastic model for predicting solar system performance, Solar Energy 25 (1980) 2, 149-154
211. Shewen E., Hollands K.G.T., Raithby G.D.: Heat transfer by natural conection across a vertical air cavity of large aspect ratio, Journal of Heat Transfer, Vol. 118, 1996, 993-995
212. Smith G.B., Dligatch s., Sullivan R., Hutchins M.G.: Thin film angular selective glazing, Solar Energy, Vol. 62, No. 3, 1998, 229-244
213. Smolec W.: Fototermiczna konwersja energii słonecznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000
214. Spencer J.W.: Fourier Series Representation of the Position of the Sun. Search, 2 (5), 1971, 172
215. Stahl W., Voss K., Geotzberger A.: The self-sufficient solar house in Freiburg, Solar Energy, Vol. 52, No. 1, 1994, 111-125
216. Staiszewski B.: Wymiana ciepla. Podstawy Teoretyczne, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1980
217. Summers L.H., Kalisperis L.N., Steinman M.: Human thermal comfort design method for indoor climate, The 15th National Passive Solar Conference, Vol. 15, 1990, 3-14
218. Swinbank W.C.: Journal of the Royal Metrological Society, Vol. 89, 1963, 339-348
219. Szargut J. (red.), praca zbiorowa: Modelowanie numeryczne pól temperatury, Wydawnictw Naukowo-Techniczne, Warszawa 1992
220. Szokolay S.V. (red.). Solar Energy and Building. Arnold. 1975
221. Szokolay S.V.: Environmental science handbook for architects and builders, John Wiley & Sons, New York 1980
222. Teller J., Azar S.: Townscope II - A computer system to support solar access decision-making, Solar Energy, Vol. 70, No. 3, 2001, 187-200
223. Temps R.C. Coulson K.L.: Solar Radiation Incident upon Slopes of Different Orientations, Solar Energy, 19, 1977, 179
224. Tombazis A.An., Preuss S.A.: Design of passive solar buildings in urban areas, Solar Energy, Vol. 70, No. 3, 311-318, Elsevier Science Ltd., UK 2001
225. Tripanagnosopoulos Y., Siabekou Ch., Tonui J.K.: The fresnel lens concept for solar control of buildings, Proceedings of the International Conference PALENC2005, Santorini, Greece, 2005, 977-982
226. Tsangrassoulis A., Santamouris M., Geros V., Wilson M., Asimakopoulos D.: A method to investigate the potential of south-oriented vertical surfaces for reflecting daylight onto oppositely facing vertical surfaces under sunny conditions, Solar Energy Vol. 66, No. 6, 1999, 439-446
227. Twiddel J.W., Johnstone C., Zuhdy B., Scott A.: Strathclyde university's passive solar, low-energy, residences wuth transparent insulation, Solar Energy, Vol. 52, No. 1, 1994, 85-109
228. Twidell J., Weir T.: Renewable Energy Resources, E&FN SPON. London University Press Cambridge, 1996
229. Utzinger M.: Sustainable communities" ecological design of the 21st century suburb, The 17th National Passive Solar Conference, Vol. 17, 1992, 216-221
230. Utzinger D,M., Klein S.A.: A method of estimating monthly average solar radiation on shaded surfaces, Proceedings 3d National Passive Solar Conference, San Jose, CA, January 11-13, 1979, Newarark, De: American Section of the International Solar Energy Society, 295
231. Variainen E., Peippo K., Lund P.; Daylight optimization of multifuncional solar facades, Solar Energy, Vol. 68, No. 3, 2000, 223-235
232. Veziroglu T.N. (ed.): Solar energy and conservation, Pergamon Press, Oxford 1978
233. Voss K., Geotzberger A., Bopp. G., Häberle A., Heinzel A., Lehmberg H.: The Self-Sufficient Solar House Freiburg - Results of Three Years of Operation (internal report)
234. Warunki techniczne, jakimi powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r., Komentarz do rozporządzenia, Biblioteka "Buduj z nami", Polska Izba Przemysłowo-Handlowa Budownictwa, Warszawa 2002
235. Weiss W., Bergmann I., Faninger G.: Solar heat Worldwide Markets and Contribution to the Energy Supply 2004, IEA Solar Heating & Cooling Programme, Austria 2006
236. Więckowska G., Gawin D., Koniarczyk M., Kossecka E.: Typowy rok meteorologiczny i jego zastosowanie do symulacji wilgotnościowych i energetycznych budynków, Polska Energetyka Słoneczna nr 1/2004, 21-26
237. Wiśniewski S.: Wymiana ciepła, Państwowe Wydawnicto Naukowe, Warszawa 1979
238. Wiśniewski S., Wisniewski T.S.: Wymiana ciepła, Podręczniki Akademickie - Mechanika, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2000
239. Wnuk R.: Numeryczne modelowanie aktywnego bezpośredniego systemu podgrzewu ciepłej wody użytkowej z wykorzystaniem energii promieniowania słonecznego, Prace OPPT, 38/1991, Warszawa
240. Wnuk R.: Budowa Domu Pasywnego w praktycel, Przewodnik Budowlany 2006, Warszawa 2006
241. Work Programme for the specific programme for research, technological development and demonstration: Integrating and strengthening the European Research Area. Work Programme. 6.1 Sustainable energy systems, SP1 -Priority 6-1. EC, Community Research, 2004
242. Wołoszyn M. A.: Wykorzystanie energii słonecznej w budownictwie jednorodzinnym, COIB, Warszawa 1991
243. Wright J.L.: Correlation for ąuantifying convective heat transfer between window glazings, Communication prepared for ASHRAE SPC-142 (Standard methodfor determining and expressing the heat transfer and total optical properties offenestration productś), 1991
244. Wright J.L.: A Correlation to Quantify Convective Heat Transfer Between Vertical Window Glazings, ASHRAE Transactions, 106, Pt. 2, 1996
245. Wu Holu: The Effect ofUsing Nighttime Yentilation and Building Thermal Mass for Passie Cooling, The 15th National Passive Solar Conference, Vol. 15, 1990, 145-49
246. Yezioro A., Shaviv E.: Shading: a design toolfor analyzing mutual shading between buildings, Solar Energy, Vol. 52, No. 1, 1994, 27-37
247. Zapałowicz Z.: Instalacje słoneczne w Polsce na progu XXI wieku, 5th Int. Conf. on Unconventional, Electromechanical and Electrical Systems, 2001, Supplement, Szczecin, 233-238
248. Zarzycki R. (red.): Gospodarka komunalna w miastach, Polska Akademia Nauk Oddział w Łodzi, Komisja Ochrony Środowiska, Łódź 2001
249. Zawadzki M. (red.): Kolektory Słoneczne, Pompy Ciepła - Na Tak, Polska Ekologia 2003

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPB4-0033-0005