Üvegszerkezetekre érkező napsugárzás mennyiségének meghatározása nappálya modell alapján
Ma Magyarországon a felhasznált összes energia 40%-át az épületekben használják fel, ennek az energiamennyiségnek körülbelül kétharmada fűtésre és hűtésre fordítódik. A hazai épületállomány az Európai Uniós átlagnál rosszabb állapotban van, ezért is szükséges átalakításuk és korszerűsítésük. Az épületek korszerűsítésével a fűtési igény csökken, így egyre nagyobb szerepet kap fűtési idényben az aktív és passzív napenergia hasznosítás. Az energiafelhasználás csökkentéséhez fontos tényező továbbá az épületek hűtési igényének csökkentése, melyre jó lehetőség a nyári szoláris hőterhelés minimalizálása.
Új épületek esetén szükséges a szoláris energiaáram becslése, azonban ennek meghatározására csak közelítő számítások állnak rendelkezésre. Jelenleg hazánkban a beérkező szoláris energia mennyiségének meghatározása az MSZ 04-140-es szabványcsalád alapján történik. Sajnálatos módon ezek a szabványok már közel 35 évesek, és a számítás során több, ma már nem feltétlenül megengedhető elnagyolást tesznek. A szabványok egyik legnagyobb hibája, hogy a szoláris energiahozamot csak statikus módon lehet meghatározni. Mindössze 8 féle tájolásra és 2 féle dőlésszögre lehet méretezési adatokat találni bennük, így nem felelnek meg a mai kor követelményeinek, ugyanis ez a statikus tervezési módszer nem elégséges a kis energiafelhasználású, akár közel nulla energiaigényű épületek tervezésénél, hiszen ezekben megnő a nyereségáramok jelentősége a hőburok hőellenállásának növekedésével. Mindenképpen dinamikus, részletesebb számítási módszerre van szükség.
A munka célja egy olyan számítási algoritmus megalkotása és bemutatása, amely alkalmas egy adott tájolású és dőlésszögű felületre érkező napsugárzás teljesítményének meghatározására. A modellben a sugárzási teljesítmény számítása nappálya modell alapján történik, amely geometriai és statisztikai alapon dinamikusan számítja a nyereségáramokat, így megállapítható, hogy különböző üvegszerkezetek esetén milyen tervezési értéket kell figyelembe venni. A dolgozatban elemzésre kerül az árnyékoló szerekezetek hatása is. Ezen módszerrel lehetőség nyílik az épületek szoláris nyereségének pontosabb meghatározására, amely kulcsfontosságú az alacsony, vagy közel nulla energiafelhasználású épületek esetében.
Irodalom:
1. Horváth, M.: Épületek szoláris hőnyereségének vizsgálata. TDK dolgozat, Budapest, 2012.
2. Naplopó Kft.: Napenergia-hasznosítás tervezési segédlet. Budapest, 2008.
3. URL: http://www.pveducation.org/pvcdrom/properties-of-sunlight/air-mass
4. S. Armstrong, W. G. Hurley: A new methodology to optimise solar energy extraction under cloudy conditions. Renewable Energy 35. évfolyam, 4. szám. 2010. április
5. V. Quasching, R. Hanitsch: Shade calculations in photovoltaic systems. ISES Solar World Conference – konferencia Harare, Zimbabve. 1995. szeptember 11-15.
6. Nagy B.: A szoláris nyereségek pontosítása a hazai épületenergetikai számításoknál. TDK dolgozat, Budapest, 2011.
7. Zöld A., et.al, 2000. Épületgépészet 2000 Alapismeretek I. kötet. Budapest: Épületgépészet kiadó Kft.
szerző
-
Horváth Miklós
épületgépészeti és eljárástechnikai gépészmérnök
nappali
konzulens
-
Dr. Szánthó Zoltán
egyetemi docens, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
