Zyski słoneczne - ile tracimy latem a zyskujemy zimą?

Wpis dodany przez Kaizen 5 Października 2019

5 200 wyświetleń

Trzeba pamiętać, że moc promieniowania słonecznego podaje się na m2 powierzchni poziomej, a okna mamy w pionie. Jak ktoś chce to przeliczać, to trzeba to sobie rozrysować bo np. o świcie przez okno o powierzchni 1m2 wpada światło padające na wiele m2 powierzchni poziomej. A w południe odwrotnie i tym mniej m2 podłogi oświetla słońce przez 1m2 okna im wyżej na niebie.

W przypadku okna interesuje nas ostatnia kolumna (dotyczy kierunku południowego - ale mechanizm jest ten sam dla innych kierunków, choć liczby będą mniejsze):

Żródło

Jak widać latem przez pionowe okno wcale nie wpada więcej energii, niż w sezonie grzewczym. Paradoks? Nie koniecznie, jak sobie rozrysujemy, jaką powierzchnię ma rzut okna prostopadły do słońca w południe latem, a jakie zimą.

Znamienna jest też mała różnica co do wartości średnich w zależności od kąta ustawienia płaszczyzny względem poziomu i jednocześnie znacząco różny rozkład na poszczególne miesiące.

Więc jak ktoś zauważa, że latem mu pionowe przeszklenia przegrzewają dom, to niech ma świadomość, że zimą zyski ma bardzo podobne, a wiosną i jesienią znacznie wyższe. A przed przegrzewaniem łatwo się zabezpieczyć sporym okapem który zacieni okna latem, a w sezonie grzewczym nie będzie przeszkodą dla wpadania promieni słonecznych posyłanych przez Słońce znajdujące się nisko na nieboskłonie nawet w południe.

Zupełnie inaczej sytuacja ma się z połaciowymi - bo zarówno od południa, wschodu i zachodu wpuszczają latem zdecydowanie więcej energii. A zimą dają niewiele - stąd przegrzewanie poddaszy z takimi oknami latem i marne zyski zimą. To też jest przyczynek do słabszych wyników w OZC tych, co mają okna połaciowe zamiast zwykłych.

Nawiązując do grubości termoizolacji - im grubsza, tym bardziej zacienia okno (tym bardziej, im kąt padania bardziej odbiega od prostego czy to w pionie, czy w poziomie) i mniejsza powierzchnia szyby "pracuje".

I uwaga dla tych, co twierdzą, że słońca w zimie jest niewiele, bo ciągle chmury. Rozproszone światło słoneczne również niesie energię. Do tego niesie je dosyć równomiernie przez wszystkie okna - dlatego przez północne też wpada znacząca ilość ciepła. Jak ktoś ma wątpliwości, to proponuję poszukać instalacji PV w swoich okolicach na pvmonitor i sprawdzić, ile prądu produkuje instalacja nawet w pochmurne zimowe dni. A potem jeszcze zdać sobie sprawę, że kąt nachylenia ma mniej korzystny, niż okna (patrz powyższa tabela) a do tego ma sprawność rzędu kilkunastu procent - zyski słoneczne są kilkakrotnie wyższe.

Ile można przyjąć zysków słonecznych w okresie grzewczym na m2 okna ustawionego prosto na południe?

Jak zostawiłem w całym domu tylko jedno okno o powierzchni szklenia 2m2:

na ścianie południowej, to zyski słoneczne (Qsol) wyniosły wg BuildDeska:

Tylko trochę ciężko definiować sezon grzewczy - bo im więcej zysków słonecznych, tym później się zacznie i wcześniej skończy. Jakby przyjąć wrzesień-kwiecień to masz w okolicach Warszawy prawie 250kWh/m2 okna skierowanego na południe zysków słonecznych w sezonie.

Dla sprawdzenia wywaliłem to ostatnie okno i zyski słoneczne wyszły 0, czyli zgadza się, wszystko na tych obrazkach wpadało przez to jedno okno.

Edyta:
Wschód:

Zachód:

Północ:

I jeszcze tabelka - dane dla okna 2m2 a podsumowanie z przeliczeniem już na m2 PRZESZKLENIA (nie całego okna) z podziałem na to, co w sezonie grzewczym (czyli oszczędzamy) i na to, co latem (czyli wypadałoby wyrzucić z domu klimą, czyli koszt).

I pytanie za 100 punktów - skąd rozbieżność między metodologią OZC (gdzie zyski słoneczne największe są latem) a metodologią solarną (gdzie dla pionu najwięcej jest wiosną i jesienią). I które wartości są bliższe rzeczywistości?

Pomijając kwestie prawne, to finansowo tracisz na ogrzewaniu.

Pobawiłem się BuildDeskiem i przeliczyłem mój dom dla różnych parametrów moich okien.
- Uw=0,65 g=0,53 --> EUco+w=15,9
- Uw=0,7* g=0,53 --> EUco+w=16,66
- Uw=0,9 g=0,53 --> EUco+w=19,49
- Uw=1,00 g=0,53 --> EUco+w=20,98

Lepsze Uw to oszczędności. Oczywista oczywistość. Ale patrzymy tylko na jeden parametr - ile ciepłą wypuszczą. A są też inne jak szczelność czy przepuszczalność energii promieniowania słonecznego g. A co, jak "zimny" pakiet bardziej przepuszcza promieniowanie słoneczne?

- Uw=1,00 g=0,7 --> EUco+w=17,37
- Uw=1,00 g=0,75 --> EUco+w=16,43

Wychodzi na to, że niepotrzebnie skupiamy się (i my, i minister w rozporządzeniu) na jednym parametrze. Okazuje się, że tańsze, jednokomorowe okna o znacznie gorszym od wymaganego U mogą być bardziej energooszczędne. Więc nie, samo gorsze U nie oznacza z automatu droższego ogrzewania.
Mogłem uzyskać lepszy efekt szukając okien o lepszym g zamiast skupiać się, jak chyba wszyscy, na Uw.

*Średnia ważona - takie okna mam, nie zmieniałem dla wszystkich U.