Abstract
One of the largest energy consumers for many countries over the world is the housing and communal sector, so energy saving and the use of renewable energy in this sector make it possible to achieve significant energy savings. The realization of the energy saving potential is complicated by the great diversity of the existing housing stock, which requires an individual approach in solving the problems of energy saving and energy supply of buildings. The experience of Sweden, Finland, Germany and the USA in the use of passive solar heating systems is useful for Ukraine. These systems, when properly designed, have an efficiency of up to 60% and cover more than 50% of the heating load. However, the insufficient number of publications on the efficiency and implementation of passive solar heating systems for the climatic conditions of Ukraine caused the need to simulate the thermal mode of the building with such system to determine the possibility of energy needs covering. A building model has been created using the MatLab/Simulink software. This model allows determining temperatures of enclosure structures and indoor air in connection with variable environmental parameters, such as solar radiation, ambient air and soil temperatures. The solar irradiation to the building's exterior enclosure structures was calculated for each hour of the day during the year for Kherson's climatic conditions. Based on the simulation results, the indoor air temperature oscillations amplitudes, time displacement in heat input to the building, energy needs and duration of heating and cooling periods are determined. The thermal modes of the three residential building variants are compared: without a passive solar heating system, with the Trombe wall and the Trombe wall and shading shutters. It has been determined that using of the Trombe wall reduces heating energy need of 76.9%, but leads to a significant room overheating during the warm period of the year and, consequently, to increasing of cooling energy need by 3.4 times. It is shown that using of the Trombe wall with shading shutters leads to reducing the energy demand for both heating and cooling. Keywords: Trombe wall, energy need, heating, cooling, enclosure structures.
Highlights
Одним з найбільших споживачів енергії для багатьох країн світу є житлово-комунальний сектор, тому енергозбереження та використання відновлюваних джерел енергії в даному секторі дозволяють досягти суттєвої економії енергоресурсів в масштабах країни
The experience of Sweden, Finland, Germany and the USA in the use of passive solar heating systems is useful for Ukraine
It has been determined that using of the Trombe wall reduces heating energy need of 76.9%, but leads to a significant room overheating during the warm period of the year and, to increasing of cooling energy need by 3.4 times
Summary
Одним з найбільших споживачів енергії для багатьох країн світу є житлово-комунальний сектор, тому енергозбереження та використання відновлюваних джерел енергії в даному секторі дозволяють досягти суттєвої економії енергоресурсів в масштабах країни. Корисним для України є досвід Швеції, Фінляндіі, Германії, США у використанні пасивних систем сонячного опалення, які при правильному проектуванні мають ккд до 60% і покривають понад 50% навантаження опалення. Недостатня кількість публікацій щодо ефективності та впровадження таких систем для кліматичних умов України викликала необхідність проведення моделювання теплового режиму будівлі з пасивною системою сонячного опалення для виявлення можливостей покриття енергопотреб. Надходження сонячної радіації на зовнішні огороджувальні конструкції будівлі обчислено для кожної години доби протягом року для кліматичних умов м. Що застосування стіни Тромбе призводить до зменшення на 76,9% енергопотреби на опалення, однак сприяє значному перегріву приміщення у теплий період року, а, отже, і підвищенню енергопотреби на охолодження в 3,4 рази. Що скоротити енергопотреби як на опалення, так і на охолодження дозволяє впровадження стіни Тромбе із затіненням в літній період ролетами. Ключові слова: стіна Тромбе, енергопотреба, опалення, охолодження, огороджувальні конструкції будівлі
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Вісник Херсонського національного технічного університету
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
