Эффективность применения рафштор

Контроль температуры в помещении и поддержание ее на уровне комфортной обеспечивается несколькими факторами. Таковыми являются нагревание, охлаждение, проветривание и открывание/закрывание солнцезащитных систем.

Комфортная температура внутри помещения (жирная красная
линия
), температура воздуха внутри помещения (оранжевая
линия
), температура снаружи помещения и солнечная энергия,
попадающая на поверхность стекла в течение зимнего периода.

Комфортная температура внутри помещения (жирная красная
линия
), температура воздуха внутри помещения (оранжевая
линия
), температура снаружи помещения и солнечная энергия,
попадающая на поверхность стекла в течение летнего периода.

Данные графики показывают, что для поддержания комфортной температуры в помещении в зависимости от времени года, требуется дополнительное нагревание или охлаждение воздуха.
Из графика летнего периода видно, что существенным фактором является охлаждение воздуха внутри помещения, что может быть достигнуто применением систем кондиционирования воздуха, а, также, систем солнцезащиты. Как правило, одной системы кондиционирования бывает не достаточно, особенно если окна помещения выходят на юго-восток, юг или юго-запад. В таком случаи применяют комплексные решения, а именно, сочетание систем кондиционирования и систем солнцезащиты.

Зависимость эффективности солнцезащиты от ее местонахождения

Известно, что солнечная энергия, проходя через остекление, распределяется на три составляющие: отраженное излучение, поглощенное излучение и пропускаемое излучение. Для того, чтобы избавиться от избытка солнечного тепла в помещении, т.е. снизить пропускаемое излучение, в современном строительстве для остекления применяют специальные марки стекол, которые позволяют достигать желаемого эффекта. Но в силу не возможности в этом случае контролировать количество пропускаемого светового потока в зимнее и летнее время, использование этих материалов ограничено. Таким образом, мы вынуждены дополнительно применять различные виды солнцезащитных систем, которые позволят управлять процессом пропускания энергии солнца, при этом, не нарушая стандарты освещенности рабочего помещения. Не менее важен и тот факт, что чем меньше энергии солнечного света передается в помещение, тем меньше расходы на его кондиционирование, и, следовательно, общий расход потребляемой энергии.

Для фасадных жалюзи,
значение коэффициента
Fc = 0,09 – 0,20

Для межоконных жалюзи,
значение коэффициента
Fc = 0,2 – 0,3


Для внутренних жалюзи,
значение коэффициента
Fc = 0,3 – 0,6

Исследования в области солнцезащитных систем показали, что если требуется вычислить значения коэффициента пропускания солнечной энергии, то необходимо знать величину поправочного коэффициента Fc, определение которого дается в стандарте DIN 4108. Значение этого коэффициента находится в диапазоне 0 – 1, где 0 соответствует идеальной защите от солнечного света, а 1 – полному отсутствию солнцезащитных приспособлений. Чем меньше коэффициент Fc, тем лучше защита от солнечного света.

Зависимость эффективности жалюзи от ее местонахождения вне помещения


В результате исследований была определена зависимость эффективности солнцезащитной системы от следующих факторов: расположение системы, степень вентиляции пространства между поверхностью остекления и системой и удаленность системы от поверхности остекления. Вывод, который был сделан, следующий – наиболее низкого коэффициента Fc удалось достичь с применением внешней солнцезащитной системы значительно удаленной от поверхности остекления и хорошо вентилируемым пространством между системой и поверхностью остекления.

Из всех солнцезащитных систем наиболее эффективны фасадные жалюзи, которые не допускают попадание избыточного солнечного света в помещение. Таким образом, исключается нагрев отдельных предметов и поверхностей, расположенных внутри помещения и, следовательно, повышение температуры в помещении. Поэтому малоэффективны солнцезащитные системы, устанавливаемые в помещении (жалюзи, рулонные шторы, занавески) и поглощающие солнечное излучение, которое уже проникло в помещение, т.к. становятся вторичным источником нагрева помещения. Кроме того, дальнейшему повышению эффективности фасадной солнцезащитной системы способствует естественное движение воздуха в пространстве между шторой и оконным покрытием. Благодаря этому в помещении становится значительно прохладнее.

Расчёт эффективности использования рафштор

На основании вышеизложенного, несложно посчитать эффективность использования фасадных солнцезащитных систем. Рассмотрим простой пример.

1. Солнце освещает окно площадью 1м2.
2. Удельная энергия солнечных лучей 600 Вт/м2. Суммарный коэффициент пропускания солнечной энергии для окна без шторы g = 0,58.
3. Сколько солнечной энергии попадет в помещение:
3.1 Через окно без жалюзи:
Энергия, попавшая в помещение = 600 Вт/м2 × 1м2 × g = 600 × 1 × 0,58 = 348 Вт
3.2 Через окно с внешнеми жалюзи, установленной за окном (рафшторой)
Энергия, попавшая в помещение = 600 Вт/м2 × 1м2 × gtotal = 600 × 1 × g × Fc = 600 × 1 × 0,58 × 0,1 = 34,8 Вт

Предположим, что имеется помещение площадью 30 м2 и высотой потолка 2,75 м. Кубатура помещения составит 30*2,75 = 82,5 м3. Помещение имеет два окна площадью 1,9*1,7 = 3,23 м2 каждое. Суммарная энергия солнца, попадающая в помещение в летний без облачный день, составит: 3,23*348 Вт = 1124,04 Вт. На данную кубатуру помещения с указанным количеством тепловой энергии требуется одна тонна комфортно кондиционированного воздуха. Оборудование для комфортного кондиционирования воздуха, такое как прецизионный кондиционер, разрабатывается с учетом потребной холодопроизводительности составляющей около 0,075 кВт на 1 м3. Таким образом, затраты электроэнергии на охлаждение данного помещения составят 6 КВт в сутки. Не сложно посчитать, что с применением фасадной солнцезащитной системой, за счет снижения интенсивности тепловой энергии солнца проникающего в помещение, данные затраты составят 0,6 КВт в сутки. Что в 10 раз эффективнее, чем при использовании только систем кондиционирования. При текущей стоимости электроэнергии 3,44 руб./КВт, расходы на кондиционирование административного здания площадью 7500 м2 составят 250*6*3,44*120 = 619 200 руб. в год без применения системы внешней солнцезащиты и 61 920 руб. в год с применением таковой.