Analiza KFD i temperaturnog polja Trombeovog zida u cilju povećanja energetske efikasnosti pasivne solarne kuće

Apstrakt

U radu je prikazana CFD analiza temperaturskog polja za pasivnu kuću sa Trombeovim zidom, za karakterističan zimski i letnji dan, za umereno kontinentalne klimatske uslove. Izvršena je optimizacija konstrukcije Trombeovog zida, poređenjem temperaturskog polja u Trombeovom zidu bez zaštite zastakljenja na spoljnoj strani zida od direktnog sunčevog zračenja, kao i sa zaštitnim PV trakama. Za karakterističan letnji dan, posmatran je slučaj kada je staklo sa spoljašnje strane zida prekriveno PV trakama u toku dana, da bi se sprečilo pregrevanje zida i kuće. Spoljašnji deo jezgra zida je prekriven tamnim premazom, da bi se poboljšala apsorptivnost zida. Trombeov zid je orijentisan ka jugu i konstruisan sa otvorima i u spoljnom i u unutrašnjem delu zida, ka prostoriji. Svi otvori su sa pokretnim klapnama, tako da omogućuje ili sprečava strujanje vazduha kroz zid. Ove klapne se otvaraju odnosno zatvaraju, u zavisnosti od spoljašnje temperature vazduha, intenziteta sunčevog zračenja, temperature u zidu i u prostoriji. Vrednosti koeficijenata prolaženja toplote za konstrukciju kuće su definisane prema standardima pasivne gradnje. Simulacijama su dobijena temperaturska i brzinska polja u Trombeovom zidu i u kući, kao i toplotni fluks usled sunčevog zračenja. Na osnovu ovih rezultata, urađena je analiza mogućih ušteda energije.