PEMANAS BANGUNAN : METODE PASIF DAN HYBRID

Sistem aktif yang telah dijelaskan di bab sebelumnya berdasar pada ‘collector dan sistem

penyimpanan yang tidak terintegrasi dengan struktur bangunan. sistem pasif dapat di bedakan

dari salah satu sistem aktif dari dua basis. pertama , fungsi utama ‘collection dan

penyimpanan yaitu terintegrasi dengan struktur bangunan, jendela dan ruangan

dibelakangnya dapat menjadi collector, dengan storage yang disediakan sebagai ‘sensible

heat’ dari struktur bangunan dan isinya yang merubah temperatur. Kedua , banyak sistem

pasif yang tidak memerlukan energi mekanis untuk bergeraknya fluida untuk operasinya. .

fluida dan energi bergerak dengan gradien temperatur yang terjadi karena penyerapan radiasi

( TERM PASIVE). ( Energi mekanis mungkin digunakan untuk loss control insulation atau

menggerakan fluida untuk mendistribusikan penyerapan energi dari satu bagian bangunan ke

lainnya. )

secara alami, pemanasan pasif berhubungan langsung terkonsentasi terhadap arsitektur,

sebagai fungsi bangunan itu sendiri sebagai kolektor dan unit penyimpanan dan sebagai

batas dimana banyak orang tinggal, bekerja dan terlindungi dari lingkungan luar yang

terkadang tidak nyaman.

Dalam bab ini akan dibahas dengan metode qualitatif scara luas faktor yamg mempengaruhi

kemampuan thermal dari bangunan pasif, (kemampuan ini dapat menentukan level

kenyamanan manusia yang mampu diterima). rekayasa dasar untuk perhitungan kemampuan

thermal (as for active system) merupakan subjek bab 1 sampai 11. Bab ini merupakan

pengantar untuk bab 22 dalam pengkalkulasian kemamuan therml bertahun tahun dari pasif

dan sistem hibrid.

beberapa sistem pemanas surya merupakan kombinasi dari sistem aktif dan pasif . dalam bab

ini dan bab 22 kita akan membahas contoh dari sistem hybrid , termasuk sistem dengan

collector aktif dan storage pasif dan kombinasi dari pasif dan aktif sistem. kombinasi lainnya

pun memungkinkan.

14.1 KONSEP DARI PASIVE HEATING

beberapa konsep untuk solar heating pasif dan hybrid telah dikembngkan sebagai dasar

diskusi prinsip dan fungsi dari sistem pasif. diantaranya direct gain, collector storage wall dan

sunspece. (banyak tipe dan kombinasi dari tipe telah dicatat termasuk convective loop, solar

chimeny dll) . fitur utama dimaksudkan untuk menyerap energi surya , menyimpannya dalam

komponen struktur, dan mentransfernya dalam ruangan yang akan dipanaskan.

Direct gain dari energi melewati jendela dapat bertemu dengan bagian dari panas bangunan.

jendela bekerja sebagai collector dan bangunan sendiri menyediakan storage. overhangs,

wingwalls, atau peralatan arsitektur yang lain digunakan untuk melindungi jendela selama

pemanasan tidak diinginkan. ini juga diperlukan dalam iklim dingin untuk menyekat jendela

selama periode radiasi surya rendah untuk mencegah losses yang terlalu banyak. Direct gain

dapat menyediakan energi ke sebelah sisi selatan bangunan , dimaksudkan untuk dapat

menyediakan didtribusi energi pada ruangan yang tidak memiliki jendela bagian selatan.

Collctor storage wall, mengkombinasikan fungsi dari collection dan storage menjadi single

unit yang merupakan bagian dari struktur bangunan. Bagian dinding sebelah selatan mungkin

memiliki kaca single atau double . dalam kaca terdapat dinding yang massive dari mansory

material atau tangki air yang dilapisi warna hitam untuk menyerap radiasi surya. panas

ditransfer dari storage wall ke ruangan dengan radiasi dan konveksi dari sisi ruangan dari

dinding dan oleh gaya atau konveksi natural ruang udara melewati ruang antara kaca dan

dinding. udara ruangan bisa masuk melewati ventilasi dibawah dinding dan kembali ke

ruangan melewati ventilasi atas. storage unit dapat juga menjadi bagian dari atap dan plafon.

sekat yang bergerak dapat menjadi kontrol losses dari radiasi solar yang rendah.

Sunspace , merupakan pelengkap tambahan pada bangunan yang digunakan sebagai solar

collectors, dengan storage walls, floors, atau pebble beds. Sirkulasi udara dalam ruangan

merupakan opsi untuk meningkatkan storage dan utilization dari energi yang terserap. pada

iklim dingin , energy losses dari sunspace seperti struktur greenhouse dapat lebih menyerap

energi. kegunaan dimana sunspace di letakkan untuk kehidupan manusia atau untuk tanaman

akan menekan limit dari temperatur yang diijinkan pada sunspace dan dapat mempengaruhi

keseimbangan energi nya.

Survei untuk pasive solar building telah di paparkan pleh AIA (1978) . banyak pasive

building termasuk dalam boarder survey of solar heated building by szokolay (1975) dan

oleh Schurcliff (1978). dst

14.2 Comfort criteria and heating loads .(.kriteria kenyamanan dan beban pendinginan)

Solar heating system aktif dapat didesain untuk menyediakan level kontrol yang sama dari

kondisi dalam pemanasan atau pendinginan ruangan sebagai sistem konvensional. dengan

temperatur indoor yang tepat atau mungkin sedikit dibawah minimum, estimasi beban dapat

diselesaikan oleh metode konvensional seperti keluran pada bab 9. pemanas bangunan pasif

dalam banyak kasus tidak terkontrol dalam jarak atau range temperatur yang terukur.

kapasitas thermal storage dari struktur bangunan atau isinya biasanya signifikan dan ini

mungkin dapat menjadi perhitungan kalkulasi beban yang menjadi variabel internal

temperatur dan kapasitas komponen bangunan.

untuk residential building (bangunan residen ), terdapat limit dalam variasi kondisi dalam

ruangan ( temperatur dan kelembapan) untuk kenyamanan . limit atau batas tersebut tidak

didefinisikan secara jelas dan subjektif. hal tersebut hanya berdasar pada aktivitas dari

individu dalam bangunan dan pada pakaian mereka. pergerakan udara juga sangat penting,

temperatur interior permukaan dimana dengan perubahan radiasi . diskusi ektensif

kenyamanan dibawah kondisi temperatur, kelembapan, pergerakan udara , perubahan radiasi,

leve aktivitas, dan pakaian dibahas oleh ASHRAE (1989) dan Fanger (1972)

konsep kelompok energi surya, yang berguna untuk sistem yang memiliki banyak substansi

sendiri dari ukuran sistem energi surya tidak berguna dalam pemanasan pasif. untuk sistem

energi yang diserap dalam bagian dari struktur (di teruskan lagi, dinding kolektor -

Penyimpanan dan sistem sunspace) dan di mana koefisien kehilangan aperture surya berbeda

dibandingkan dengan dinding terisolasi itu, total beban (yang yang harus dipenuhi oleh solar

ditambah) akan menjadi fungsi dari desain sistem energi surya. jumlah yang signifikan yang

dihasilkan dari perhitungan kinerja untuk sistem ini adalah jumlah tahunan energi tambahan

yang diperlukan.

14.3 Isolasi bergerak dan kontrol

kondisi, setara pemanas air dari dinding penyimpanan menggunakan air , ditunjukkan dalam

contoh 12.7.1 memiliki kerugian yang signifikan pada malam. Hollingsworth (1974) dan

Dietz dan crapek (1950) mencatat masalah yang sama berdasarkan pengukuran pada awal

rumah surya MIT. dalam pemanasan pasif, elemen penyimpanan energi -absorbing dan

dengan demikian memiliki besar, daerah yang relatif uninsulated, dan langkah-langkah harus

diambil untuk mengendalikan kerugian apapun meski suhu rendah.

solasi bergerak adalah kemungkinan yang terjadi. isolasi bergerak dapat mengambil beberapa

bentuk seperti tirai, nuansa, layar, dan jendela memberikan tingkat nominal isolasi.

selanjutnya isolasi luas dapat disediakan oleh gerak plastik busa atau wol kaca panel atau

dengan perangkat seperti "beadwall" panel, dijelaskan oleh harrison (1975), di mana manik-

manik plastik ringan yang pneumatik pindah atau keluar dari ruang antara kaca. banyak

isolasi bergerak sistem yang berguna dalam pemanasan pasif sekarang di pasaran.

solasi dapat dipindahkan secara manual atau otomatis. jika otomatis, kontrol diperlukan untuk

bergerak ke dalam atau keluar dari tempat detektor dan cara pengendalian harus diatur untuk

memaksimalkan keuntungan bersih dari sistem sekaligus menjaga kondisi ruangan di dalam

yang dapat diterima. kontrol juga harus disediakan untuk perangkat mekanik yang dapat

digunakan untuk mentransfer panas bentuk penyimpanan untuk ruangan, seperti kipas

digunakan untuk sirkulasi udara di sekitar dinding penyimpanan. Sebald et al (1979)

misalnya, telah menggunakan metode simulasi untuk menilai efek dari kontrol sirkulasi udara

di dinding kolektor-storage.

14.4 shading: overhang dan wingwalls

overhang dan wingwalls mengunakan pemanasan yang pasif untuk mengurangi keuntungan

selama pada waktu memanaskan di gedung. sebagai perangkat shading ini mungkin sebagian

teduh menyerap permukaan selama periode ketika koleksi yang diinginkan, perlu untuk

memperkirakan mempengaruhi radiasi yang diserap. dalam bagian ini kita menunjukkan

bagaimana hal ini dapat dirumuskan untuk setiap titik waktu dan juga bagaimana efek rata-

rata bulanan overhang. overhang panjang terbatas adalah ringkasan rinci oleh utzinger (1979)

dan utzinger dan klein. untuk overanges dari panjang tak terbatas (yang sangat panjang

dibandingkan dengan lebar penerima) metode jones (1980), dibahas dalam section1.9 dapat

digunakan.

perangkat overhang shading horisontal dengan ekstremitas adalah sejajar luar ke dinding

dapat diwakili oleh satu tegak lurus ke dinding seperti yang ditunjukkan secara skematis pada

gambar 14.4.1 geometri dijelaskan oleh seperangkat dimensi: proyeksi P, kesenjangan antara

bagian atas penerima dan overhang G, dan ekstensi kiri dan kanan El dan Er. penerima

(jendela) tinggi adalah H dan lebar W, menggunakan ketinggian penerima H sebagai dimensi

karakteristik, dimensi lain dapat dinyatakan dalam bentuk dimensi sebagai ratios dengan

ketinggian. sehingga lebar relatif

w projec relatif p, kesenjangan relatif G, dan ekstensi relatve (dengan kiri dan nilai-nilai yang

sama) adalah e fi rasio radiasi sinar reccived oleh penerima berbayang dengan yang diterima

oleh penerima unshaded adalah sama dengan fraksi daerah penerima A yang terkena radiasi

sinar langsung.

nilai f1 setiap pada dimensi overhang dan penerima dan pada sudut insiden radiasi sinar di

dinding. algoritma untuk menghitung fraksi ini telah dikembangkan oleh sun (1975)

radiasi daerah-rata pada penerima sebagian teduh setiap saat adalah matahari balok,

menyebar dan radiasi tanah tercermin. dengan asumsi bahwa difus dan radiasi tanah

tercermin adalah isotropik.

ada istilah memiliki makna umum yang sama seperti yang di equetion 2.15.1 jangka pertama

meliputi fi untuk memperhitungkan shading dari radiasi sinar. faktor pandangan penerima

untuk radiasi dari langit f-rs dikurangi dengan overhang dari nilai tanpa overhang. (1 + cos

90) / 2. nilai-nilai f-rs yang menunjukkan dalam tabel 14.4.1 yang termis ketiga radiasi tanah-

tercermin. untuk penerima fertical, mengabaikan reflektions sekunder dari bawah overhang

F-rs adalah (1-cos 90) / 2 atau 0,5.

meskipun pada prinsipnya adalah mungkin untuk menghitung 1r setiap saat dari persamaan

14.4.2 penghentian F1 . untuk purposses desain, kita biasanya tidak peduli dengan apa yang

terjadi pada waktu tertentu, melainkan dengan cara bulanan. faksi rata bulanan dari radiasi

sinar yang diterima oleh penerima relatif teduh dengan yang di receiver jika tidak ada

overhang Fi dapat dihitung dengan menjumlahkan integating atau radiasi balok dengan dan

tanpa naungan lebih dari satu bulan

ini analog dengan 2.19.1 untuk rata-rata radiasi bulanan pada miring, permukaan unshaded.

istilah yang ditemukan oleh metode yang dijelaskan dalam bab 2 untuk langit

isotropik. Metode theilacker Klien dan juga dapat diterapkan untuk situasi ini dengan

mengalikan istilah pertama di 2.25a

utzinger dan Kerin plot Ft sebagai faksi e, w, g, dan p untuk lintang varios. salah satu plot

ini, untuk latutude dari 35 w 4 dan nol exstension e, ditunjukkan pada Gambar 14,42

serangkaian plot untuk lintang 35, 45 dan 55 (utziger 1959) dalam lampiran I. pada lintang 35

a proyeksi 0,3 celah dari 0,2 dan tidak ada extensiones, dari angka 14,42 fi adalah 0,40 di

agust di 0,9 bulan Oktober.

sifat kurva ini bahwa metode interpolasi tertentu digunakan. prosedur yang tetap umum untuk

mendapatkan Fi terdiri dari langkah untuk memperhitungkan kesenjangan, lebar, dan lintang.

Prosedur ini modifiet beberapa casses untuk Acount untuk discontunuties dalam hubungan,

kurva ditunjukkan sebagai bidang Fi dibandingkan p selama satu bulan. interpolasi pertama

adalah interpolasi linier untuk gap g, yang kedua adalah langkah adalah linier lain,

selanjutnya, interpolasi untuk relatif lebar w dilakukan dengan

14.5 sistem direct-gain

sistem direct-lagi pasif meliputi jendela yang menghadap ke selatan. sangat sering dengan

isolasi bergerak dan shading overhang untuk mengurangi insiden radiasi musim panas,

dengan kamar di belakang jendela dan isinya melayani sebagai peredam rongga dan memiliki

kapasitansi termal yang cukup untuk menyediakan penyimpanan energi. jendela dan ruang

pada dasarnya, vertikal. kolektor tidak ada aliran dengan kapasitansi termal. koefisien rugi

adalah analog dengan dari bagian 6 tetapi umumnya berdasarkan suhu udara ruangan

daripada di kaca temperatur bergerak isolasi yang adalah di tempat untuk setengah hari

berarti bahwa koefisien kerugian akan memiliki nilai yang berbeda pada waktu yang berbeda

dari hari.

14.6 dinding -Penyimpanan kolektor dan atap

dinding kolektor penyimpanan pada dasarnya adalah kolektor surya kapasitansi tinggi

ditambah langsung ke ruang untuk dipanaskan. diagram ditunjukkan pada gambar 14.61

radiasi matahari yang diserap pada permukaan luar dinding. energi ditransfer dari sisi ruang

dinding untuk ruang yang akan dipanaskan oleh konveksi dan radiasi. energi dapat ditransfer

ke ruang dengan sirkulasi udara melalui celah antara dinding dan kaca bukan pemikiran di

atas dan bawah dinding. ciculation dapat dengan konveksi alami yang dikendalikan oleh

peredam pada ventilasi pembukaan s (tidak ditampilkan) atau dengan sirkulasi paksa oleh

fans.

radiasi yang dipancarkan oleh kaca dan diserap oleh dinding dihitung untuk setiap periode

waktu dengan metode yang sama seperti untuk direc-lagi komponen dicatat dalam bagian

14.5 dengan pertimbangan tambahan yang absorptance harus dievaluasi pada sudut yang

tepat dari insiden. untuk permukaan vertikal

mana Fc adalah energi tertimbang fungsi kontrol yang akan kurang dari kesatuan jika isolasi

bergerak di tempat pada saat ketika radiasi yang signifikan tersedia contoh perhitungan S

untuk sistem jenis ini (tapi tanpa overhang) ditunjukkan pada bagian 5.10. jika dinding

kolektor penyimpanan menggunakan air untuk memberikan kapasitansi termal sehingga ada

gradiens temperatur diabaikan adalah dinding dan jika tidak ada sirkulasi udara melalui celah,

maka situasi analog dengan kolektor plat datar adalah kapasitas tinggi. persamaan 6.12.7

kemudian dapat digunakan untuk memprediksi suhu dinding sebagai fungsi time.here Ul

hanya mencakup kerugian keluar dari belakang yang lagi ke ruang untuk dipanaskan.

perhitungan jam dasarnya sama dengan contoh 6.12.1 dengan S dihitung dari persamaan

14,61 kecuali bahwa konveksi dan radiasi dari belakang harus

14.7 sunpances

sebuah sunpances terpasang (juga termet rumah consenvatory atau greend) adalah ekstensi

mengkilap dari sisi selatan bangunan, dirancang untuk memberikan kombinasi keuntungan

energi dan ruang yang itu sendiri mungkin berguna. Penyimpanan dapat diberikan dalam

massa termal lantai dan dinding atau struktur sunpance inself, atau dapat diberikan secara

terpisah, misalnya, dalam bentuk tempat tidur kerikil menggunakan paksa atau sirkulasi

alami. sirkulasi udara hangat dari sunpance ke gedung melalui bisa konveksi alami teluk atau

dengan bantuan fans dan kontrol terkait. energi juga akan ditransfer ke dalam gedung melalui

dinding yang memisahkan sunpance dari kamar. jika sunpace memiliki dinding berat antara

itu dan bangunan, dapat meskipun sebagai dinding kolektor-storage dengan ruang enlarget

antara kaca dan dinding. jika kaca adalah terutama di sisi selatan dan penyimpanan di kamar

yang akan dipanaskan, dapat dianggap kurang sebagai gain langsung.

Desain dan konstruksi dari sunpance veries luas. Mereka dapat memiliki terbuka atau tertutup

berakhir, satu atau beberapa lereng, dan varios arrangemens massa penyimpanan di lantai dan

dinding. Konfigurasi perwakilan dari sunpace ditunjukkan pada Gambar 14.7.1.

Model simulasi sunpances terkait dengan orang-orang dari dinding kolektor-storage. Diagram

jaringan termal untuk sunpance dengan diabaikan dan efek ditunjukkan pada Gambar 14.7.2

schwedler (1981) mempelajari jaringan semacam ini untuk sunpance dengan penyimpanan di

dinding belakang dan lantai. Dia menyimpulkan bahwa beberapa node yang dibutuhkan di

kedua arah vertikal dan horizontal di dinding penyimpanan. Ada banyak kemungkinan variasi

dari jaringan ini untuk menjelaskan Veting ke luar, sirkulasi udara gedung, efek akhir,

penggunaan dinding air bukan dinding batu, penggunaan tempat tidur kerikil untuk

konfigurasi penyimpanan sunpance. Komponen sunpance dalam program simulasi seperti

TRNSYS (1990) didasarkan pada jaringan ini

Kunjungan suhu di sunpance untuk perlindungan tanaman dipelihara, thourgh desain atau

dengan penggunaan energi aixiliary, sunpances dapat berfungsi sebagai sejarah untuk jangka

2 bulan untuk sunpance dalam iklim winer dari kww, Inggris. Sunpance ini Glazer ganda dan

memiliki kapasitansi termal yang rendah. Dalam iklim dingin, suhu akan lebih bervariasi

daripada yang ditampilkan, sunspances dengan kapasitas penyimpanan yang lebih akan

ditampilkan kurang variasi.

Suspances memerlukan pertimbangan termal yang sama seperti dinding kolektor-

penyimpanan atau sistem direct-gain, tapi daerah kaca dapat secara signifikan langer dari

penerima (kolektor) daerah. Kerugian terjadi terus menerus, meskipun penggemar untuk

transfer panas dari sunspance ke gedung akan mematikan selama periode nonsunny. Jadi

mungkin perlu untuk menggunakan isolasi bergerak untuk mengendalikan kerugian, atau

kerugian dapat eceed keuntungan.

14.8 sistem penyimpanan hybrid koleksi-pasif aktif

Sistem dengan koleksi aktif dan penyimpanan (ACPS) dapat dari interes tertentu untuk

bangunan yang berdekatan di mana masalah shading dapat mengesampingkan-keuntungan

langsung atau sistem dinding kolektor-storage. Sistem ACPS hybrid juga dapat considerred

untuk retrofit, terutama untuk bangunan konstruksi batu. Konsep dasar adalah bahwa kolektor

aktif diberi makan dengan cairan dari bangunan dan mengembalikan cairan dipanaskan ke

gedung di mana ia berfungsi untuk menyediakan panas dibutuhkan di struktur itu sendiri,

sebagai kolektor selama periode non-operasi dieliminasi dengan mematikan aliran fluida ke

kolektor . Kontribusi surya untuk memenuhi beban pemanasan bangunan, namun, biasanya

dibatasi oleh kapasitas penyimpanan struktur dan dengan demikian oleh perubahan suhu yang

diijinkan dari ruang interior.

14.9 sistem hybrid lainnya

Banyak sistem pemanas matahari aktif pada bangunan yang memiliki kontribusi signifikan

terhadap beban pemanasan mereka dari pasif (biasanya langsung gain) pemanasan matahari.

Sifat dari sistem aktif dan pasif menyatakan bahwa keuntungan langsung akan terwujud

ketika mereka tersedia, dan sistem aktif akan bertemu dengan beberapa bagian dari

keseimbangan beban. Dengan demikian distribusi waktu dari beban yang dipenuhi oleh

sistem yang aktif akan berbeda dari sistem memenuhi banyak siang hari dan malam beban

dan sistem aktif memenuhi malam dan pagi. Hal ini juga memungkinkan untuk menggunakan

metode desain seperti kebutuhan energi F yang dihasilkan dari perhitungan ini kemudian

beban bahwa sistem pasif melihat, dan kinerja pasif kemudian diperkirakan oleh salah satu

metode yang tersedia (lihat Evans dan Klein 1984).

14.10 passive application

Berbagai bangunan pasif dipanaskan telah dibangun, dioperasikan, dan dinikmati oleh

penghuninya. Kinerja beberapa ini telah diukur. Banyak ide-ide inovatif dan pendekatan

arsitektur telah berevolusi. Pada bagian ini kami menyajikan gambaran singkat tentang

pengoperasian beberapa bangunan sebagai ilustrasi dari berbagai kemungkinan. Diagram

bagian dalam gambar 14.10.1 menunjukkan beberapa konsep desain yang mungkin untuk

bangunan pasif dipanaskan. Bagian (a) showns sistem direct-gain, sekolah wallasey di

Inggris. Bagian (b) adalah gambar bagian dari sebuah rumah di princeton, NJ, dengan dinding

penyimpanan kolektor dua tingkat, dan juga termasuk sunspance a. Bagian (C) menunjukkan

sebuah bangunan dengan jendela clerestory, yang menyediakan baik langsung gain

pemanasan dan pencahayaan untuk kamar di sisi utara gedung. Bagian (d) adalah bagian dari

sebuah sekolah di Roma, Italia, yang meliputi sunspance pada tingkat ada di sisi selatan

bangunan (CEC 1988). The suspances yang scparated dari bagian utama bangunan oleh tirai

venentian dan jendela geser, sehingga cahaya dan udara hangat dapat diterima atau disimpan

dari bangunan independen (funaro 1986). Pencahayaan juga disediakan untuk koridor. Bagian

(e) adalah bagian skematik bangunan dengan dinding pusat penyimpanan yang dipanaskan

oleh udara beredar dari atas bangunan dengan kipas angin kecil. Bagian (f) menunjukkan

sebuah rumah dengan kolektor pemanas udara di bawah permukaan lantai dengan aliran

udara meskipun toko tempat tidur kerikil dan atau bilding oleh sirkulasi alami

14.11 distribusi panas pada bangunan pasif

Ada tersirat dalam pembahasan penyimpanan energi di gedung-gedung, dan karakterisasi

kondisi bangunan oleh suhu tunggal, energi yang didistribusikan di seluruh bangunan oleh

convecction alami (pasif inthe rasa lengkap dari kata) atau dengan konveksi paksa. Dasar

ystems pemanasan pasif dibahas dalam bab ini semua hasil (dalam bentuk yang paling

sederhana) selain energi matahari untuk kamar selatan. Transportasi panas dari kamar

dipanaskan ke kamar lain telah menjadi subyek penelitian eksperimental dan teoritis,

termasuk studi model dengan menggunakan tangki air dan percobaan skala penuh di

laboratorium. Sebuah tinjauan dari pekerjaan ini telah disajikan oleh anderson (1986).

yang lain dengan kombinasi mekanisme. Mekanisme dominan, jika ada bukaan di antara

mereka, adalah dengan konveksi. Dengan demikian aliran konvektif meskipun pintu sangat

penting dalam transportasi energi di gedung-gedung pasif. Arus konveksi alami pada

bangunan telah menjadi subyek dari beberapa penelitian. Misalnya, (1984) balcomb et al.

Melaporkan pengukuran teoritis dan eksperimental aliran udara pada bangunan diduduki, dan

Kirkpatrick et al (1986) telah mengukur aliran konvektif meskipun pintu yang

menghubungkan dua lantai sunspance dan ROM belakang sunspance tersebut. Perbedaan

suhu dari satu kamar ke kamar lain berarti bahwa ada perbedaan densitas yang sesuai, yang

mengarah ke konvektif.

Mengalir di bagian bawah pintu dari ruang dingin ke ruang pemberi peringatan dan mengalir

dalam arah sebaliknya di bagian atas. Setiap konveksi paksa akan ditumpangkan di bursa

convectio alami antara kamar dan dapat mendominasi proses konveksi alami. Dalam sistem

seperti yang ditunjukkan pada gambar 14.10.1 (e), udara bergerak dari zona atas lebih hangat

dari bangunan untuk menurunkan zona udara beredar ke bawah melalui core terbuka di

dinding penyimpanan. Konveksi paksa membutuhkan energi mekanik yang relatif kecil dan

memungkinkan untuk mempertahankan gradien suhu yang nyaman di seluruh gedung.

Seperti yang ditunjukkan oleh anderson, pemahaman tentang proses konveksi alam yang

terjadi di sebuah bangunan pasif dapat penting dalam memastikan bahwa tingkat yang dapat

diterima dari cormfort dapat dipertahankan.

14.12 biaya dan ekonomi pemasaran

Biaya pertama yang berkaitan dengan pemberian untuk pemanasan matahari dari bangunan

adalah biaya-biaya tambahan yang berkaitan dengan pemberian untuk pemanasan SLAR

dibandingkan buildingwithout pemanas matahari. Untuk sistem direct-gain, dua biaya utama

yang harus dipertimbangkan. Yang pertama adalah untuk daerah tambahan kaca, setiap

malam isolasi terkait, dan massa tambahan bangunan untuk menyediakan penyimpanan.

Jendela geberally biaya lebih dari dinding, dan biaya tambahan total menyediakan jendela,

tirai isolasi, dll Harus dipertimbangkan. The replecement dari lantai bingkai kayu dengan

beton dan genteng lantai akan memerlukan kenaikan biaya. Set kedua biaya termasuk biaya

peralatan fans untuk distribusi panas, cotrols untuk para penggemar, dan atau isolasi

bergerak. Beberapa thesecosts akan tergantung pada daerah penerima dan lain-lain dapat

tetap, persamaan 11.1.1 biasanya dapat digunakan untuk mewakili biaya sistem.

Dinding kolektor-storage atau atap juga melibatkan peningkatan biaya pertama dibandingkan

dengan bangunan nonsolar. Biaya glazur dinding massa, isolasi bergerak, kontrol, ventilasi,

dll, harus dimasukkan. Jika dinding massa menempati ruang hidup luas lantai yang signifikan

atau requeres yayasan tambahan, biaya ruang yang ditempati dan pondasi harus dimasukkan.

Pertimbangan yang sama berlaku untuk sunspances, di mana biaya kaca dan isolasi mungkin

penting.

Untuk sistem penyimpanan koleksi-pasif aktif, biaya tambahan akan menjadi biaya terpasang

kolektor (kredit kurang untuk dinding atau atap diganti), blower, pompa, kontrol, ducting atau

pipa, ditambah biaya penambahan dengan massa bangunan dirancang untuk meningkatkan

kapasitas penyimpanan.

Keuntungan ekonomi dari pemanasan pasif dalam pengurangan dibeli (tambahan) energi.

Dengan demikian analisis ekonomi pemanasan pasif harus didasarkan pada analisis kinerja

termal dari sistem untuk memperkirakan pengurangan diharapkan kebutuhan energi

tambahan. Dengan pengurangan biaya membeli energi, peningkatan biaya struktur, dan set

yang biasa parameter ekonomi seperti interrest, diskon dan inflasi tarif pajak data, periode

hipotek dan analisis ekonomi, prinsip-prinsip ekonomi yang ditetapkan dalam pasal 11 dapat

diterapkan untuk proses surya pasif

SOLAR COOLING

Kegunaan dari solar energy untuk menggerakan siklus pendingin telah dipertimbangkan

untuk dua tujuan , untuk sistem refrigeration sebagai pemelihara makanan dan untuk

memberikan kenyamanan pendinginan. solar cooling bangunan merupakan ide yang menarik.

Pendinginan sangat penting dalam pengkondisian ruangan untuk kebanyakan bangunan di

iklim yang hangat dan dalam bangunan yang luas di iklim yang dingin. beban pendinginan

dan ketersediaan radiasi solar aproximately in phase. kombinasi dari solar cooling dan

heating harus dikembangkan menggunakan faktor faktor perbandingan collectors untuk

memanaskan sendiri. Solar air conditioning dapat dipenuhi dengan tiga klasifikasi sistem :

sistem penyerapan, desiccant cycles, dan solar mechanical processes. dengan tiga klasifikasi

tersebut meka terdapat banyak variasi menggunakan siklus berkelanjutan atau intermittent,

energy storage panas atau dingin, beberapa macam strategi kontrol, bermacam range

temperatur operasi , collectors yang berbeda , dll. tiap metode tersebut akan di review pada

bab ini dengan emphasis on absorption dan desiccant cooling.

perkembangan kedepan dari banyak metode akan berdasar pada pengembangan pada proses

pendinginan itu sendiri. temperatur contraints dalam operasi collectors dapat mempengaruhi

terhadap solar cooling processes. ketika pengiperasian temperatur ollector dinaikn maka

storage mungkin dapat menjadi masalah kritis. hubungan karakter kolektor dan storage

terhadap performa cooling akan dapat dibahas pada diskusi bab ini.

cooling cukup mahal seperti heating. reduksi dalam beban pendinginan suau desain bangunan

dan penyekat akan sangat penting dan tanpa batas akan menjadi lebih murah dibandingkan

menyediakan pendingin tambahan . desain Bangunan yang baik dan konstruksi diperlukan

untuk mengurangi pembebanan air conditioning dan heating system . karena beban

pendinginan tidak dapat terelakan oleh desain bangunan.

Solar absosrption cooling

dua pendekatan telah diterapkan untuk solar operation dari absorption coolers. Pertama

adalah untuk menggunakan contnuous coolers, yang sama pada konstruksi dan operasi gas

konvensional atau unit steam fired., dengan supai energi ke generator dari solar collector

storage auxilary system dimanapun kondisi dalam bangunan memerlukan pendinginan. kedua

adalah untuk menggunakan intermittent coolers memiliki konsep yang sama dengan

manufaktur pendingin makanan yag digunakan beberapa tahun lalu dalam lingkungan

perdesaan sebelum listrik ada dan mechanical refrigeration ada . Intermittent coolers telah

diaplikasikan pada refrigeration , akan ttapi banyak digunakan dalam solar air conditioning

yang berdasarkan siklus berkelanjutan.

Continuous absorption cycles dapat didaptasikan terhadap operasi dari flat o plate collectors.

hukum /principles dari siklus pendingin di jelaskan dalam ASHRAE (1985). diagram dari

susunan ditunjukan pada gambar 15.1.1. LiBr-H2O memerlukan air pendingin untuk

pendinginan absorber dan kondensor. operasi dengan flat to plate collectors amonia water

coolers seperti yang saat ini dibuat untuk steam ata gas fired operation cukup rumit karena

membutuhkan temperatur generator tyang tinggi. coolers berdasarkan refrigerant absorbent

system dapat menjadi kandidat untuk solar operation.

a commercial lithium bromide – water air conditioner , dimodifikasi untuk menyuplai

generator dengan air panas yang cukup dibandingkan steam , dioperasikan dari flat to plat

water heater, (chung et al). studi analisa dari solar operation of Li Br-H2O cooler dan

kombinasi flat plate collector by duffie and sheridan (1965) teridentifikasi desain critical

parameter dan ditaksir efek dari ondisi operasi pada operasi solar terintegrasi. dibawah

asumsi yang dibuat dari studi nya , desain dari sensible heat exchanger antara absorber dan

generator , temperatur cooling water dan desain generator cukup penting. the latter sangat

critica daripada fuel-fired coolers karena performa dari collector dan cooler. Program

penelitian terlah dikembangkan di university of queensland , australia, dalam laboratorium

khusus (sheridan (1970)

dari percobaan ini dan lainnya, jelas bahwa LiBr-H2O absorption air conditioners mampu

diadaptasikan untuk solar operation. Tanpa modifikasi , mesin mesin komersil dioperasikan

pada kapasitas yang dikurangi. , namun mereka dapat dimodifikasi ke operasi pada kapasitas

nominal dengan suplai energi ke generator dengan udara panas. bagian operasi pembebanan

dapat mengalami sedikit kehilangan koefisien dari performa (COP). Temperatur generator

yang dibutuhkan untuk air conditioner tersebut dalam jarak antara flat plate collectors

(dengan operasi collectors di temperatur yang sama dibawah ambang batas untuk operasi

pemanasan musim dingin.

intermittent absorption cooling dapat menjadi alternatif untuk berkelanjutan sistem. sebagian

besar kerja pada siklus ini ditujukan langsung pada food prservation dibandingkan pendingin

untuk kenyamanan (comfort cooling). Siklus ini mungkin dapat menjadi hal yang menarik

dalam pengkondisian udara karena sistem memiliki potensi solusi terhadap energy storage

problem. dalam siklus ini distilasi refrigerant dari penyerapan terjadi selama tahap

regeneration dan refrigerant terkondensasi dan stored. selama porsi pendinginan dalam siklus,

refrigerant terevaporasi dan ter absorbed kembali. skema sederhana dari proses ditunjukan

pada gambar 15.1.2 . “storage” dalam bentuk separated refrigerant dan absorbent. Modifikasi

dari siklus dasar memungkinkan kapasitas beralnjut dan meningkatkan performa.

refrigerant-absorbent sistem yang digunakan dalam intermittent siklus yaitu terdiri dari

H2SO4 ....dst.

15.2 Teori absorption cooling

Operasi dari absorbsi air conditioner dengan energy dari flat plate collector dan sistem

storage merupakan yang paling mendekati untuk solar cooling. Skematik dari solar

absorption cooling system ditunjukan pada gambar 15.2.1. sistem ini ( atau variasi

menggunakan metode energy storage , energi input tambahan, multiple stage cooler, dll)

menjadi basis dari kebanyakan penelitian tentang solar air conditioning.

Siklus penyerapan terus menerus dapat disesuaikan dengan operasi dari kolektor plat datar.

Prinsip-prinsip ini siklus pendinginan dijelaskan dalam ASHRAE (1985). Diagram satu

susunan yang mungkin ditunjukkan pada Gambar 15.1.1. keterbatasan suhu hadir kolektor

plat datar membatasi pertimbangan antara mesin komersial untuk sistem lithium bromide-air.

Mesin LiBr H2O air pendingin untuk mendinginkan absorber dan kondensor, dan dalam

kebanyakan aplikasi menara pendingin akan diperlukan. Operasi dengan kolektor plat datar

pendingin amonia-air seperti yang sekarang dipasarkan untuk uap atau operasi bakar gas sulit

karena suhu tinggi yang diperlukan pembangkit. pendingin berdasarkan pada sistem

pendingin penyerap lain mungkin kandidat untuk operasi solar.

Sebuah lithinum bromida-air AC komersial, dimodifikasi untuk memungkinkan memasok

generator dengan air panas daripada uap, dioperasikan dari pemanas air datar-piring oleh

chung et al (1963). Sebuah studi analisis operasi surya dari pendingin LiBr-H2O dan

kombinasi kolektor plat datar dengan duffie dan sheridan (1965) mengidentifikasi parameter

desain kritis dan menilai pengaruh dari kondisi operasi pada operasi surya yang terintegrasi.

Di bawah assumtions dibuat dalam studi mereka, desain penukar panas yang masuk akal

antara absorber dan generator, pendingin suhu air, dan desain pembangkit penting; yang

terakhir ini lebih penting di sini daripada di pendingin bahan bakar dipecat karena kinerja

ditambah dari kolektor dan dingin. Sebuah program eksperimental juga dikembangkan di

Universitas queesland, australia di sebuah rumah laboratorium yang dirancang khusus

(sheridan 1970)

TUGAS MAKALAH

TEKNIK ENERGI SURYA

OLEH

NUR SAIIN / 1015021046

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2015