---

(normative)

HEAT TRANSFER AND SOLAR HEAT GAINS OF SPECIAL ELEMENTS

E.1 Scope

This annex provides the procedures to calculate the heat transfer and solar heat gains of special elements, such as (unconditioned) sunspaces, opaque elements with transparent insulation, ventilated solar walls and ventilated envelope elements.

E.2 Unconditioned sunspaces

E.2.1 General

The following applies to unconditioned sunspaces adjacent to a conditioned space, such as conservatories and attached greenhouses separated by a partition wall from the conditioned space.

If the sunspace is heated, or if there is a permanent opening between the conditioned space and the sunspace, it shall be considered as part of the conditioned space, and the calculation procedures given in E.2.2 and E.2.3 or E.2.4 do not apply. In that case, the area to be taken into account for the heat transfer and solar heat gains is the area of the external envelope of the sunspace.

In the case of old existing buildings, if gathering the full required input would be too labour-intensive for the purpose, relative to the cost-effectiveness of gathering the input, a simplified method or default values, depending on the characteristics of the unconditioned sunspace, may be defined at national level, as an alternative for the calculation procedures given in E.2.2 and E.2.3 or E24. Specification of the conditions for allowing Sis simple method or input may be made at national level, depending on the purpose of the calculation. In that case the user shall report which method or input has been used and from which source

.

Е

E.2.2 Heat transfer

.2.2 Теплопередача

aj - середній коефіцієнт сонячного поглинання j-ої поверхні а прмміщенж оранжерейного типу;

Ij - сонячна радіація на j-ту поверхню протягом розрахункового інтервалу (ів);

Hpfot узагальнений коефіцієнт теплопередачі трансмісією через непрозорі частини перегородки та приміщення оранжерейного типу від внутрішнього до зовнішнього середовища;

Hp,e — узагальнений коефіцієнт теплопередачі трансмісією через приміщення оранжерейного типу від поглинаючої поверхні цієї стіни до зовнішнього середовища.

aj average solar absorption factor of absorbing surface j in the sunspace;

Ij solar irradiance on surface j during the calculation step(s);

H_pfot heat transfer coefficient by transmission from the internal environment, through the opaque part of the partition wall and the sunspace to the external environment;

H_p,_e heat transfer coefficient by transmission from the absorbing surface of this wall, via the sunspace, to the external environment

.

Рисунок Е.1 - Суміжне приміщення оранжерейного типу з сонячними тепловими надходженнями, коефіцієнтами теплопередачі та сіткою, еквівалентною
електричній. Деталізований метод

Figure Е.1 - Attached sunspace with solar heat gains and heat transfer coefficients, and electrical equivalent network - Detailed method

E

E.2.3.3 Calculation method

.2.3.3 Метод розрахунк

у

(E.1)

Сонячні теплові надходження, що потрапляють до кондиціонованого об’єму з приміщення оранжерейного типу Q_ss, МДж, є сумою прямих теплових надходжень через перегородку Qsd та непрямих теплових надходжень Q _s, від приміщення оранжерейного типу, що обігрівається сонцем:

The solar heat gains entering the conditioned space from the sunspace, Q_ss, expressed in megajoules, are the sum of direct heat gains through the partition watt, Qsd and indirect heat gains, Q_s, from the sunspace heated by the sun

:

При першому наближенні припускають, що поглинаючі поверхні затінені в однаковому співвідношенні зовнішніми перешкодами та зовнішньою обмоткою приміщення оранжерейного типу.

Прямі сонячні надходження Q_sd, МДж, є сумою теплових надходжень через прозорі (індекс w) та непрозорі (індекс p) частини перегородки:

It is assumed, in a first approximation, that the absorbing surfaces are all shaded in the same proportion by external obstacles and by the outer envelope of the sunspace.

The direct solar heat gains, Q_sd, expressed in megajoules, are the sum of heat gains through the transparent (subscript w) and opaque (subscript p) parts of the partition wall:

Непрямі теплові надходження розраховують складанням сонячних теплових надходжень від кожної поглинаючої j -ої площі в приміщенні оранжерейного типу за винятком прямих теплових надходжень через непрозору частину перегородки:

The indirect heat gains are calculated by summing the solar heat gains of each absorbing area, j, in the sunspace, but deducting the direct heat gains through the opaque part of the partition wall

:

= (1 - b_(re (1 - Fp ₀) g_e) - F_stie (1 - F_fe) g_ea _pA_p J’ - l_pt. (E.3)

; ’"'p.

e

- додаткові (непрямі) надходженнями через приміщення оранжерейного типу - ignore the additional (indirect) gains via the sunspace into the calculation zone;

до розрахункової зони не беруть до уваги;

Поправочний коефіцієнт b_tr такий самий, що і эазначений в Е.2.1. Ваговий коефіцієнт (1 - b_tr) є частиною сонячних теплових надходжень до приміщення оранжерейного типу, які проникають до кондиціонованого об’єму через перегородку. Цю величину отримують з 11.2.

Е.2.3.4 Традиційне наближення

Наступна методика може бути використана як традиційне наближення методики Е.2.3.2 та Е.2.3.3.

При розрахунках енергетичного балансу розрахункової зони, суміжної з приміщенням оранжерейного типу, для режиму опалення:

• розраховують теплопередачу трансмісією, використовуючи поправочний коефіцієнт, b_tn, як для некондиціонованого суміжного об’єму;

The adjustment factor, b_tr is the same as mentioned in E.2.1. The weighting factor (1 - b_tr) is that part of the solar heat gains to the sunspace which enters the conditioned space through the partition wall, This term is obtained from 11.2.

E.2.3.4 Conservative approximation

The following procedure may be used as a conservative approximation of the procedure in E.2.3.2 and E.2.3.3.

In the calculation of the energy balance of the calculation zone adjacent to the sunspace for the heating mode:

• calculate the heat transfer by transmission using the adjustment factor, b_tn as for an unconditioned adjacent space; ‘

• розраховують тільки коефіцієнт прямого сонячного пропускання через перегородку, враховуючи знижене сонячне пропускання оболонкою приміщення оранжерейного типу.

При розрахунках енергетичного балансу розрахункової зони, суміжної з приміщенням оранжерейного типу, для режиму охолодження:

• розраховують теплопередачу трансмісією, використовуючи поправочний коефіцієнт btr як для некондиціонованого суміжного об’єму;

• при розрахунку сонячних теплових надходжень в розрахункову зону приміщення оранжерейного типу не беруть до уваги;

• не враховують зменшення коефіцієнта пропускання сонячної енергії за рахунок оболонки приміщення оранжерейного типу, окрім засобів сонячного затінення, що постійно використовують протягом всього періоду охолодження.

Примітка. На національному рівні перевіряють, чи є ця процедура адекватною традиційній.

Е.2.4 Спрощений метод

На національному рівні може бути вирішено в залежності від призначення та типу будівлі використовувати наступну спрощену методику як альтернативу методикам Е.2.3.2 та Е.2.3.3.

Ця методика базується на обов’язковому додатку A ISO 13789:2007.

При розрахунках енергетичного балансу розрахункової зони, суміжної з приміщенням оранжерейного типу:

• сонячні (та внутрішні) надходження та через приміщення оранжерейного типу не враховують;

• визначають скориговане значення для поправочного коефіцієнта btr, який буде застосований для режиму опалення, що включає сприятливий вплив сонячних (та внутрішніх) надходжень протягом опалювального періоду; ця величина може залежати від типу та/або розміру приміщення оранжерейного типу;

• calculate only the direct solar transmittance through the partition wall, taking into account the reduced solar transmittance by the sunspace envelope.

In the calculation of the energy balance of the calculation zone adjacent to the sunspace for the cooling mode:

• calculate the heat transfer by transmission using the adjustment factor, btr, as for an unconditioned adjacent space;

• ignore the sunspace for the calculation of the solar heat gains into the calculation zone;

• do not take into account any reduction of the solar energy transmittance by the sunspace envelope, except for solar shading provisions that are permanently applied during the whole cooling season.

NOTE. It is checked at national level whether this procedure is adequately conservative.

E.2.4 Simplified method

It may be decided at national level, depending on the application and type of building, to use the following simplified procedure, as an alternative to the procedure in E.2.3.2 and E.2.3.3.

This procedure is based on the normative Annex A of ISO 13789:2007.

In the calculation of the energy balance of the calculation zone adjacent to the sunspace:

• ignore the (internal and) solar gains in and through the sunspace;

• specify a corrected value for the adjustment factor btr, to be applied for the heating mode, that includes the beneficial effect of the (internal and) solar gains during the heating season; this value may depend on the type and/or size of the sunspace;

• визначають відповідне скориговане значення для поправочного коефіцієнта btr який буде застосований для режиму охолодження, що включає негативний вплив сонячних (та внутрішніх) надходжень протягом періоду охолодження.

Примітка. Мається на увазі, що сонячні (та внутрішні) надходження, які явно визначені тут, не повинні ще раз враховуватися у 10.2 та 11.2.

Е.3 Непрозорі елементи зі світлопрозорою

ізоляцією

У розрахунку теплопередачі непрозорі елементи зі світлопрозорою ізоляцією необхідно розглядати як непрозорі елементи конструкції.

Наступні положення застосовуються для непрозорих елементів будівлі зі світпопрозорими ізоляційними матеріалами, які спроектовані для накопичення, сонячної енергії. Метод розрахунку кількісно оцінює позитивний ефект протягом опалювального періоду. Однак, таку саму методику необхідно використовувати для розрахунку сонячних надходжень для періоду охолодження (літо), враховуючи будь-яке додаткове сонцезахисне та вентиляційне обладнання, якщо присутнє.

E.3.2.2 Необхідні вхідні дані

А - загальна площа елемента;

At - площа елемента, покритого світлопрозорою ізоляцією;

Ri - тепловий опір непрозорого елемента зі світлопрозорою ізоляцією;

R_t - тепловий опір світлопрозорої ізоляції;

g_t±- загальний коефіцієнт пропускання сонячної енергії світлопрозорої ізоляції (нормальний кут падіння);

g_them - загальний коефіцієнт пропускання сонячної енергії світлопрозорої ізоляції (розсіяний напівсферичний кут падіння);

- specify an appropriate corrected value for the adjustment factor b_tr to be applied for the cooling mode, that includes the negative effect of the (internal and) solar gains during the cooling season.

NOTE. This implies that the (internal and) solar gains shall not again be taken into account in 10.2 and 11 2, which is dearly stated there.

E.3 Opaque elements with transparent insulation

E.3.1 Heat transfer

For the calculation of the heat transfer, opaque elements with transparent insulation shall be treated as opaque construction elements.

E.3.2 Solar heat gains

E.3.2.1 General

The following applies to opaque building elements provided with transparent insulation material, designed to collect solar energy. The calculation method quantifies the positive effect during the heating season. However, the same procedure shall also be used to calculate the solar gains for the cooling (summer) mode, taking into account any extra (seasonal) solar protection and ventilation provisions, if present.

E.3.2.2 Required input data

A total area of the element;

At area of the element covered with transparent insulation;

Ri thermal resistance of the opaque element behind transparent insulation;

R_t thermal resistance of transparent insulation;

g_t± total solar energy transmittance of transparent insulation (normal incidence);

g_them total solar energy transmittance of transparent insulation (diffuse­hemispherical incidence);

Ral - тепловий опір повітряного прошарку (замкнутого) між непрозорим елементом та світ- лопрозорою ізоляцією;

Rsj - тепловий опір межового шару поблизу внутрішньої поверхні;

Rse, - тепловий опір межового шару поблизу зовнішньої поверхні;

Fsh - поправочний коефіцієнт затінення.

Залежно від типу світлопрозорої ізоляції наступний параметр є необхідним (не вимагається для виробів, що мають сонячний поглинач):

а - коефіцієнт поглинання непрозорого елемента зі світлопрозорою ізоляцією.

E.3.2.3 Похідні властивості

U - коефіцієнт теплопередачі елемента від середовища до середовища;

Ute - коефіцієнт теплопередачі елемента від поверхні фасаду світлопрозорої ізоляції до зовнішнього середовища;

gt - ефективний загальний коефіцієнт пропускання сонячної енергії світлопрозорої ізоляції;

Ff - понижувальний коефіцієнт за рахунок непрозорої частини обрамлення світлопрозорої ізоляції (частка площі обрамлення).