Solar chimney – a case study

Celem polityki państw na świecie jest zmniejszenie energochłonności oraz zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii w wielu gałęziach przemysłu. Dotyczy to także budownictwa. Poszukuje się zatem nowych rozwiązań materiałowych i technologicznych m.in. z zakresu ogrzewania, chłodzenia czy wentylacji. W artykule przedstawiono problematykę systemów wentylacji, w których zastosowano komin słoneczny. Przed-stawiono na konkretnym przykładzie sposób funkcjonowania wentylacji grawitacyjnej z kominem słonecznym.The policy of countries in the world, is reduce energy intensity and in-creasing the share of renewable energy sources in many industries. This also applies to the construction industry. Therefore looking for new materials and technology, heating, cooling and ventilation. The article presents the problem of ventilation systems that use solar chimney. The article presents the problem of ventilation systems, using solar chimney, shown in the example of the functioning of the natural ventilation of the solar chimney

Energy audit, energy performance and Energy Performance Certificate - what do we know about them?

Na obecny stan prawny dotyczący modernizacji i ochrony cieplnej budynków składa się kilka rozporządzeń. Każde z nich dotyczy energochłonności budynków, jednak odwołuje się do innego dokumentu. Trzy pojęcia związane ze zużyciem energii w budynku: audyt energetyczny budynku, charakterystyka energetyczna budynku oraz świadectwo charakterystyki energetycznej budynku. Pojęcia podobne, a jakże różne pod względem treści i celu jakiemu mają służyć. W artykule oprócz podstaw prawnych poszczególnych dokumentów, zawarto wyniki ankiety mającej na celu zaprezentowanie stanu wiedzy przeciętnego obywatela z zakresu pojęć związanych z energochłonnością budynków.The current state of law regarding the modernization and thermal protection of buildings consists of several regulations. Each of them refers to the energy intensity of buildings, but refers to another document. Three concepts related to energy consumption in a building: Energy Audit, Energy Performance of the building and Energy Performance Certificat of the building. Concepts similar, but different in terms of content and purpose to serve. In addition to the legal basis of individual documents, the article included the results of a survey aimed at presenting the average citizen's knowledge of the concepts related to energy intensity of buildings

Solar chimney as example of passive cooling system in building

Obecnie ogólnoświatowym trendem w kształtowaniu budynków jest poszukiwanie nowych rozwiązań, które umożliwiają komfortowe użytkowanie obiektów budowlanych w zgodzie ze środowiskiem naturalnym i zapewniając spadek zużycia energii. W artykule przedstawiono problematykę wentylacji obiektów budowlanych, które nie generują zwiększenia kosztów eksploatacyjnych obiektu. Na podstawie dostępnej literatury, zaprezentowano kilka przykładowych rozwiązań umożliwiających obniżenie temperatury w pomieszczeniach w sposób inny niż montaż instalacji klimatyzacyjnej. Przedstawiono opis stanowiska badawczego i wykonane badania potwierdzające zasadność stosowania komina słonecznego w celu intensyfikacji wymiany powietrza w pomieszczeniu z jednoczesnym przewietrzeniem nocnym pomieszczeń w okresie letnim.Nowadays, searching new solutions is a worldwide trend in creating buildings. Those solutions enable a comfortable use of building structures in harmony with natural environment and ensure reducing energy consumption. The article presents the issues connected with the ventilation of building structures which do not generate a rise of the maintenance costs in building. Based on the available literature, some exemplary solutions that make it possible to reduce the temperature in rooms in a way other than by installing air conditioning systems were shown. The description of a research stand and conducted research, confirming the legitimacy of using a solar chimney in order to intensify the air exchange in a room in parallel with a night ventilation of the room in the summer time, were presented

The analysis of physical parameters of external walls and their joints regarding the use of modern heat insulating materials

W związku z wprowadzeniem w 2014 roku nowych, zaostrzonych wymagań cieplno-wilgotnościowych w Polsce niezwykle ważne staje się w procesie projektowym poprawne dokonywanie szczegółowych obliczeń i analiz, które powinny być podstawą wyboru rozwiązań konstrukcyjnych oraz izolacyjnych. Na rynku budowlanym pojawiło coraz więcej nowoczesnych rozwiązań materiałów termoizolacyjnych, powoli zastępujących tradycyjne rozwiązania. Dlatego istnieje potrzeba opracowania wytycznych wspomagających projektowanie według nowych wymagań cieplnowilgotnościowych z zastosowaniem profesjonalnych programów komputerowych. W artykule przedstawiono charakterystykę parametrów technicznych nowoczesnych materiałów termoizolacyjnych oraz przykładowe rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe ścian zewnętrznych i ich złączy. Przeprowadzono obliczenia parametrów fizykalnych przegród zewnętrznych i ich złączy z uwzględnieniem wymagań cieplno-wilgotnościowych oraz osiągnięcia standardu niskoenergetycznego budynku. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń opracowano wytyczne projektowe w zakresie poprawnego kształtowania układu materiałowego przegród zewnętrznych i ich złączy w aspekcie cieplnowilgotnościowym.In connection to the introduction in 2014 of new and stringent heat and humidity requirements in Poland, making correct and detailed calculations and analyses is becoming extremely important and thus, those calculations should form the basis of choosing structural and insulating solutions. The construction market has been offering a lot of modern solutions for heat insulating materials which are slowly replacing traditional solutions. Therefore, there is a need for developing the guidelines that would support designing in accordance with new heat and humidity requirements regarding the application of professional computer programmes. The report presents the characteristics of technical parameters of modern heat insulating materials and model structural and material solutions for external walls and their joints. The calculations of physical parameters of external wall barriers and their joints have been made including heat and humidity requirements as well as the achievement of the low-energy standard of a building. Owing to the calculations that have been made, the design guidelines have been established within the scope of correct material system development of external wall barriers and their joints with reference to heat and humidity

Selected design aspects of sections and joints in low energy buildings

W pracy poruszono wybrane aspekty projektowe przegród i złączy budowlanych budynków o niskim zużyciu energii. Określono wymagania prawne w zakresie oszczędności energii i ochrony cieplnej oraz uniknięcia kondensacji powierzchniowej i międzywarstwowej. W celu wytypowania przegród zewnętrznych i złączy spełniających wymagania dla budynków o niskim zużyciu energii wykonano obliczenia parametrów fizykalnych przy zastosowaniu profesjonalnych programów komputerowych. Zastosowanie nowoczesnych materiałów termoizolacyjnych oraz poprawne kształtowanie układów materiałach przegród zewnętrznych i ich złączy gwarantuje minimalizację strat ciepła przez przenikanie oraz osiągnięcie standardu niskoenergetycznego budynków.In this article there were mentioned selected design aspects of sections and joints in low energy buildings. There were set legal requirements in energy saving and thermal insulation as well as for avoidance of surface and interlayer condensation. In order to select internal sections and joints which fulfil the requirements for low energy building, calculations of physical parameters were performed with professional computer programs. The usage of modern insulating materials and correct set of material systems in external partitions and their joints guarantees minimal heat loss through permeating and ensures reaching the low energy building standard

Selected factors analysis of shaping energy consumption of modern buildings

Energochłonność budynku określa się jako ilość energii (m.in. cieplnej, elektrycznej) dostarczonej do budynku z zewnątrz w związku z poprawną eksploatacją budynku w ciągu roku. Określana jest za pomocą różnych wskaźników wyrażonych w kWh/(m2·rok): wskaźnik energii użytkowej - EU, wskaźnik energii końcowej - EK, a w świadectwach charakterystyki energetycznej ocenia się budynki w odniesieniu do wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej EP. Większość użytkowników uważa, że energochłonność zależy od systemu grzewczego, dlatego koncentrują się tylko na poszukiwaniu supernowoczesnego i taniego w eksploatacji systemu produkującego ciepło na potrzeby c.o. i c.w.u. Kształtowanie energooszczędnego budynku (o niskiej energochłonności) to złożony proces, w którym należy wziąć pod uwagę różne elementy wpływające na ilość zużytej energii. Jednocześnie obiekty budowlane należy projektować tak, aby możliwe było komfortowe użytkowanie tych budynków, zapewniając odpowiednie parametry mikroklimatu wnętrza. W pracy przedstawiono analizę wpływu parametrów fizykalnych przegród zewnętrznych i ich złączy oraz systemu wentylacji na energochłonność budynku.Energy consumption of a building is defined as the amount of energy (e.g. thermal, electric) supplied to the building from the outside in connection with a proper building operation during a year. It is determined by means of different indicators expressed in kWh (m2 year): applied energy indicator (EU), final energy indicator (EK), and in power engineering characteristics certificates buildings are evaluated in relation to non-renewable primary energy (EP). The majority of consumers think that energy consumption depends on a heating system, therefore, they focus only on looking for a modern and low-maintenance system that produces heat for the needs of a central heating and hot service water. Shaping an energy efficient building (of low energy consumption) is a complex process, in which one is to take into consideration various elements that impact the amount of energy that has been consumed. Simultaneously, building structures should be constructed in order to utilize them comfortably by providing adequate microclimate parameters of the interior. This thesis presents an analysis of the impact of physical parameters of external wall barriers and their joints, and a ventilation system on energy consumption of a building

Factors affecting the demand value for non-renewable primary energy EP in low energy buildings

W celu osiągnięcia standardu "budynku o niskim zużyciu energii" należy opracować charakterystykę energetyczną budynku dążąc do minimalnej wartości wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP. Analiza budynku w zakresie oszczędności energii dotyczy parametrów cieplnych przegród zewnętrznych, sprawności instalacji centralnego ogrzewania, instalacji wentylacji i przygotowania c.w.u. oraz zastosowania odnawialnych źródeł energii. W pracy przedstawiono analizę wybranych czynników kształtujących wskaźnik EP budynków istniejących i nowoprojektowanych oraz sformułowano wnioski praktyczne.In order to achieve the standard of a low energy building it is needed to define the energy characteristics of the building with t-aiming at the minimal value of primary energy demand factor EP. The analysis of a building for energy saving concerns thermal parameters of external heat partitions, central heating installation efficiency, ventilation and hot water installation as well as using renewable energy sources. In this work there is an analysis of selected factors affecting PE factor in existing and new-designed buildings and there are valuable practical conclusions formulated

Quality assessment of the PCF fibres-generation studies

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych jest jednym z nielicznych polskich ośrodków wytwarzających światłowody fotoniczne do zastosowań specjalnych. Włókna PCF zbudowane ze szkła metafosforanowego z rdzeniem domieszkowanym jonami iterbu o skomplikowanej strukturze wewnętrznej mogą ulegać mechanicznym uszkodzeniom podczas procesu wyciągania. Przydatność wytworzonych włókien PCF do zastosowań specjalnych (innych niż telekomunikacyjne) wymaga określenia ich jakości. W przedstawionej pracy zaproponowano sposób kontroli jakości wytwarzanych włókien PCF, poprzez badania generacyjne na laboratoryjnym stanowisku laserowym. Badaniom poddano, wybrane losowo, dwa krótkie odcinki włókna PCF o długości 220 mm. Promieniowanie lasera półprzewodnikowego z wyjściem światłowodowym o długości fali λ = 976 ± 5 nm posłużyło do jednostronnego pompowania włókna PCF. Układ rezonatora tworzył światłowód, którego powierzchnie czół wykorzystano jako wewnętrzne zwierciadła laserowe (wykorzystano zjawisko 4% odbicia Fresnela). Rozdzielenie promieniowania pompy i promieniowania generacji λ = 1020 nm zrealizowano za pomocą zwierciadła dichroicznego. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów uzyskano informację o jakości obu próbek włókna PCF oraz określono przyczynę braku generacji jednego z nich. Zaproponowana metoda w prosty i szybki sposób umożliwia kontrolę jakości wytworzonych światłowodów fotonicznych.The Institute of Electronic Materials Technology is one of the few Polish centres producing photonic fibres for special applications. PCF fibres made of metaphosphate glass doped with ytterbium ions with a complex internal structure may be subject to mechanical damage during pulling. The usefulness of the manufactured PCF fibres for applications other than telecommunication is inextricably linked with a prior determination of their quality. This study proposes a method for controlling this parametre, using a laboratory laser setup. Two randomly selected PCF fibres, the short length of which was 220 mm, were studied in the performed tests. The radiation of a fibre pigtailed laser diode emitting at the wavelength λ = 976 ± 5 nm was pumped unilaterally into the PCF fibre. A laser resonator was created by the surfaces of the fibre ends 4% Fresnel reflection was used). The separation of the pump radiation and the radiation at λ = 1020 nm was realized using a dichroic mirror. The results of the experiments provide information about the quality of PCF fibre samples and make it possible to identify the cause of the generation lack of one of them. The proposed method is a simple and fast way allowing to control the quality of the manufactured photonic optical fibres

Erbium, ytterbium and chromium doped phosphate glass laser

W artykule przedstawione zostały wyniki pomiarów wytworzonego w ITME szkła fosforanowego domieszkowanego jonami erbu, iterbu oraz chromu. Wykonano pomiary transmitancyjne, spektroskopowe oraz badania generacji. Uzyskano generację laserową w zakresie długości fali λ ~ 1540 nm o wyjściowej mocy średniej równej Pśr. = 48,5 mW. Szkło może być przeznaczone do zastosowań w układach laserów na ciele stałym pompowanych lampami wyładowczymi lub diodami laserowymi.The article presents the results of the measurements of phosphate glass doped with ions of erbium, ytterbium and chromium, produced in ITME. The transmittance and spectroscopic measurements as well as generation tests have been performed. Laser generation at wavelength λ ~ 1540 nm with average output power Pav. = 48.5 mW has been obtained. The tested glass can be applied to flash or diode pumped solid - state laser systems

Graphene oxide as passively Q - switched modulator for ceramic Nd:YAG laser

W artykule przedstawione zostały wyniki eksperymentów generacyjnych, w układzie lasera na ceramice Nd:YAG z pasywnym modulatorem dobroci zbudowanym na bazie tlenku grafenu. Opisano sposób przygotowania próbek tlenku grafenu na podłożu płytek szkła SiO2, zbudowane stanowisko lasera oraz sposób przeprowadzenia pomiarów. Badany tlenek grafenu, wytworzony w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych, wykazał właściwości nasycalnego absorbera. Zastosowanie tlenku grafenu o transmitancji w zakresie 80 ÷ 86 % pozwoliło uzyskać na wyjściu lasera generację impulsową o częstotliwości w zakresie 54 ÷ 250 kHz. Zarejestrowana maksymalna średnia moc wyjściowa lasera wynosiła Pśr = 330 mW.This paper presents the results of generation experiments in the setup of a ceramic Nd: YAG laser with grapheme oxide as a passive Q - switched modulator. The preparation method of graphene oxide samples on the surface of SiO2 glass, the arrangement of the laser setup and the measurement method are also described. The studied graphene oxide produced at the Institute of Electronic Materials Technology showed the properties of a saturable absorber. The application of grapheme oxide with transmittance in the range of (80 - 86) % allowed the pulse laser operation in the frequency range of (54 - 250) kHz. The maximum recorded average output power of the laser was Pav = 330 mW