![Nazeleno.cz – úspory energie, izolace, zdravý životní styl, biopotraviny, ekologie [logo]](/img/nazeleno-logo.gif){kind=logo}
Pasivní klimatizace aneb ochlaďte dům zadarmo
Udržet celoročně příjemnou teplotu v bytech a domech není jednoduché. V zimě je potřeba je vytápět a v létě zase ochlazovat. Horké dny klepou na dveře a vyplatí se přemýšlet, jak levně efektivně klimatizovat interiér. Řešením může být pasivní klimatizace budov. Jaké jsou možnosti levného chlazení domů?
13. 05. 2010 | Petr Bukač
Ve zkratce:
Pasivní klimatizace budov přináší možnost energeticky úsporného chlazení obytných domů. Příjemnou teplotu v interiéru lze bez strojní klimatizace udržet zastíněním, zvýšením odrazivosti povrchů, větráním s využitím nočního chladu, akumulací tepla do moderních stavebních materiálů a využitím adiabatického, popř. i solárního chlazení.Tepelná pohoda charakterizuje stav, kdy člověku není ani zima, ani příliš velké teplo, ale prostě tak akorát příjemně. Jednou z podmínek zajištění tepelné pohody v lidských obydlích je udržování přiměřené teploty vzduchu v místnostech. Ve středoevropských podmínkách je třeba většinu obytných budov v době od podzimu do jara vytápět. S rostoucími nároky na kvalitu bydlení se v nich stále častěji objevují i různá technická zařízení, jejichž úkolem je zajistit tepelnou pohodu i v horkých letních měsících.
„Nejlepším způsobem, jak se s nadbytečným teplem v domě vypořádat, je vůbec ho nepouštět dovnitř!“
Zatímco úspory a ekologizace vytápění domů a bytů patří v současnosti k jedněm z nejfrekventovanějších témat, o energetické náročnosti a ekologických aspektech klimatizační techniky se příliš nehovoří. Moderní klimatizační jednotky, které pracují na principu tepelného čerpadla s plynulou regulací výkonu, mají skvělou účinnost. Množství jimi spotřebované energie ale rozhodně není zanedbatelné, o starších a levnějších zařízeních ani nemluvě. U těch navíc bývají ve hře i ekologická rizika při jejich provozu a likvidaci.
Chlazení, větrání, klimatizace |
– Rekuperace - představení technologie– Vybíráme klimatizaci - co sledovat?– Jak efektivně používat klimatizaci– Větrání a rekuperace v úsporném domě |
Problém přehřívání budov v letních měsících se netýká jen starších staveb, ale paradoxně spíše těch moderních. Nejde přitom jen o administrativní budovy s fasádami ze skla a kovu, ale také o nízkoenergetické domy. Jejich izolované a dokonale utěsněné pláště, tepelná bilance pokrytá z velké části tepelnými zisky ze slunečního záření a vnitřních zdrojů a v případě lehkých konstrukcí i malá tepelná setrvačnost v zimě pomáhají snížit náklady na vytápění. Ovšem v létě řada těchto předností naopak bývá spíše na obtíž.
Jak zamezit přehřívání budov?
Na udržení tepelné pohody v budově po celý rok se vyplatí myslet už při plánování její výstavby nebo rekonstrukce. Základem úspěchu je kvalitní projekt zabývající se nejen tím, jak teplo v domě co nejvíce udržet, ale i tím, co dělat s jeho případným nadbytkem. Instalace klimatizačních jednotek přitom rozhodně není jedinou možností. Ostatně, pokud tato zařízení kromě chlazení nezajišťují zároveň i vytápění domu v přechodných obdobích roku, neměly by asi v ekologicky šetrných stavbách vůbec co dělat.
Provoz klimatizace často stojí nemalé peníze
Hlavním viníkem letních obtíží s nadbytečným teplem je sluneční záření. Při dopadu na povrch budovy se jeho část odrazí a zbytek je fasádou, střechou nebo po průchodu okny interiérem pohlcen a přeměněn v teplo. Klasická tepelná izolace obvodových stěn a střešní konstrukce sice může hodně pomoci, ale problém sama o sobě nevyřeší. Omezí totiž průnik tepla směrem dovnitř, ale zároveň i ven. Za vyšších teplot navíc její účinnost může klesat. První linie obrany by proto měla být na povrchu budov, resp. ještě před ním.
Spojencem v boji proti úmornému vedru je stín, ať už ho vytváří vzrostlá zeleň, markýzy nebo venkovní žaluzie. Tam, kde zastínění není možné, pomůže zlepšení odrazivosti povrchů, na které sluneční paprsky dopadají. Zatímco drsný a tmavý povrch střechy pohltí a přemění v teplo až 80 % slunečního záření, tatáž střecha opatřená reflexním nátěrem může obdobný podíl záření odrážet. Moderními termoizolačními nátěry na bázi dutých keramických mikrokuliček lze podobného efektu dosáhnout i v případě fasád.
Termoizolační nástřik ploché střechy rodinného domu. Foto autor
Tepelné zrcadlo v oknech
V případě oken je situace o něco složitější. Požadavky na jejich skleněnou výplň jsou totiž protichůdné. Zatímco viditelnou složku slunečního záření by sklo mělo co nejvíce propouštět, dlouhovlnnou složku (tj. tepelné záření) by mělo odrážet a krátkovlnnou složku (UV záření) pak buď odrážet, nebo pohlcovat. Nejlépe to dokážou moderní tzv. nízkoemisivní skla kombinující špičkovou protisluneční ochranu a světelnou prostupnost s výbornými tepelně-izolačními vlastnostmi.
Průnik tepla okny do interiéru mohou omezit i protisluneční fólie. Osvědčený je systém tzv. tepelného zrcadla (Heat Mirror) tvořený speciální průhlednou fólií s nízkoemisivní vrstvou, která je napnuta uprostřed dvojskla při jeho výrobě. Velmi dobrou službu tento systém může poskytnout v létě i v zimě zejména u střešních oken, kde tradiční výplně kvůli sklonu okna mohou ztrácet část svých tepelně-izolačních vlastností. Nevýhodou je vyšší cena. O něco méně spolehlivého výsledku lze dosáhnout i s kvalitními fóliemi lepenými na sklo dodatečně.
Termoizolační nátěr na bázi keramických mikrokuliček. Kresba autor
Ve dne stínit, v noci větrat
Sebelépe tepelně izolovaný dům se neobejde bez větrání zajišťující dostatečnou výměnu vzduchu. Většina obyvatel Česka si přitom musí vystačit s pootevřením oken. V jejich případě lze pro snižování teploty v bytech využít nočního chladu a tepelné setrvačnosti stěn a vybavení interiéru, které se díky nočnímu větrání ochladí a přes den pak při zavřených oknech může akumulovat teplo. Účinnost tohoto postupu lze podstatně zvýšit použitím moderních stavebních materiálů s technologií PCM.
Zkratkou PCM (z anglického Phase Change Materials) jsou označovány materiály využívající k akumulaci tepla změnu látkového skupenství. K dispozici jsou například v podobě High-Tech sádrokartonových desek obsahujících voskové mikrokapsle. Tepelná kapacita těchto desek při tloušťce 20 mm odpovídá cihlové zdi o tloušťce 36 cm. Při nočním větrání vosk v mikrokapslích ztuhne a ve dne pak při svém tání odebírá přebytečné teplo, stabilizuje teplotu v místnosti. Obdobně fungují i zásobníky s hydráty solí ve stropních podhledech.
Technologie PCM - Na obrázku Knauf Gips PCM SmartBoard®
Jen malé procento obytných budov v Česku je vybaveno systémy nuceného větráni s rekuperací tepla. To, jak takovýto systém bude fungovat v parném létě, záleží na kvalitě jeho návrhu i realizace. V případě centrální rekuperační jednotky – pomineme-li variantu strojního chlazení – se pro ochlazování vzduchu nabízí možnost využití zemního trubkového výměníku, popř. chlazení podzemní vodou nebo využití adiabatického chlazení, o němž ještě bude řeč.
Solární komín: Větrání pomocí Slunce
Sluneční záření nemusí být při ochlazování interiérů jenom na obtíž. Je-li šikovně využito, může pro některá klimatizační zařízení představovat bezplatný zdroj energie. Jedním z nich je vynález používaný po celá staletí v zemích s horkým podnebím k zajištění větrání budov - solární komín. Jedná se o prosté zařízení využívající vztlaku vzduchu ohřátého slunečním zářením v nadstřešní části větrací šachty k nasávání chladnějšího vzduchu ze zemního výměníku nebo z chladnější, zastíněné strany budovy.
Účinnost byť jen primitivních solárních komínů za slunečného počasí bývá překvapivě vysoká. Jejich sofistikovanější verze používané v moderních budovách bývají vybaveny pro zvýšení účinnosti nejen slunečními kolektory, ale i akumulačním zařízením umožňujícím využít teplo nasbírané přes den k nočnímu větrání. Jen pro zajímavost: solární komíny s akumulací tepla nepoužívají k zefektivnění větrání svých příbytků jenom lidé, ale třeba i termiti k chlazení svých podzemních hnízd.
S přehříváním se v létě potýkají především pasivní a nízkoenergetické domy
Adiabatické a solární chlazení
Snižovat teplotu vzduchu v budovách lze i tzv. adiabatickým chlazením, při němž se nadbytečné teplo spotřebovává ke skupenské přeměně vody na vodní páru. Nemusí se přitom jednat o žádná složitá zařízení. Fungovat bude třeba i jen namočené prostěradlo. Nevýhodou je, že účinnost přímého adiabatického chlazení závisí na teplotě a vlhkosti ochlazovaného vzduchu. Horký a suchý vzduch se dá ochlazovat velmi dobře. Ovšem při jeho vysoké vlhkosti může účinnost této metody rychle klesnout k nule.
Tento nedostatek eliminují zařízení využívající nepřímého adiabatického chlazení, u nichž je ochlazovaný vzduch v místnosti oddělen od pracovního média tepelným výměníkem. K jejich fungování je však potřeba výkonný vnější zdroj tepla, např. solární kolektor. K chlazení se tak dají použít letní přebytky tepla v solárních soustavách využívaných k ohřevu užitkové vody a přitápění. Solární chladicí jednotky malých výkonů využitelné v běžných rodinných domech však bohužel zatím nejsou běžně dostupné.
Související články
Komentáře ke článku