Nazeleno.cz – úspory energie, izolace, zdravý životní styl, biopotraviny, ekologie [logo]

DOPORUČUJEME:

Ceny Energie

Najdeme nejlevnějšího dodavatele!

Trombeho stěna a další chytré nápady na úspory ve vytápění

Solárně termické kolektory nebo fotovoltaické panely nejsou jedinými technologiemi, které umožňují využití sluneční energie. Jak efektivně zvýšit pasivní solární zisky budov? Vyplatí se investovat do dvojité fasády domu, zasklení lodžie, vzduchových kolektorů nebo Trombeho stěny? Kolik energie tyto technologie ušetří?

31. 05. 2010 | David Daniel

Ve zkratce:

Při využívání solární energie nejsme odkázáni pouze na složité technologie typu fotovoltaických panelů nebo solárně termických kolektorů. Energetický přínos znamená již správný návrh stavby a lze jej dále zvýšit s pomocí jednoduchých prvků absorbujících sluneční energii. Pro jaké typy staveb se hodí vzduchové kolektory, dvojitá fasáda nebo Trombeho stěna?

Chcete ve svém domě využívat sluneční energii, ale nechce se vám investovat do solárně-termických kolektorů nebo fotovoltaických panelů? I bez nich existuje mnoho způsobů, jak solární energii zachytit a zužitkovat.

"Energetický přínos Trombeho stěny je podmíněn stavem celé stavby, především vzduchotěsností, kvalitou izolací a typem topení."

Nejpřirozenějším způsobem, jak začlenit pasivní solární zisky do energetické bilance domu, je přizpůsobit stavbu tomuto záměru již ve fázi projektu. Jde především o orientaci a dispozici stavby. Inspiraci je přitom možné najít i v přírodě. Například mraveniště mívají jižní stranu ve sklonu, který umožňuje optimální zisky ze slunečního záření, severně orientovaná strana je naopak úsporně strmá.

Úsporné chlazení, přítápění a ohřev

   – Pasivní klimatizace: Ochlaďte dům zadarmo

   – Solární ohřev vody nejen v bazénu

   – Pasivní a nízkoenergetické domy

   – Efektivní a úsporné přitápění šetří energii

Podobně pracují stavitelé nízkoenergetických a pasivních domů – své stavby otevírají jižním nebo jihozápadním směrem a na takto orientované stěny umísťují největší prosklené plochy, zimní zahrady nebo terasy, jež v zimě stavbě přináší energetický zisk. Severní strana takových domů mívá naopak minimum oken a dalších prostupů a jejich rozměry jsou co nejmenší.


Pro zvýšení pasivních solárních zisků je důležitá orientace domu

Lodžie a fasáda jako solární kolektor

Jako velký solární kolektor může  fungovat zimní zahrada nebo prosklená lodžie. Z pozorování teplot v takových prostorách (lodžie u bytových domů) vyplynulo, že v zimním období s denními teplotami -5 až -10 °C vzrostla v prostoru osluněné, jižně orientované lodžie teplota až na 30 °C, oproti tomu teplota v severně orientovaných lodžiích se pohybovala jen mírně nad bodem mrazu. Výsledkem u lodžií orientovaných na jižní strany (JV, jih, JZ) je zvýšení teploty v místnostech přilehlých zasklené lodžii nejméně o 2 až 3 °C, to znamená až 37% úsporu nákladů na vytápění.

Kromě základních principů zužitkování solární energie lze stavbu přizpůsobit pro energeticky výhodné fungování dalšími kroky. Jedním z nich je zřízení dvojité fasády, kterou je rovněž možné považovat za určitý typ vzduchového solárního kolektoru. Jde o konstrukční prvek, jehož základním principem je umístění druhého pláště před primárním vnějším obvodovým pláštěm. Pokud jde o materiál, může být vyrobena ze skla, plechu, může ji tvořit kovová síť, obalové membrány, polykarbonátové desky nebo keramické tvarovky.

Trombeho stěna
Trombeho stěna. Zdroj: www.envic-sdruzeni.cz

Prostor mezi primární fasádou a předsazenou druhou konstrukcí je odvětráván a taková konstrukce přináší pro provoz domu řadu energetických výhod. V létě nehrozí stavbě v takové míře přehřívání (úspora při eventuální klimatizaci vnitřních prostor), v zimě dvojitá fasáda přináší výraznou úsporu při vytápění.

Efektivita dvojité fasády v praxi

Praktickou ukázkou může být studie Hodnocení dvojité provětrávané fasády Ing. Miloše Kalouska z VUT Brno. Vyplynulo z ní mimo jiné, že dvojitá fasáda vykazuje na vnitřním povrchu vnitřního zasklení teplotu o 13,5 °C menší než fasáda jednoduchá, což znamená velký přínos z hlediska tepelné pohody v místnosti v letním období. V zimě naopak teplota vzduchu v meziprostoru dosahuje hodnoty 15,7 °C a zlepšuje tak tepelnou pohodu v interiéru variantě jednoduché fasády, kde je na povrchu teplota 4,7 °C (více viz tabulky).

LÉTO

 
Dvojitá fasáda
Jednoduchá fasáda
Teplota na vnějším povrchu
38 °C
43,1 °C
Teplota na vnitřním povrchu 
35,2 °C
48,7 °C
Teplota vzduchu v meziprostoru
40,2 °C
 -

ZIMA

 
Dvojitá fasáda
Jednoduchá fasáda
Teplota na vnějším povrchu
16,5 °C
4,7 °C
Teplota na vnitřním povrchu 
16,5 °C
21,6 °C
Teplota vzduchu v meziprostoru
15,7 °C
 -
*Zdroj: Kalousek, M., Kala, J., - Hodnocení dvojité provětrávané fasády na objektu AB Reding

Dvojité fasády tedy mají pozitivní vliv na celkovou energetickou bilanci objektu v letním i zimním období. Proudění vzduchu uvnitř fasády v letním období brání přehřívání a v zimě zase výrazně snižuje tepelné ztráty. Potřeba energie na ochlazování v létě může být nižší o 10 až 20 % v (místnostech přilehlých k fasádě), roční spotřeba energie na vytápění může klesnout až o 30 %.

Použití dvojité fasády

Dvojitá fasáda je finančně i konstrukčně náročné řešení, jde ovšem o prvek ovlivňující nejen vzhled, ale i statiku budovy. Často proto nachází uplatnění při větších stavbách, např. administrativních budovách. Dvojitá fasáda je ale vhodným řešením i při rekonstrukci staršího objektu

Vzduchové kolektory pro přitápění

Kromě nákladné a konstrukčně náročné dvojité fasády lze pro vylepšení tepelné bilance domu využít i speciálně zřízené vzduchové kolektory, které se umísťují na fasádu nebo na střechu domu. Teplovzdušné rozvody pak ohřátý vzduch vedou do interiéru, oběh vzduchu přitom zajišťuje ventilátor. Vhodná je i jejich kombinace s fotovoltaickým  zdrojem elektřiny, který zajistí chod ventilátoru pro „distribuci“ ohřátého vzduchu.

Nezakrytý absorbér
Nezakrytý absorbér

Vzduchové kolektory je možné aplikovat v několika odlišných konstrukčních typech. Jedním z typů je nezakrytý absorbér (Transpired Air Collector), který k ohřevu interiéru budov využívá jednoduché elegantní technologie – kolektor sestává z perforovaného tmavého plechu umístěného na fasádě, který absorbuje solární energii, s pomocí ventilátorů je pak z mezery mezi plechem a zdí odčerpáván ohřátý vzduch do budovy. Účinnost využití sluneční energie dosahuje 60–70 %. Kromě toho tato další vrstva vzduchu snižuje tepelné ztráty budovy. Díky jednoduchosti má systém dlouhou životnost a malé provozní náklady.


Provoz Trombeho stěny podzim-jaro. Zdroj www.envic-sdruzeni.cz

V případě zakrytých kolektorů je absorbér přikryt průhledným či průsvitným krytem a jedná se  o zařízení s vysokou účinností sloužící k přitápění objektů v přechodném období. Kolektor se umisťuje na jižní stranu fasády domů nebo nad střešní plášť s orientací na jih, s možnou mírnou odchylkou k východu nebo západu. Zasklené kolektory mohou pracovat v uzavřeném okruhu a teplo odvádějí do zásobníku tepla, jde o analogii k systémům pro ohřev vody, médiem je ale vzduch a teplo se ukládá zpravidla do zásobníku s kamenivem.

Použití vzduchových kolektorů

Vzduchové kolektory se hodí jako doplňkový zdroj energie u menších staveb, v případě rekreačních objektů, které nejsou trvale obývány mohou temperovat interiér v chladném období.

Účinná Trombeho stěna

Poměrně jednoduchým a přitom velmi účinným systémem pro zužitkování solární energie, který se uplatní i v menších objektech rodinných domů je tzv. Trombeho stěna. Základ systému tvoří jižně orientovaná masivní zeď stavby, která je natřena černou barvou, aby lépe absorbovala sluneční energii. Před ní je umístěna prosklená stěna, která uzavírá vzduchovou mezeru. Vnitřní prostor domu je s vzduchovou mezerou spojen otvorem v dolní a horní části Trombeho stěny, oba otvory je možné uzavřít klapkami a regulovat tak proudění vzduchu.

Tip

Zkoumáním Trombeho stěny se u nás zabývá sdružení Envic, které ve spolupráci s Fakultou elektrotechnickou Západočeské univerzity v Plzni provádí výzkum na praktické realizaci tohoto zařízení v rodinném domě. Kromě toho poskytuje poradenství a návrhy stěny těm, kteří o stavbě stěny uvažují.

Princip využití energie spočívá v tom, že sluneční záření dopadá na tmavou zeď, zahřívá ji. Masivní materiál v sobě akumuluje teplo a ohřívá vzduch v mezeře, v zimním období pak po otevření horní i dolní klapky proudí do interiéru a ohřívá jej. Účinnost a možnosti regulace zvýší použití ventilátoru, který urychluje proudění ohřátého vzduchu. V létě by při takovém režimu docházelo k přehřívání interiéru, klapky se proto uzavírají a vzduchová mezera je naopak otevřena do exteriéru. Pro správnou funkci Trombeho stěny je důležité, aby vnější skleněná plocha byla dobře utěsněna a režim nebyl narušován větrem apod.


Provoz Trombeho stěny v létě. Zdroj www.envic-sdruzeni.cz

Energetický přínos Trombeho stěny (stejně jako ostatních typů zužitkování solární energie) je podmíněn stavem celé stavby, především vzduchotěsností a úrovní izolací, ale i typem topení – vhodné je nízkopotenciálové topení (podlahové nebo stěnové).

Použití Trombeho stěny

Jednoduchá konstrukce prosklení je Trombeho stěny je vhodná spíše pro částečně nebo občas vytápěné objekty (rekreační chalupy, průmyslové objekty). Pro trvale vytápěné objekty a objekty dobře izolované je třeba zvolit minimálně řešení s izolačním dvojsklem před stěnou. Trombeho stěnu lze realizovat v mnoha variantách a každý projekt je třeba posoudit individuálně.

Související články

Tagy: Energie, Solární energie, Vytápění, Stavba a rekonstrukce, Pasivní domy, Nízkoenergetické domy, Vytápění,

Nazeleno.cz - vše o úsporách energií

Katalog firem

ELEKTRODESIGN ventilátory spol. s r.o.

Výrobce a dodavatel profesionální vzduchotechniky, ventilátorů a příslušenství, rekuperačních jednotek,…

<!-- -->
KM BETA, a.s.

Největší český výrobce betonové střešní krytiny, vápenopískového zdicího systému SENDWIX a dále cihelného…

<!-- -->
Conergy Česká republika, s. r. o.

Conergy je dodavatelem fotovoltaických řešení ze systémových komponentů vyráběných v závodech v Německu.…

<!-- -->
km beta

Rodinná firma s tradicí od roku 1926 vyrábí dřevěná eurookna, francouzská okna, posuvné terasové dveře…

<!-- -->
Lindab s.r.o.

Výrobce a dodavatel lehkých střešních krytin, okapového systému, rovinných a trapézových plechů, systému…

<!-- -->
Chcete být na tomto místě? Zvolte zvýhodněný zápis!