Energetické zisky bez složitých zařízení

Sluneční energii je možné pro úsporný provoz domu využít i bez složitých technologií. Budovy ji mohou získávat pomocí čistě stavebních prostředků a říká se jim pasivní heliotechnické budovy. Pasivním solárním systémem lze nazvat jak celou budovu, tak pouze některé z jejích částí. Sluneční pasivní stavba musí mít vhodně umístěné a upravené prvky stavební konstrukce, základním prvkem solární architektury je přitom akumulační solární stěna využívající potenciál jižní strany domu, která plní funkci tepelného zásobníku. Ten zabraňuje přehřátí při slunečním svitu a následně uvolňuje teplo při poklesu teploty. Teplo se dovnitř budovy šíří sáláním.

Na úspory myslet už v projektu

Maximálně se využívá osluněné plochy na jižní a jihozápadní straně domu. Na sever se okna neumisťují, případně pouze malá. Zato se využívá tepelných zisků z jižního průčelí budovy. Pro maximální úspory energie je důležité, aby měl dům kompaktní tvar a co nejvíce okenních ploch směřovalo k jihu. Projektant také musí dodržet zásady tepelného zónování v půdoryse a vytvářet akumulační jádra budov.

Je třeba počítat s tím, že celá jižní strana domu funguje jako kolektor. Akumulační efekt se zvýší, pokud jsou stěny a podlaha z masivních stavebních materiálů s vysokou tepelnou kapacitou. Plní pak funkci tepelného zásobníku, který zabraňuje přehřátí při slunečním svitu a následně uvolňuje teplo při poklesu teploty.

Akumulační solární stěny

Základním prvkem solární architektury jsou akumulační solární stěny. Teplo se dovnitř budovy šíří sáláním. Na tomto základním principu pracuje i tzv. Trombeho stěna. Jedná se o masivní stěnu natřenou tmavou barvou ze strany exteriéru. Před tuto konstrukci je umístěna prosklená jižně orientovaná průčelní plocha ve vzdálenosti asi 10 centimetrů. U podlahy a u stropu má stěna uzavíratelné průduchy a teplo se šíří do místnosti radiací ze stěny (s příslušným fázovým zpožděním) a konvekcí přes průduchy ve stěně. Vytápění se reguluje zavíráním nebo otevíráním průduchů.

Jednoduchá technologie s velkým efektem

Základ Trombeho stěny tvoří tmavý, děrovaný trapézový plech, který se umísťuje na fasádu ve vzdálenosti dva až čtyři centimetry od zateplené obvodové stěny. Ventilátor vytváří podtlak mezi fasádou a plechem a tím dochází k nasávání vzduchu do dutiny přes děrování. Vzduch stoupá dutinou, ohřívá se a je dále rozváděn běžným větracím zařízením. Teplota vzduchu se může zvýšit o 10 až 25 °C. Tento systém má vysokou účinnost 60 až 70 % a také snižuje tepelné ztráty. Můžeme ho použít tam, kde jsou jižně orientované fasády bez oken a potřebujeme dosáhnout výměny vzduchu ve velkém množství (např. průmyslové objekty).

Energetická fasáda zásobuje teplem celý dům

Vedle principu Trombeho stěny existuje další forma zužitkování sluneční energie v domě - energetické fasády. Jde o jednoduché vzduchové kolektory, jejichž transparentní vrstvu tvoří skleněná deska a absorpční povrch normální fasáda. Výhodou je, že pomocí těchto kolektorů můžeme zásobovat teplem celou budovu. Při zimním provozu se teplo zachycené fasádou využije pro vytápění, tzn. ohřátý vzduch se rozvádí do jednotlivých místností, které vyhřívá buď pomocí radiace nebo konvekce. V letním období je energetická fasáda schopna odvádět větší část tepelné zátěže dopadající na osluněnou stranu budovy. Fasáda v tomto případě pracuje jako větrací šachta s přirozenou cirkulací vzduchu.

Dvojité transparentní fasády

Jedná se jako v předcházejícím případě o vzduchový kolektor, který je tvořen skleněnými deskami předsazenými před obvodovou prosklenou konstrukcí. Ve vzniklé dutině jsou ještě umístěny stínicí prvky a otvory umožňující regulaci vzduchu ve vnějším plášti. Tyto fasády nabízejí při vhodné koncepci větrání účinnou ochranu proti pouličnímu hluku, zlepšují funkci tepelné izolace, mohou se použít k ohřevu čerstvého vzduchu. Taktéž umožní noční větrání bez rizika vloupání otevřenými okny. Tato konstrukce chrání nejen fasádu, ale i zařízení protisluneční ochrany.

Energie zdarma zlepší energetickou bilanci

Sluneční energie má obrovský potenciál a představuje nevyčerpatelný zdroj jak z ekonomické, tak z energetické stránky. Zároveň se ví, že asi čtyřicet procent veškeré roční spotřeby energie na Zemi se použije na vytápění budov. Je proto žádoucí, aby právě zužitkování potenciálu nízkopotenciálové tepelné energie, k níž patří právě oblast využívání solárních zisků, narůstalo. Výsledkem budou nejen úspory v provozu obytných budov, ale i snížení emisí skleníkových plynů a celkové zlepšení životního prostředí.