Energetická efektivnost pasivních solárních prvků budov je založena na selektivní propustnosti tepelného záření transparentními materiály, na rozdílné pohltivosti krátkovlnného záření a na omezení emisivity dlouhovlnného záření stavebními povrchy. Dále je zde otázka akumulace tepla, která je podmíněna účinnou tepelnou izolací akumulačního jádra budovy od vnějšího prostředí a hospodaření s teplem.
Zásady navrhování pasivních solárních systémů
Na severní nebo návětrnou stranu okna neumisťujeme, případně pouze malá. Zato se snažíme využít tepelných zisků z jižního průčelí budovy. Tzn. situujeme sem okna, příp. jiné prvky pasivních solárních systémů apod. Členění budovy je minimální. Dodržujeme zásady tepelného zónování v půdoryse a vytváříme akumulační jádra budov. Využíváme vhodného stínění listnatými stromy. Bráníme přehřívání interiéru v letním období.
Rozdělení solárních systémů
a) podle způsobu využití sluneční energie:
- přímé (sluneční záření prochází přímo do místnosti přes zasklení) § nepřímé (sluneční záření se do místnosti dostává ve formě tepelné energie vyzařované z akumulační stěny)
- hybridní
- prvky umístěné v obvodových stěnách orientovaných na jih
- střešní prvky
- přídavné prvky
Vybrané typy pasivních solárních systémů
Akumulační solární stěny
Jedná se o základní prvek solární architektury. Jižní strana funguje jako kolektor, stěny a podlaha jsou z masivních stavebních materiálů s vysokou tepelnou kapacitou. Plní funkci tepelného zásobníku, který zabraňuje přehřátí při slunečním svitu a následně uvolňuje teplo, při poklesu teploty. 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 cca 10 cm. U podlahy a u stropu má stěna uzavíratelné průduchy. Teplo se šíří do místnosti radiací ze stěny (s příslušným fázovým zpožděním) a konvekcí přes průduchy ve stěně. Vytápění regulujeme zavíráním nebo otevíráním průduchů.
Nezasklený solární vzduchový kolektor
Základem je tmavý, děrovaný trapézový plech, jenž se umísťuje na fasádu ve vzdálenosti 2 - 4 cm 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 - 25 °C. Tento systém má vysokou účinnost 60 - 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
Energetické fasády jsou 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.
Energetická střecha
Jedná se o vzduchový kolektor zabudovaný do roviny střešní konstrukce. Většinou se tento způsob kombinuje právě se stěnovým vzduchovým kolektorem. K dosažení dostatečného účinného vztlaku při letním provozu s přirozenou cirkulací vzduchu je nutný určitý výškový rozdíl mezi vstupem a výstupem vzduchu. Z toho důvodu je systém vhodný pro šikmé střechy s úhlem sklonu nejméně 30°. Vzduch se tak dostává do výměníku tepla.
(Zdroj: TZB-info)
