přeskočit na hlavní obsah

Trombeho stěna na rodinném domu

trombeho stěna

Trombeho stěna na rodinném domu v Netunicích, kterou postavil Tomáš Merxbauer, má šanci získat ocenění v soutěži E.ON Energy Globe Award ČR 2010. Majitel domu přihlásil svůj dům s Trombeho stěnou do této soutěže a odborná porota jej nominovala mezi tři nejlepší energetické projekty v kategorii „Kutil".

Řešení Trombeho stěny

Trombeho stěna je jednou z možností využití slunečního záření (tzv. solárních zisků) k přitápění budov. Základní princip funkce je velmi jednoduchý (Obr. 1).

Obvykle jižní (případně JZ neno JV) stěna budovy je postavena z masivního materiálu dobře akumulujícího teplo. Vnější povrch této stěny je opatřen černou barvou, dobře pohlcující sluneční záření. Před tuto stěnu je v určité vzdálenosti předsazena průsvitná deska, obvykle skleněná (např. zasklení z výloh nebo větších oken). Vzdálenost skla od stěny se obvykle pohybuje od několika centimetrů (nejčastěji 10 cm) do několika desítek centimetrů. Mezi stěnou a sklem tak vzniká mezera obsahující vzduch - tzv. vzduchová mezera.

Ve vlastní stěně jsou obvykle dva otvory - spodní, kterým může vzduch z interiéru domu proudit do vzduchové mezery a horní, kterým vzduch proudí ze vzduchové mezery zpět do interiéru domu. Otvory jsou uzavíratelné například pomocí klapek. Vzduchová mezera je v horní části opatřena též klapkou - ta po otevření umožňuje proudění vzduchu ze vzduchové mezery ven do exteriéru.

Funkce Trombeho stěny v období podzim až jaro

Sluneční záření dopadá na černou stěnu a zahřívá ji. Teplo se akumuluje ve stěně. Zároveň je zahříván vzduch ve vzduchové mezeře mezi stěnou a sklem. Teplý vzduch stoupá vzhůru a vzniká proudění - studený vzduch z interiéru domu proudí spodním otvorem do vzduchové mezery, kde se ohřívá, stoupá vzhůru a proudí horním otvorem ve stěně zpět do interiéru, který je takto přitápěn. Po západu Slunce již není ohříván vzduch ve vzduchové mezeře, ale v masivní stěně je stále akumulováno teplo, které je vyzařováno do interiéru domu.

Funkce Trombeho stěny v létě

V létě by se dům přehříval - v letním období je proto horní otvor ve stěně uzavřen klapkou - teplý vzduch ze vzduchové mezery nemůže pronikat do interiéru. Zároveň je otevřena horní klapka ve vzduchové mezeře, kterou je pak teplý vzduch odváděn do exteriéru (Obr. 2).

Pokud je současně v severní chladnější stěně domu otevřen nějaký větrací otvor, systém zajišťuje letní provětrávání domu. Prouděním vzduchu ve vzduchové mezeře je vytvořen podtlak - větracím otvorem v severní stěně proudí do domu chladnější čerstvý vzduch. Dále je vzduch nasáván spodním otvorem do vzduchové mezery Trombeho stěny, v ní stoupá vzhůru a horní klapkou uniká do exteriéru.

Obecné zásady návrhu Trombeho stěny

Pokud je teplota ve vzduchové mezeře vyšší než teplota ve vytápěném interiéru, musí být zajištěno proudění vzduchu - v ideálním případě lze zajistit konstantní rychlost např. ventilátorem. Vzduch proudí spodním otvorem z interiéru do vzduchové mezery a horním zpět do interiéru. Tímto způsobem je efektivněji využita Trombeho stěna (vstupující vzduch je co nejchladnější), ale proudění v potrubí již musí zajistit ventilátor. U této realizace projektant navrhl ještě další otvory pro výstup teplého vzduchu ve střední části stěny a majitel dále umístil do vzduchové mezery spirálu z černé trubky, ve které se předehřívá teplá užitková voda.

Pokud bude teplota vzduchu ve vzduchové mezeře nižší než v interiéru, proudění se musí zastavit. Musí být zavřena klapka na spodním vstupním otvoru do stěny - jinak by chladný vzduch (který klesá dolů) mohl proudit ze vzduchové mezery do interiéru.

Musí být zajištěna maximální vzduchotěsnost vzduchové mezery tak, aby bylo minimalizováno pronikání chladného venkovního vzduchu do vzduchové mezery.

Výhody Trombeho stěny

V základním řešení je výhodou obvykle jednoduchost provedení a nízká cena. Vyšší účinnost přeměny a využití sluneční energie než například u solárních kolektorů. Je zde využito přímé přeměny slunečního záření na teplo a jeho využití bez dalších mezistupňů, které snižují účinnost.

Nižší tepelné ztráty stěnou než u stejně velkých prosklených jižních fasád (za předpokladu použití stejně kvalitního zasklení).

Nevýhody Trombeho stěny

Pokud je stěna zhotovena z masivního materiálu (např. plná cihla) a před stěnou je jednoduché zasklení, je celkový tepelný odpor stěny poměrně nízký. V době, kdy nesvítí Slunce, Trombeho stěna přispívá k tepelným ztrátám domu.

Možnosti zvýšení tepelného odporu Trombeho stěny:

•    Náhrada předsazeného jednoduchého skla izolačním dvojsklem, případně doplněným o selektivní vrstvu pro zpětný odraz infračerveného záření a o náplň inertním plynem (vysoká cena).

•    Instalace izolační rolety před skleněnou desku nebo do vzduchové mezery. Roleta je zatažena ve dnech, kdy nesvítí Slunce a v noci a omezuje tepelné ztráty obdobným způsobem jako předokenní izolační rolety.

•    Náhrada masivního materiálu - z kterého je postavena stěna - pórovitou děrovanou cihlou (například Porotherm) nebo pórobetonem (například Ytong). Velkou nevýhodou tohoto řešení je snížení tepelně-akumulačních schopností stěny a vyšší cena.

Z výše uvedeného vyplývá, že jednoduché řešení Trombeho stěny s vyššími tepelnými ztrátami je vhodnější pro částečně nebo občas vytápěné, případně zcela nevytápěné objekty (rekreační chalupy, průmyslové objekty). Pro trvale vytápěné objekty a objekty dobře izolované je třeba zvolit minimálně řešení s izolačním dvojsklem před stěnou.

Jako u všech solárních systémů, i v případě Trombeho stěny, lze slunečním zářením pokrýt pouze část potřeby tepla na vytápění domu. Na druhou stranu Trombeho stěna umožňuje kratší dobu akumulace tepla než systémy se solárními kolektory a izolovanou akumulační nádrží.

Václav Šváb

zdroj: Alternativní energie

Líbil se vám článek?

ano: 294     ne: 349

Doporuč


 

Poslat známému


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Ochrana údajů –  Podmínky při poskytování služeb