preskočiť na hlavný obsah

Pasívne a aktívne solárne zisky

/up/images/featured/images/0-solarnezisky.jpg

Vďaka solárnym zariadeniam a zaskleniu prinášame slnko priamo do kúpeľne i do obývacích priestorov. Sprchovanie, kúpanie a čiastočne aj vykurovanie sú zabezpečené takmer bezplatne po celé desaťročia. K tomu prispieva aj čisté svedomie, pretože energia pochádza priamo zo Slnka a nezaťažuje životné prostredie.

Vo všeobecnosti môžeme túto energiu využívať aktívne pomocou slnečných kolektorov na ohrev vody či prikurovanie alebo pasívne tak, že prispôsobíme naše bývanie slnečnému žiareniu. Slnečná energia je dodávaná na Zem nepretržite a predstavuje 180 000 TW (celkové energetické potreby ľudstva sú približne 13 TW). Na hranicu zemskej atmosféry dopadá kolmo približne 1 360 W energie na meter štvorcový. Tento údaj sa nazýva slnečná konštanta. Z energetického hľadiska ide teda o mimoriadne zaujímavú možnosť získavania energie. Jej obmedzené využívanie je spôsobené technologickými a ekonomickým problémami.

Typy slnečného žiarenia

Intenzita priameho slnečného žiarenia nad zemskou atmosférou je približne 1 360 W/m2. Z toho prenikne cez atmosféru na zemský povrch pri priaznivých podmienkach približne 1 000 W/m2. Rozptylom priameho žiarenia v oblakoch a nečistotách v atmosfére a odrazom od terénu vzniká difúzne žiarenie. Súčet priameho a difúzneho žiarenia sa označuje ako globálne žiarenie. V závislosti na ročnom období a stave atmosféry môže intenzita globálneho žiarenia v strednej Európe v poludňajších hodinách kolísať od 100 do 1 000 W/m2. Pomer priameho a difúzneho žiarenia je závislý od geografických a mikroklimatických podmienok. Difúzne žiarenie v strednej Európe tvorí v celoročnom priemere 50 - 70 % z globálneho žiarenia, pričom v zime dosahuje až 90-percentný podiel. To je jeden z dôvodov, prečo je použitie plochých kolektorov pre nízkoteplotné aplikácie výhodnejšie ako koncentrujúcich.

Tieniace prvky musia byť súčasťou veľkých okien, aby zabránili prehrievaniu interiéru v lete.

Pasívne systémy využívania slnečnej energie

Prostredníctvom prvkov solárnej architektúry je možné ušetriť až 15 % nákladov na energiu potrebnú na vykurovanie objektu. Dôležité je orientovať všetky veľké okná a zasklené plochy na juh. Takto navrhnutá stavba potrebuje až o 20 % menej energie na vykurovanie oproti domu, ktorý má zasklené plochy orientované na východ alebo západ. Už v projekte je potrebné zvoliť správne dispozičné riešenie vnútorných priestorov. Obývacie a detské izby patria do časti domu alebo bytu obrátenej na juh a ostatné miestnosti (kuchyňa, kúpeľňa, skladovacie priestory, chodba) do jeho severnej časti. Tieniace prvky musia byť súčasťou veľkých okien, aby zabránili prehrievaniu interiéru v lete. Špeciálna fólia, ktorá sa nanesie na vonkajšie sklá, umožní v letných mesiacoch udržať dobré teplotné podmienky v interiéri, pretože zmierňuje oslnenie miestností. Naopak, v zime prepustí do interiéru potrebné množstvo prirodzeného svetla. Zasklené fasády a zimné záhrady patria medzi prvky súčasnej architektúry a ich použitie umocňuje moderný vzhľad budov.

Zimná záhrada plne využíva slnečnú energiu. Funguje aj ako dodatočná izolačná vrstva. Slnečné žiarenie vyhrieva presklenný priestor, čím sa znižujú tepelné straty budovy. Vzduch, ktorý sa v zimnej záhrade zohreje, prúdi do ostatných miestností a prispieva v nich k tepelnej pohode.

V bežných panelákových bytoch sú možné pasívne solárne zisky jedine prostredníctvom zasklených balkónov a lodžií. V zimných mesiacoch sa takto dosiahne nezanedbateľná úspora tepla. Zasklená lodžia alebo balkón fungujú na rovnakom princípe ako zimná záhrada v rodinnom dome. Okrem toho sa zväčší úžitková plocha bytu a interiér je viac izolovaný od vonkajšieho hluku a prachu.

Aktívne solárne systémy sa odlišujú od pasívnych tým, že k využívaniu slnečnej energie nedochádza priamo, ale prostredníctvom slnečných kolektorov.

Podkrovie je nielen atraktívne

Ďalšou z možností ako pasívne využívať slnečnú energiu je architektúra domov s obytným podkrovím so strešnými oknami. Z energetického hľadiska je bývanie pod šikmou strechou veľmi výhodné. Väčšina nových rodinných domov má obytné podkrovie. Ich majitelia volia túto atraktívnu a zdravú formu bývania hlavne kvôli špecifickej atmosfére, ktorú vytvárajú šikmé steny v kombinácii so záplavou slnka, svetla a nádherným výhľadom do okolia. Skutočnosť, že takéto domy  sú energeticky menej náročné si však málokto uvedomuje. Z hľadiska energetickej bilancie sa najvýhodnejším javí dom so šikmou strechou, ktorý má veľký solárny zisk a nízku tepelnú stratu. Prízemný dom s rovnakou obytnou plochou a plochou strechou vykazuje energetickú bilanciu horšiu až o 19% ako dom so šikmou strechou. Ak je dom s plochou strechou poschodový, jeho energetická bilancia je stále o 7 % horšia, ako v dome s obytným podkrovím.

Fotovoltické systémy

Aktívne solárne systémy sa odlišujú od pasívnych tým, že k využívaniu slnečnej energie nedochádza priamo, ale prostredníctvom slnečných kolektorov. Tie pohlcujú slnečné žiarenie a premieňajú ho na energiu, ktorá sa z kolektorov prostredníctvom solárneho systému odčerpáva. Prebytok energie, ktorá sa nevyužije hneď, sa ukladá do zásobníka. Súčasťou solárneho systému na ohrev vody sú kolektory, armatúry, zásobník (bojler) s výmenníkom tepla, čerpadlo, regulačná jednotka, vyrovnávacia expanzná nádoba. Solárne systémy slúžia okrem ohrievania teplej úžitkovej vody na vykurovanie bazénov, skleníkov a podobne. Prídavné vykurovanie prostredníctvom solárnych systémov je však vhodné len pre rodinné domy, ktoré využívajú nízkoteplotné vykurovacie systémy (podlahové, stropné, či stenové) a sú kvalitne zateplené. Tepelné straty v rodinnom dome môžu dosiahnuť maximálne 25 W/m2. V našich klimatických podmienkach je kombinácia s ďalším zdrojom vykurovania nevyhnutná, či už sa jedná o klasický plynový kotol alebo kotol na tuhé palivo. Vykurovacia voda ohriata pomocou slnečných kolektorov sa môže využiť v systémoch ústredného kúrenia či centrálneho zásobovania teplom (CZT). Slnečné kolektory pokrývajú spotrebu TÚV v domácnostiach v našich klimatických podmienkach počas 7 až 9 mesiacov v roku. Naviac, v prechodných obdobiach (jar a jeseň) je možné využiť ich na vykurovanie objektu. Solárne systémy sú vhodné aj pre objekty občianskej vybavenosti (nemocnice, sanatóriá, školy, hotely). V tomto prípade sa v projektovej dokumentácii uvažuje iba s prípravou teplej úžitkovej vody. Solárny zdroj má pokryť 50 % energie potrebnej na jej prípravu.

TEXT Vojtech Holan
FOTO Adam Moerk pre Velux, Lina Németh

Uverejnené v SaB apríl 2010.

zdroj: MEDIA/ST spol. s r.o.­      

Páčil sa vám článok?

áno: 161     nie: 135

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby