Skip to content

* Pasivní solární systémy

Facebooktwitterredditpinterestlinkedintumblr

LIVING:  bydlení, stavění, materiály, inspirace

| stavba | solární energie | inspirace |

 

Trombeho stěna

Pasívní solární systém sloužící k ohřevu vzduchu, akumulaci tepla ale i k ventilaci.

 

Jak funguje Trombeho stěna

Na rozdíl od aktivního solárního systému, který využívá hardware a mechanická zařízení ke shromažďování nebo transportu tepla, je Trombeho stěna pasivním solárním systémem, kde tepelná energie proudí v systému přirozenou cestou, například sáláním, vedením a přirozenou konvekcí. V důsledku toho stěna funguje tak, že absorbuje sluneční záření na své vnější straně a následně toto teplo přenáší skrze stěnu vedením. Teplo vedené stěnou se pak z vnitřního povrchu stěny šíří do obytného prostoru sáláním a do jisté míry i konvekcí.

Skleníkový efekt pomáhá tomuto systému tím, že zachycuje sluneční záření mezi zasklením a tepelnou hmotou. Teplo ze slunce ve formě záření kratších vlnových délek prochází zasklením do značné míry nerušeně. Když toto záření narazí na tmavě zbarvený povrch tepelné hmoty obrácený ke slunci, energie je pohlcena a poté znovu vyzářena ve formě záření o delší vlnové délce, které nemůže projít zasklením tak snadno. Proto se teplo zachycuje a hromadí ve vzduchovém prostoru mezi tepelnou hmotou s vysokou tepelnou kapacitou a zasklením obráceným ke slunci.

Dalším jevem, který hraje roli při fungování Trombeho stěny, je časová prodleva způsobená tepelnou kapacitou materiálů. Jelikož jsou Trombeho stěny poměrně tlusté a vyrobené z materiálů s vysokou tepelnou kapacitou, je tok tepla z teplejšího vnějšího povrchu na vnitřní povrch pomalejší než u jiných materiálů s nižší tepelnou kapacitou. Tento jev zpožděného tepelného toku se nazývá časové zpoždění a způsobuje, že teplo získané během dne se na vnitřní povrch tepelné hmoty dostane později. Tato vlastnost hmoty pomáhá vytápět obytný prostor i ve večerních hodinách. Pokud je tedy tepelná hmota dostatečná, může stěna fungovat jako sálavé topení po celou noc. Na druhou stranu, pokud je hmota příliš silná, trvá jí příliš dlouho, než předá nashromážděnou tepelnou energii, a obytný prostor tak nedostane dostatek tepla ve večerních hodinách, kdy je ho nejvíce potřeba. Stejně tak pokud je tepelná hmota příliš tenká, předává teplo rychle, což má za následek přehřívání obytného prostoru během dne a málo energie zbývá na večer. Také Trombeho stěny využívající vodu jako tepelnou hmotu shromažďují a rozvádějí teplo do prostoru stejným způsobem, ale předávají teplo přes součásti stěny (trubky, láhve, sudy, barely atd.) konvekcí, nikoli vedením, a konvekční výkon vodních stěn se liší podle jejich různých tepelných výkonů. Větší akumulační objemy poskytují větší a dlouhodobější kapacitu akumulace tepla, zatímco menší obsažené objemy poskytují větší teplosměnné plochy, a tím i rychlejší distribuci.

Aby se minimalizovaly možné nevýhody systému Trombeho stěn, je možné použít další strategie tepelné regulace konstrukce stěn. Například minimální vzdálenost 10 cm mezi sklem a hmotou umožňuje čištění zasklení a vložení rolovací sálavé zábrany podle potřeby. Přidáním sálavé zábrany nebo noční izolace mezi zasklení a tepelnou hmotu se sníží noční tepelné ztráty a letní denní tepelné zisky. Aby se však zabránilo přehřívání v létě, bylo by nejlepší kombinovat tuto strategii s venkovním stínicím zařízením, jako je roleta, přesah střechy nebo vnitřní stínění, které by blokovalo nadměrné sluneční záření ohřívající Trombeho stěnu.

 

 

 

Jiné články: 

Facebooktwitterredditpinterestlinkedintumblr