Nietypowy sposób ogrzewania słonecznego

Jeśli temat wykorzystywana w domu energii słonecznej jest Ci choć trochę znany, zapewne wiesz, że w naszym klimacie najczęściej wykorzystuje się w tym celu kolektory słoneczne — użyteczne do zmniejszania kosztów przygotowywania ciepłej wody użytkowej.

Jest jednak masa bardziej ekstrawaganckich sposobów na wykorzystanie tego ciepła do podniesienia naszego komfortu i zmniejszania rachunków. O części z nich już pisałem (np. o ścianach Trombe’a), a kolektor powietrzny to już sobie prawie zbudowałem, teraz czeka na testy eksploatacyjne. 😉

Ilość energii dostarczanej Ziemi przez Słońce jest niewyobrażalna. Gdybyśmy potrafili wykorzystać ją w całości, już jeden dzień promieniowania słonecznego dałby nam jej więcej, niż cała ludzkość potrzebuje w ciągu roku! Oczywiście jej wykorzystanie do naszych potrzeb jest niełatwe, wymaga pewnego wysiłku. Oczywistym wyborem w naszym klimacie wydają się być kolektory słoneczne, które przecież też mają sporo wad. Po pierwsze, są drogie, także z punktu widzenia energetycznego nakładu na ich wytworzenie i transport do Polski. Po drugie, rzadko kiedy są ozdobą domu.

Z tym to może trochę przesadzam, bo akurat w polskich warunkach sąsiedzi będą kolektorów zazdrościć, bo to zawsze dowód na zamożność mieszkańców domu. 😉

Pasywne ogrzewanie słoneczne jest metodą ogrzewania nie wymagającą kolektorów, a raczej odpowiedniego zaprojektowania domu pod kątem zmaksymalizowania uzysków energii słonecznej. Rzecz w tym, by dom miał duże przeszklenia od południa, by nie były one niczym zasłonięte (w szczególności mam na myśli sąsiednie budynki, drzewa, itd.). Energia słoneczna wpada do wnętrza budynku i tam jest akumulowana pod postacią ciepła, głównie w ciężkich, betonowych elementach budynku. W pogodne, zimowe dni, efekt grzewczy takich okien skierowanych na południe będzie od razu zauważalny.

Efekt ten widział zresztą pewnie każdy z nas, kto w mroźny, ale pogodny dzień wsiadał do samochodu stojącego godzinę na słońcu. Mimo to, niewielu inwestorów ten potencjał dostrzega i jest skłonnych go zaprząc do pracy dla swojej korzyści. Nic w tym dziwnego, bo wymaga to sporo zachodu — dom trzeba w odpowiedni sposób ustawić na działce, by mógł pozyskać jak najwięcej ciepła. Czasem w ogóle nie jest to możliwe ze względu na zacienienie działki. No i poza tym taki dom trzeba od razu w odpowiedni sposób zaprojektować — przebudowa domu pod tym kątem będzie bardzo trudna, o ile w ogóle możliwa.

Jest jednak mała, ciekawa sztuczka, która pozwala na wykorzystanie pewnych ilości energii słonecznej w każdym istniejącym i nowym budynku.

Wiadomo, że niektóre materiały mają zdolność do akumulacji większych ilości ciepła, niż inne. Mówi się o nich, że stanowią dobrą masę akumulacyjną. Mają odpowiednią gęstość i ciepło właściwe, co oznacza, że ogrzewają się nieznacznie, pomimo dostarczenia im dużych ilości energii. Jeśli jeszcze do tego mają dobrą barwę (im bliższą czerni, tym lepiej), będą w stanie zaabsorbować i przechować dużą część promieniowania słonecznego, która do nich dotrze.

Przykładami takich materiałów mogą być ciemny żwir, żużel, ale także beton. Chłoną one ciepło z energii słonecznej niczym gąbka, a po zachodzie słońca będą to ciepło oddawać (wypromieniowywać). Co by było, gdyby wyłożyć nimi znaczną część gruntu przed południową elewacją budynku?

Jeśli rozsypiemy żwir, żużel, albo wylejemy beton po południowej stronie domu, stworzymy sporą masę akumulacyjną, która zimą będzie się dobrze nagrzewać. Latem przydałoby się ją zacienić, bo wtedy dodatkowe ciepło nie jest nam potrzebne, ale to kwestia do łatwego rozwiązania z pomocą np. drzew czy pergoli. Zimą zaś ta masa powinna być wystawiona na działanie promieniowania słonecznego.

Będzie ona pochłaniać ciepło nagrzewając się, a po zmroku oddawać energię. Część jej wpadnie do środka budynku przez okna, na drodze promieniowania. Część nagrzeje nieco ścianę, co raczej budynku nie dogrzeje, ale zmniejszy nieco straty ciepła przez tę ścianę. Efekt oddziaływania tej masy akumulacyjnej będzie tym większy, im większe okno, a także im niżej będzie zamontowane.

Jasne, że w ten sposób nie zmniejszymy kosztów ogrzewania domu konwencjonalnymi sposobami do zera. Nie ma na to żadnych szans. Ale jeśli tak prosty zabieg miałby dać np. 2-3% zmniejszenia rachunków za gaz czy węgiel, to czy nie warto? Zwłaszcza, że w perspektywie kolejnych lat te oszczędności będą rosnąć, w ślad za rosnącymi kosztami energii? 🙂

Jeśli ktoś z Czytelników już teraz ma duży, betonowy taras albo kawałek chodnika czy parkingu od południowej strony budynku — gorąco polecam odśnieżanie go zimą!

Opublikował 25.10.2013 mgr inż. Krzysztof Lis i oznaczył hasłami

Pozostaw komentarz

Subscribe without commenting