SYSTEMY BIERNE (PASYWNE) WYKORZYSTANIA ENERGII SŁONECZNEJ

W odróżnieniu od systemów czynnych, w systemach biernych zbędne są specjalne instalacje, w których cyrkuluje medium pośredniczące. Rolę kolektorów w tych systemach spełniają przeszklenia i elementy lub całe partie domów. Przez przeszklenia wnika do wnętrz promieniowanie słoneczne w formie fal widzialnych i podczerwonych, w znikomej ilości ultrafioletowych i napotyka na specjalnie do tego celu przystosowane elementy pochłaniające. W jednym przypadku są to ściany wewnętrzne, posadzki i stropy, w innym masywna lub lekka ściana zewnętrzna, w jeszcze innym masywna ściana oddzielająca oszkloną werandę od pozostałej kubatury mieszkalnej.

Elementy pochłaniające nagrzewając się emitują długofalowe promieniowanie cieplne, które ogrzewa pomieszczenia, lecz jest zatrzymywane przez szyby. Opisane zjawisko nazywa się „efektem szklarniowym”, który razem z ruchami konwekcyjnymi powietrza, przenikaniem i przewodzeniem, jest podstawą działania biernych systemów słonecznych.

tmpfb31-2W tych systemach trzeba odpowiednio zaprojektować nie tylko rodzaj przeszklenia, ale i kolor, fakturę oraz rodzaje i warstwy materiałów w elementach pochłaniających. Ich wielkości forma, skomponowanie z pozostałymi elementami budynku, będą świadczyły o ich właściwym użyciu i rozumieniu, gdyż ich sprawność jest funkcją rozwiązania architektoniczno-budowlanego całego budynku.

Większą sprawność i wydajność systemu zapewnia mechaniczny rozdział uzyskiwanego w sposób bierny ciepła do magazynów, czy pomieszczeń mieszkalnych. Tak rozwiązywane systemy nazywane są semiaktywnymi. Odróżnienie ich od systemów czynnych powietrznych jest często niemożliwe.

Wpływ systemów biernych na materiały, konstrukcję, rozwiązanie funkcji, a w konsekwencji i formę domów jednorodzinnych jest znacznie większy niż systemów czynnych, tym bardziej że rozwiązania te winny również zawierać inne elementy architektury energooszczędnej. W prawidłowym rozwiązaniu problemów technicznych, architektowi może być pomocny inżynier ciepłownictwa, klimatyzacji i wentylacji. Wymogi systemów biernych nie są aż tak duże, by powodowały unifikację i ograniczenie rozwoju architektury; wręcz przeciwnie sprawiają, że domy muszą być dostosowane do regionalnych uwarunkowań i zawsze mogą być projektowane zgodnie ze zmieniającymi się kierunkami czy prądami.

W polskich warunkach klimatycznych i przy polskiej tradycji budowlanej można stosować systemy bierne, które pokryją zapotrzebowanie na ciepło średnio w 20 do 60%. Dzięki tym systemom można skrócić sezon grzewczy, który trwałby od listopada do marca, co tak w skali gospodarstwa jak i kraju jest znaczącą oszczędnością ekonomiczną i korzyścią ekologiczną.

Polski system budowania domów jednorodzinnych określa się często, ze względu na używane materiały i konstrukcje, jako ciężki lub półciężki, ale właśnie taki sposób budowania ułatwia zaadaptowanie i wykorzystanie go do słonecznych systemów biernych. Zastosowanie systemów biernych powoduje niewielki wzrost kosztów budowy rzędu 10 do 15%, co szybko się amortyzuje w formie zysków energii cieplnej.

Zalety systemów biernych to:
—    brak kosztów eksploatacyjnych,
—    brak specjalistycznych urządzeń,
—    łatwość i prostota obsługi,
—    trwałość i niezawodność.

Zalety te przeważają nad wadami, jakimi są:
—    zmiany w natężeniu strumienia ciepła zależne od usłonecznienia,
—    pewna uciążliwość systemu zysków bezpośrednich.

Wykorzystywanie promieniowania słonecznego w sposób pasywny do ogrzewania domów nie jest niczym nowym. Stale udoskonalane, istniało już w odległej przeszłości.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *