A napenergia előnyei és hátrányai

A szoláris nyereség egy térben, tárgyban vagy szerkezetben a beeső napsugárzás következtében fellépő hőmérsékletnövekedés. Az épületekben ez a hőmérséklet-emelkedés annak a rövidhullámú sugárzásnak az eredménye, amelyet az épület belseje közvetlenül egy nyíláson, például ablakon keresztül, vagy közvetve a szerkezet, vagy akár mindkettő elnyel.

Egy épület megtarthatja ezt a napenergia-nyereséget, ha nagy termikus tömege van, vagy elkerülheti fényvisszaverő anyagok és szigetelés használatával. Mindkettő az épület fűtési szükségleteitől és attól függ, hogy az épület fűtést igényel-e vagy sem.

AZ ÉPÜLETEK NAPENERGIÁJÁNAK MAXIMALIZÁLÁSA

A napenergia passzívan, a napfényt használva fűt, így nagyon olcsó módja lehet az épület fűtésének. Mivel azonban a közvetlen napfény mennyiségétől függ, nem használható fő hőforrásként.

Ha egy épület hasznot húzna a napsütésből, akkor előnyben kell részesíteni azokat az építőanyagokat, amelyek ezt a sugárzást továbbítják, és az épület kialakítását úgy kell kialakítani, hogy az építmény a lehető legtöbb napsugárzásnak legyen kitéve. A következő bekezdésekben ismertetjük azokat a módokat, amelyekkel növelhető a napsugárzás növelése épület tervezése vagy felújítás során.

Az ablakok elhelyezkedése

Az ablakokat úgy kell elhelyezni és méretezni, hogy a lehető legtöbb napsugárzást biztosítsák, amikor fűtésre van szükség. Ennek elérése érdekében az üvegezést úgy kell megtervezni, hogy ne akadályozza a napsugárzást, és a lehető legjobban kihasználja az épület legnaposabb oldalát.

Figyelembe kell venni, hogy bizonyos napszakokban és az év különböző szakaszaiban, még hűvösebb éghajlaton is, a túl sok napsugárzás túlmelegedést okozhat. Emiatt egyes országokban az építési előírások korlátozzák a felhasználható üvegezés mennyiségét.

Az épület tájolása

Az épület tájolása jelentős hatással lehet a napsugárzásra. Ha az épületet úgy állítjuk be, hogy a napfény nagy része az épület legnagyobb szerkezeti területének oldalát érje, nagyobb napelnyelést tesz lehetővé.

Nyílások, típus, méret és pozíció

Mivel általában a nyílások jelentik a legnagyobb közvetlen napenergia-nyereséget, különösen az ablakokon keresztül, a méret, a helyzet, a tájolás és az anyagok jelentős hatással vannak a napsugárzásra. Minden épülettervezésnél gondos építészeti mérlegelést kell végezni, hogy ezek az épületelemek egyensúlyban legyenek a kívánt napenergia-nyereség-igényekkel.

Anyagok és szigetelés

Az épületszerkezetben olyan speciális anyagok is alkalmazhatók, amelyek a lehető legtöbb napfényt elnyelik, hogy minél nagyobb napenergia-nyereséget termeljenek. Az épületszerkezet sűrű, szilárd anyagok használatával hőtömegként működhet, amely napközben tárolja a napfényt, majd a nap hűvösebb időszakában leadja a hőt.

A NAPSÜTÉSES NYERESÉG CSÖKKENTÉSE

Melegebb éghajlaton a napenergia előnyös lehet télen, azonban a hosszabb napsütéses órák és a nyári hónapokban intenzívebb napsütés miatt túlmelegedési problémákat okozhat, és szükség lehet szellőztető- és hűtőrendszerekre. Ilyenkor válik fontossá a napenergia-nyereség csökkentése – az alábbiakban felsorolunk néhány módszert ennek elérésére.

A napenergia-nyereség a következőkkel csökkenthető:

• A nyílások, például ajtók és ablakok méretének és területének korlátozása
• Az ajtók és ablakok árnyékolása vagy a közvetlen napfénytől való elfordítása
• Fényvisszaverő anyagok használata az üvegen és az épület falán.
• A falak és a tetőterek szigetelése az épületbe jutó közvetett napsugárzás megakadályozása érdekében
• Tetőterek szellőztetése

Lehetőség van speciális fényvisszaverő üvegek és építészeti elemek, például tornácok, árnyékolók formájában történő árnyékolás alkalmazására a napsugárzás korlátozására. Melegebb éghajlaton vagy a nyári hónapokban az év és a nap bizonyos időszakaiban napellenzőket, redőnyöket vagy akár függönyöket is lehet használni a napsugárzás korlátozására.

Lombhullató fák ültetésével az ablakok elé, jól megtervezett ablaknyílásokkal vagy árnyékoló paravánok használatával korlátozható a nyári magas szintű napsugárzás, miközben lehetővé válik a téli alacsony szögű napsugárzásból származó napenergia felhasználása.

Szigetelés

Ha egy épület jól szigetelt, akkor az ablakokon és nyílászárókon keresztül elért hőnyereség visszafogható, azonban az erősen szigetelt falak csökkentik a közvetett napenergia-nyereséget az épületszerkezeten keresztül.

PASSZÍV NAPENERGIA TERVEZÉS

A passzív szoláris tervezés a passzív épülettervezés egyik aspektusa, amely olyan tényezőkre, anyagokra és építési technikákra összpontosít, amelyek maximalizálják vagy minimalizálják a napsugárzásból származó hőenergiát.

A passzív napenergia olyan épülettervezésre összpontosít, ahol a napfény hőenergiáját maximalizálják vagy minimalizálják. Nyáron az ablakok előtt álló lombhullató fák blokkolják a napfényt. 

Télen a levelek lehullanak, és a fák átengedik a napsugárzást.

Az épület hőtömege felhasználható a fűtési és hűtési követelmények egész napos egyensúlyának megteremtésére azáltal, hogy a napközben felhalmozódó napenergia-nyereséget tárolja, majd a hűvösebb, például éjszakai időszakban lassan leadja.

Ilyen hőtömegre példa a “Trombe-fal”, ahol az épület téli napfényes oldalán egy külső üvegréteggel és egy nagy hőkapacitású belső réteggel ellátott, légréteggel elválasztott fal épül.

A termikus tömeg felhasználása a napközben felhalmozódó napenergia tárolására, és annak hűvösebb időben történő felszabadítása egy Trombe-fal létrehozásával kiegyensúlyozza az épület fűtési és hűtési igényeit.

A hőnyereség növelésére üvegezés használható, ahol az üveg összetételét és bevonatát úgy tervezték, hogy növelje az “üvegházhatást”, míg az üveg mérete, elhelyezkedése és árnyékolása a napenergia-nyereség optimalizálására használható. A napenergia közvetett vagy elszigetelt napenergia-nyerő rendszerek, például napelemek segítségével is átvihető az épületbe.

A NAPENERGIA HATÁSA A PADLÓFŰTÉSRE

A napsugárzás gyorsan megváltoztathatja egy terület fűtési igényét, ami szükségessé teszi az ablakok kinyitását a helyiség hőmérsékletének csökkentése érdekében, vagy a kevésbé napos napokon a fűtés bekapcsolását a helyiség hőmérsékletének növelése érdekében. Ez azt jelenti, hogy egy olyan helyiségben vagy épületben, amelyet jelentősen befolyásol a napfény hője, a fűtési rendszernek gyorsan kell reagálnia a fűtésre és a hűtésre. A napfény általi hőnyereségre való gyors reagálás az energiatakarékos fűtési rendszer kulcsfontosságú eleme. A zónás hőmérséklet-szabályozás, ahol minden helyiséget saját hőmérséklet-szabályozó vezérel, rendkívül fontos, mivel a fűtési igények a különböző helyiségek között változnak.

A Warmup elektromos padlófűtési rendszerei a legjobb fűtési megoldások passzív napelemes épületek számára. A padlófűtés lehetővé teszi a zónás fűtést is, ahol minden helyiség hőmérséklete a többi helyiségtől függetlenül szabályozható a lehetséges hőnyereség figyelembevétele érdekében.

Szakértő csapatunk segít megtalálni a projekt bármely specifikációjának megfelelő padlófűtési rendszert.