Jeśli budynek w ciągu dnia nie gromadzi energii, wieczorem po zachodzie słońca lub gdy dzień jest pochmurny we wnętrzach szybko robi się chłodno i nieuniknione jest ogrzewanie domu. Są jednak sposoby, by zatrzymać zgromadzoną energię na dłużej.
Najważniejszym celem domu energooszczędnego jest zminimalizowanie zużycia energii niezbędnej do ogrzania budynku. Główne metody to maksymalna ochrona przed ucieczką ciepła poprzez dokładne zaizolowanie przegród zewnętrznych oraz zainstalowanie wydajnego systemu grzewczego. Dodatkowa droga to akumulacja ciepła dostarczanego przez system grzewczy lub pozyskanego w ciągu dnia od słońca. Zmagazynowana energia jest przekazywana powietrzu wewnętrznemu, podnosząc jego temperaturę. Akumulowanie energii i wykorzystywanie jej na ogrzewanie domu to jedno z założeń budownictwa energooszczędnego, a szczególnie tzw. domów pasywnych. W takich domach, dzięki szczelności przegród, minimalizuje się dostarczanie energii do ogrzania budynku drogą konwencjonalną na rzecz tzw. biernego (pasywnego) pozyskiwania energii np. słonecznej, poprzez odpowiednio usytuowane okna. W koncepcji domu pasywnego zgromadzona energia to dodatkowe, dość duże źródło oszczędności.
Z czego zbudować dom akumulujący ciepło?
Duże znaczenie w akumulowaniu ciepła ma materiał, z jakiego wzniesiono dom, a szczególnie jego ściany zewnętrzne, stropy i podłogi. W roli akumulatorów sprawdzają się materiały o dużej bezwładności cieplnej, a więc ciężkie. Technologia murowana ma pod tym względem zdecydowaną przewagę – w budynkach murowanych z cegieł, pustaków i bloczków ciepło bez trudu gromadzone jest w ścianach, stropie oraz podłodze. Budynki drewniane oraz te o konstrukcji szkieletowej są słabszymi akumulatorami ciepła. Akumulowanie ciepła jest łatwiejsze dzięki ociepleniu budynku – jego osłonięcie izolacją termiczną pozwala bowiem na stworzenie efektywnej bariery dla utraty energii.
Ogrzewanie domu – wewnętrzne akumulatory ciepła
Kluczową rolę w gromadzeniu ciepła odgrywa ściana usytuowana naprzeciwko okien, które otwierają wnętrza domu na południe. Będzie ona doskonale gromadzić ciepło pochodzące z promieni słonecznych, jeśli zostanie wzniesiona z pełnej cegły, kamienia lub betonu. Można ją zaprojektować także w budynkach postawionych w technologii szkieletowej. Grubość ściany będzie optymalna, jeśli wyniesie co najmniej 20-45 cm. Jej duża masa sprawi, że ciepło będzie oddawane nawet przez kilka godzin. Optymalnym rozwiązaniem – także ze względu na koszty – jest takie, w którym ściana akumulacyjna jest ścianą nośną, ponieważ nie będziemy musieli ponosić dodatkowych kosztów na wykonanie specjalnie pogrubionej masywnej przegrody. Aby ściana mogła pełnić swoją funkcję akumulacyjną, nie można jej zastawiać meblami oraz innymi elementami wyposażenia. Duża płaszczyzna podłogi może być również akumulatorem ciepła, zwłaszcza jeśli ściana jest oddalona od okien południowych, maksymalnie dwuipółkrotnej wysokości pomieszczenia. Gdy ściana znajduje się dalej i pomieszczenie znajduje się na najwyższej kondygnacji, zalecany jest montaż okien dachowych. Ściana spełni swoją rolę, jeśli będzie nie tylko odpowiednio wykonana, ale też wykończona. Najlepiej zdecydować się na materiały o dużej bezwładności cieplnej: masywne płytki kamienne, gresowe lub klinkierowe. Bardzo dobrym wyborem będzie grube cotto, popularne w krajach śródziemnomorskich oraz Ameryce Południowej.
Kominek podwójnie ciepły
Energia słoneczna może być również kumulowana przez inne detale. Jeśli planujemy kominek, zdecydujmy się na jego usytuowanie jak najbliżej okien, na południowej ścianie oraz jego obudowę z cegły klinkierowej lub elementów kamiennych, np. grubych ciosów piaskowca czy wapienia. Można też wykończyć obudowę kominka płytkami ceramicznymi lub popularnymi w przeszłości kaflami, które dziś przeżywają renesans. Znaczenie ma także forma kominka. Najlepiej, jeśli zdecydujemy się na wbudowanie wkładu w dużą płaszczyznę obudowy, wykonaną z materiału dobrze akumulującego ciepło – im większa będzie obudowa kominka, tym więcej zyskamy z nagromadzonej energii mniej wydamy na ogrzewanie domu.
Sprzyjające ciepłu kolory
Elementem wspomagającym gromadzenie ciepła może być również kolorystyka ściany lub obudowy kominka. Zysk ciepła można zwiększyć nawet o 75% w stosunku do ściany białej, jeśli zdecydujemy się na ciemną barwę materiału wykończeniowego. Aby jednak nie zaciemnić nadmiernie wnętrza, inne elementy wykończenia i wyposażenia powinny być w jasnej kolorystyce, dzięki czemu będą odbijały i rozpraszały światło.
Nowoczesne rozwiązania akumulujące ciepło
Rozwiązaniem, które może zwiększyć pojemność cieplną domu jest zastosowanie w jego przegrodach materiałów zmiennofazowych (PCM). Ich działanie polega na pochłanianiu ciepła z otoczenia, skutkującego zmianą stanu skupienia ze stałego w ciekły oraz oddawaniu go w momencie spadku temperatury z równoczesnym powrotem do stałego stanu skupienia. Zwiększająca się pojemność cieplna materiałów zmiennofazowych nie powoduje znacznego wzrostu masy, zatem można je wkomponowywać w materiały budowlane, polepszając ich właściwości. W ciągu dnia takie osłony i żaluzje montowane na zewnątrz okien wystawione są na działanie promieniowania słonecznego. Absorpcja promieniowania słonecznego powoduje topnienie składników zmiennofazowych i zmagazynowanie ciepła. W nocy, kiedy okiennice są zamykane, ciepło jest uwalniane do pomieszczeń. Niestety materiały PCM są jeszcze dość drogie, więc bardzo rzadko stosowane w budownictwie jednorodzinnym.
Przeszklone przybudówki a zyski ciepła
Ważną rolę w wykorzystaniu promieniowania słonecznego pełnią różnego rodzaju przeszklone przybudówki, np. ogrody zimowe, ganki czy werandy. Najlepiej, aby były oszklone szybami o wysokim współczynniku przepuszczania promieniowania słonecznego do wewnątrz i niskim współczynniku przenikania ciepła. Zimą weranda lub ogród zimowy pozyskują i magazynują ciepło, które następnie przekazywane jest do wnętrza domu – ciepłe powietrze przedostaje się do przyległych pomieszczeń przez specjalne otwory wentylacyjne. Ilość przekazywanego ciepła możemy regulować otwierając lub przymykając otwory. Przepływ powietrza można wspomagać pracą niewielkiego wentylatora. Najczęściej istnieją również zewnętrzne otwory wentylacyjne, które pozwalają na pozbycie się nadmiaru ciepła latem. Jeśli zamontujemy rolety zewnętrzne na oszkleniach, będziemy mogli regulować dostęp promieniowania słonecznego. Takie rozwiązanie latem ograniczy przegrzewanie się pomieszczeń, a zimą radykalnie ograniczy straty ciepła przez szyby nocą.
Zdjęcia: materiały prasowe
