Ugrás a tartalomhoz

Megújuló energia

Dr. Horváth József (2011)

5.2. Passzív napenergia hasznosítás

5.2. Passzív napenergia hasznosítás

A napsugárzás az épületek homlokzati felületein, a tetőszerkezet felületein, és a nyílászárók felületein keresztül hővezetéssel, vagy hősugárzással kisebb-nagyobb mértékben mindig csökkenti az épületek fűtési hőigényét. A passzív napenergia-hasznosítás során az építészet sajátos eszközeivel tudatosan törekszünk arra, hogy a fűtési hőszükségletet minél nagyobb mértékben napenergiából fedezzük.

A napenergia passzív módon történő hasznosításakor az épület tájolása, az árnyékolási megoldások és a felhasznált építőanyagok a meghatározóak. Cseppet sem újszerű ötletekről van szó. Már a népi építészetben is megfigyelhető, hogy a tornácos házak tetőszerkezete olyan kialakítást kapott, mely a laposan érkező téli napsugárzást beengedi az ablakon, de a meredeken tűző forró nyári nap elől leárnyékolja az ablakot. Alapjában véve passzív napenergia-hasznosító a legtöbb épület. Tudatos tervezéssel, a környezeti adottságok kihasználásával, megfelelő tájolással, anyaghasználattal és építészeti kialakítással a Nap melegítő hatását és a napenergiában rejlő lehetőségeket fokozott módon ki lehet aknázni.

A helyiség temperálására tervezett passzív napenergia-hasznosítás nem, vagy csak kis mértékben érinti az épület fűtőberendezésének teljesítő képességét . A fűtőberendezés teljesítményét a méretezési hőszükségletnek megfelelően kell megtervezni figyelembe véve azt a tényt,hogy napenergia hasznosítás bizonyos időszakban egyáltalán nincs.

A hasznosítás alapvető kritériumai:

• A benapozás biztosítása, vagyis a napsütés elérje a szerkezetet.
• A szerkezet legyen alkalmas a napsugárzás hasznosítására.
• A hasznosító legyen képes a hőenergia elosztására térben és időben.

A passzív-napenergia hasznosító épületeket a működési elvük alapján három csoportba sorolhatjuk [5.3]:

  1. Az ún. közvetlen hasznosítású épületek. A napsugárzási energia közvetlenül a fűtendő térben nyelődik el, és a meleg padlószerkezeten felmelegedett levegő közvetítésével, valamint a padló sugárzásával alakul ki a megfelelő környezeti hőmérséklet.

  2. Az ún. hasznosító tömegfalas épületek. A tömegfal nagy falvastagságú, és nagy hőtároló képességű szerkezet, amely elválasztja a lakott teret a külső tértől, ami bizonyos védelmet jelent, de a helyiség használata szempontjából előnytelen, nehezíti az épület építészeti kialakítását (5.7. ábra).

    5.7. ábra - Napház tömegfallal [5.4]

    5.7. ábra. Napház tömegfallal [5.4]


  3. Az ún. hasznosító előtét üvegházas épületek. Az előtét üvegház önálló energetikai egység, amely nagy üvegfelületein keresztül jelentős napenergiát képes elnyelni, amely a kapcsolódó fűtendő térben könnyen hasznosítható. Természetesen napsugárzás nélkül nagy a hővesztesége is, így állandó lakótérként való használata korlátozott. A járulékos tér a fűtendő helyisége hőszigetelését is jelenti, amely összeadódik a lakott tér határolójának hőszigetelő képességével. Az üvegezett tér jelentősen csökkenti a szél hatását, és előfűtött levegője csökkenti a szellőztetési hőigényt (5.8. ábra).

    5.8. ábra - Napház előtét üvegházzal [5.4]

    5.8. ábra. Napház előtét üvegházzal [5.4]


Passzívház: A passzívház olyan épület, melyben kellemes hőmérséklet uralkodik télen külön fűtési rendszer, nyáron pedig légkondicionáló berendezés nélkül, extrém alacsony energiaráfordítás mellett. A fűtési hőszükséglet 15 kWh/(m2év)-re, a primerenergia-felhasználás, beleértve a használati melegvíz előállítását és a háztartási áramot is, pedig 120 kWh/(m2év)-re korlátozódik [5.5].

Ez annak köszönhető, hogy a passzívház extrém jó hőszigeteléssel rendelkezik, mind a falak, az aljzat és a tető, mind pedig a nyílászárok tekintetében. Ezáltal a passzívház hővesztesége csak töredékét teszi ki egy hagyományos házénak. A hőveszteségek minimalizálása érdekében a kiváló hőszigetelés alkalmazása mellett különös figyelem esik a hőhídmentes és légtömör szerkezet kialakítására, valamint a ház energiaháztartásának figyelembevételére már az építészeti tervezés során.

A szellőztetés egy passzívházban mindig kontrollált módon, hővisszanyerővel ellátott légkomfort szellőztető berendezéssel történik. Így egyrészről folyamatosan biztosított a kiváló levegőminőség a lakáson belül, másfelől a szellőztetési hőveszteség is a töredékére csökkenthető.

A passzívházban fellépő összes hőveszteség olyan minimális, hogy annak pótlásához nincs szükség külön fűtési rendszer kiépítésére, a fűtés jelentős részét a házban jelenlévő passzív energiaforrások biztosítják. Legfőbb passzív energiaforrás az ablakokon keresztül beérkező napfény, valamint a gépek és a bentlakók által leadott hő. Ezek a passzív energiaforrások -kombinálva a házból eltávozó, elhasznált levegőből visszanyert hőenergiával- képesek lefedni egy passzívház szinte teljes fűtési energiaszükségletét. Plusz hőt az egyébként is jelenlévő szellőztető rendszeren keresztül lehet bevinni.

Egy passzívház fűtési energiaszükséglete 80-90 %-kal kevesebb, mint egy hagyományos házé és 60-75 %-kal kevesebb, mint egy alacsony energiaszintű házé. Egyetlen passzívház évente tonnás nagyságrenddel kevesebb széndioxid-kibocsátást okoz, mint egy hagyományos ház. 2008 végéig mintegy 16.000 passzívház épült világszerte, egyre több régió támogatja aktívan a passzívház szabvány alkalmazását.

A passzívház komponensek és a passzívházak mértékadó kritériumait a Passivhaus Institut, (Dr. Wolfgang Feist) (PHI) határozza meg.

  • Komponensek, mint az üvegezés, ablakok, ajtók, légkomfort szellőztető berendezések és csomópontok, melyeket a PHI "Passzívházhoz alkalmas komponens" (németül "Passivhaus geeignete Komponente") minősítéssel illet, teljesítik az adott komponensre vonatkozó kívánalmakat. A minősített passzívház komponensek rendelkeznek azon technikai paraméterekkel, melyek az épületek energiamérlegének a kiszámításához szükségesek.

  • Épületek, melyek rendelkeznek a PHI vagy az általa erre feljogosított intézmény által kiállított "Minőségvizsgált passzívház" (németül "Qualitätsgeprüftes Passivhaus") minősítéssel, teljesítik a fent említett kritériumokat. Gondos kivitelezést feltételezve várható, hogy a kiszámolt energiaszükségletek rendeltetésszerű lakáshasználat mellett a valóságban is elérésre kerülnek.