Trombe-fal

Energiagyűjtő falak

A nap szoláris hőnyereségét az építészet ősidők óta hasznosítja. Régen, egyszerű módon a vályog- és kőfalak napközben csapdába ejtik a hőt, éjszaka pedig lassan szabadul meg tőle, átadva energiáját a belső tereknek.


Réges régen

A napfűtés modern formája azonban először az 1920-as években alakult ki, amikor az európai építészek passzív napelemes módszerekkel kezdtek el kísérletezni. Németországban Otto Haesler, Walter Gropius és mások vázlatos sávházakat (Zeilenbau) terveztek, amelyek optimalizálták a napfényt. Az Egyesült Államokban a második világháború utáni üzemanyaghiány miatt nagyobb hangsúlyt kap a passzív napenergiából nyert hőnyereség, így nagy népszerűségre tesz szert a “heliotrop” lakás.

 


Ezen rendszerek variációi aztán elszaporodtak az egész világon, de csak 1967-ben valósította meg Jacques Michel építész az első Trombe-falat a franciaországi Odeillóban. A Felix Trombe mérnökről elnevezett rendszer, mely egy üveg és egy sötét hőelnyelő anyagot ötvözve lassan vezeti be a hőt a házba.

A hagyományos Trombe-fal üveglapot helyez el, körülbelül 2–5 centiméterre a 10–41 centiméter vastag sötét falazattól, amelyet gyakran téglából, kőből vagy betonból készítenek. A naphő áthalad az üvegen, elnyeli a hőtömeg fal, majd lassan kiengedi az otthonba. Míg a közvetlen napsugárzásnak rövidebb a hullámhossza, ezért az üvegen keresztül könnyen vezethető, a hőtömegből ismételten kibocsátott hő hosszabb hullámhosszúságú sugárzás formájában jelenik meg, amely nem tud olyan könnyen átjutni az üvegen. A napsugárzás ezen tulajdonsága, amelyet a Wien elmozdulási törvénye ír le, csapdába ejti a hőt az üvegtábla és a falazat között, lehetővé téve a Trombe falának, hogy hatékonyan szívja fel a hőt, miközben korlátozza annak újbóli kibocsátását a környezetbe. Sőt, mivel az üvegtábla csak a fal külsején van, a hő akadálytalanul mehet át az otthon belsejébe. Ez a folyamat általában 8-10 órát vesz igénybe egy 20 centiméter vastag Trombe falnál. Általában ez azt jelenti, hogy a fal napközben elnyeli a hőt, és éjszaka lassan újból kibocsátja azt a térbe, ami drasztikusan csökkenti a hagyományos fűtési szükségletet.

nappal                                                                                   éjszaka


A Trombe falak passzív fűtési szerepük mellett gyakran teherhordó funkciókat töltenek be. A napsugárzás maximalizálása érdekében a fal üvegezett oldala általában Dél felé néz, amely lehetővé teszi, hogy a fal napközben és télen is több napenergiát gyűjtsön. A Trombe falrendszer hatékonyságát szintén befolyásolhatják a különböző anyagok, méretek, színek.

Gyakori változat a szellőztetett Trombe-fal, amely természetes szellőztetéssel egészíti ki a termikus tömeg működését. A nyílásokat az üvegfelület és a falazat közötti tér felső és alsó részén helyezzük el. Mikor ebben a térben a levegő felmelegszik, a felső részbe emelkedik, a fenti nyíláson keresztül pedig bejut a lakásba. Ugyanakkor a ház belsejéből származó hideg levegő az alsó szellőzőnyíláson át jut be ebbe a térbe, ahol felmelegszik, majd kesőbb a felső nyíláson visszajut a házba.

 

Egy másik példa a Steve Bare által kifejlesztett “drum” fal, mely a vizet használja hőtömegként, nem pedig betont vagy követ. Az elsötétített acéltartályokat vízzel töltik meg, és az üveglap mögé helyezik. Mivel a víz nagyobb hőteljesítménnyel rendelkezik, mint a falazat, ez a rendszer elméletileg hatékonyabban szívja magába a hőt, mint a szokványos Trombe-fal.


A kisebb léptékű változások szintén javíthatják a Trombe-fal hatékonyságát. Például az építészek a jobb eredmény elérése érdekében gyakran árnyékolót alkalmaznak, általában a fal külső felületére helyezve. Az árnyékoló nagy abszorpciós képességel rendelkezik, amely lehetővé tesz nagy mennyiségű napfény elnyelését és hővé alakítását, ugyanakkor alacsony a hőkibocsátása is, ami megakadályozza, hogy ez a hő visszatérjen az üveg felé. Ha ez az árnyékoló lemez egy legördülő sugárzógát, akkor kifejezetten az éjszakai hőveszteség és a nyári hőemelkedés csökkentésére használható. Az árnyékoló betervezésével, valamint a tető túlnyúlásával együtt tud a leghatékonyabb lenni a melegebb évszakokban a túlmelegedés ellen.

A Trombe-fal hatékonyságát optimalizálhatja a gondosan meghatározott szín, méret és anyag. A fal vastagsága anyagtól függően változónak kell lennie: a vezetőképesebb anyagok gyorsabban továbbítják a hőt, amelyet vastagabb falak kialakításával lehet ellensúlyozni. Az építészek a falat feketére is festhetik, hogy növeljék annak abszorpcióképességét, vagy nagy áteresztőképességű üveget használhatnak a napsugárzás maximalizálása érdekében. Az ügyfelek többsége azonban azt szeretné, hogy a fal minél több napfényt engedjen be az otthonukba, és megkövetelik a tervezőktől, hogy egyensúlyban tartsák az esztétikai szempontokat és a hatékonyságot. Az építészek mintás üveget is használhatnak a fal eltakarására, bár ez a megoldás nem fogja csökkenteni az áteresztőképességet.

A heliotróp lakások korai újítói valószínűleg nem vették figyelembe illetve nem használták ki maximálisan az égtáji előnyöket. Manapság már a passzív napfűtési rendszerek, mint például a Trombe-fal is, nagyon vonzóak az alacsony energiafelhasználásuk és viszonylagos fenntarthatóságuk miatt.

A Zion Nemzeti Park Látogatóközpont Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriumának tanulmánya szerint az épületük éves fűtésének 20% -át a Trombe-fal szolgáltatja. Természetesen a Trombe falat tervező építészeknek le kell küzdeniük bizonyos esztétikai hátrányokat, különösen a világítást. A kedvezőtlen égtáj felé néző fal homályát tetőablakok, szomszédos ablakok és különböző mesterséges megvilágítás ellensúlyozhatják. A Trombe-fal szintén erősen éghajlatfüggő rendszer is, vagyis a hely és az időjárási változások negatívan befolyásolhatják a fal hatékonyságát. Ha azonban ezeket a természeti tényezőket megfelelően kezelik, ez a rendszer drasztikusan javíthatja a szerkezet energiahatékonyságát, és drámai módon még alacsonyabb fűtési költségeket eredményezhet.



Webinárium:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/Ancient_home_zinder_niger.jpg

https://de.wikipedia.org/wiki/Zeilenbau#/media/Datei:Bundesarchiv_B_145_Bild-F010841-0009,_N%C3%BCrnberg-Zollhaus,_Neubaugebiet.jpg

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/83/Trombe_Wall_by_Felix_and_Michel.jpg

https://sites.google.com/site/assignment5hvacvarietyteam7/trombe-wall

http://www.the-green-house.net/gallery/passive-solar-energy/passive_solar_energy.gif

https://sustainabilityworkshop.venturewell.org/buildings/trombe-wall-and-attached-sunspace.html

https://www.pinterest.es/pin/468374429989491832/



Minden megkeresés után szeretünk személyesen is találkozni a leendő ügyfeleinkkel, mely találkozás alkalmával lehetőség adódik jobban megismernünk “egymást” illetve az igényeket. Ilyenkor csak nagy körvonalakban rajzolódnak ki az elvárások, de egy jó kiindulási pontot biztosít számunkra a további együttműködéshez. Első körben egy tervezési konzultációt javaslunk ami egyben energetikai, gépészeti szaktanácsadás is.

1 Comment

  • There is noticeably a bundle to learn about this. I assume you made sure nice points in options also. Bridie Jayme Specht

Leave a comment