Trombeho stěna
Populární, nadčasová, jednoduchá a poměrně levná. Tak by mohla znít stručná charakteristika pasivního temperování místností energií Slunce pomocí trombeho stěny.
Trombeho stěna je jednoduchá konstrukce se schopností akumulovat teplo do obvodové zdi budovy. Může také sloužit jako solární ohřívač vzduchu a ventilace v jednom. Zásadní pro správný provoz je orientace na světové strany. Je totiž nutné instalovat stěnu na jih, případně jiho-východ, jiho-západ.
První aplikací Trombeho stěny byla zeď natřená černou barvou a vzduchovou mezerou mezi jednoduchým sklem posazeným před touto zdí. Zdivo černě natřené stěny přes den akumuluje tepelnou energii ze Slunce. V noci sáláním zeď předává akumulované teplo do ohřívané místnosti. Sklo se vzduchovou mezerou má za úkol omezit tepelné sálání zdi do venkovního prostoru. Z materiálu zdi je tak akumulační těleso.
Vývoj se však nezastavil a v dalších verzích se inovátoři pokoušejí vylepšit a také trochu více řídit distribuci tepla.
Proto postupně vznikají verze se spodním nasáváním vzduchu z místnosti do prostoru mezi sklem a zdí a horním vypouštěním ohřátého vzduchu opět do místnosti.
Také vznikají verze s nasáváním vzduchu z místnosti a vypouštěním do venkovního prostředí, která slouží jako ventilace místnosti.
Regulačním prvkem se stávají ručně ovládané klapky. V další fázi vývoje nastupují elektricky řízené klapky a / nebo nucený oběh vzduchu pomocí ventilátorů.
Trombeho stěny patří mezi pasivní solární systémy, kdy není potřeba žádné dodatečné energie k čerpání a ukládání tepelné energie.
Velkým oříškem je skladba zdi, která má sloužit jako akumulátor tepla. Pří dodatečné instalaci stěny na již postavený dům se složením stěny mnoho nenaděláme. V plánech na novostavbu bývá zvykem akumulační schopnost zdi zvyšovat vhodným tepelně akumulačním zdivem, štukem i omítkou.
Akumulační schopnost vybraných stavebních materiálů (podle BP-Martin Marek)
| Stavební materiál | Akumulační schopnost (kWh/m3.K) |
|---|---|
beton | 0,62 |
plné pálené cihly | 0,42 |
nepálené cihly | 0,3 |
Dutinkové cihly | 0,15 |
Dalším omezením je sklo, které slouží spolu se vzduchovou mezerou jako tepelný izolant. Neboli jeho hlavním účelem je zabránění úniku tepla ze stěny domu do okolí. Zároveň sklo nesmí bránit dopadu paprsků na černě natřenou zeď.
Trombeho stěnu nelze jednoduše vypnout a díky orientaci směřující na jih se může v letních měsících solidně přehřívat.
V létě Slunce stoupá vysoko nad horizont. Toho je dobré využít k zastínění stěny dostatečně velkým převisem nad stěnou (střecha, dodatečný přístřešek, rantl…).
Stěna tak bude v největších vedrech ve stínu převisu. Zároveň v zimě, kdy je Slunce nízko nad horizontem, nebrání převis v dopadu slunečních paprsků na plochu stěny.
Dalším řešením je v létě zakrytí skleněné plochy. Asi nejlepší schopnost zastínění mají předokenní rolety, což je samozřejmě další investice. Nebo, při použití stěny pro ventilaci studený vzduch nasávaný z místnosti zároveň ochlazuje tuto stěnu.
Občas se setkáme s popisem trombeho stěny u takzvaných teplovzdušných solárních kolektorů. Ty současné inspiroval právě Morseho původní vynález.
Principem jsou stěny Morseho a Trombeho podobné až na to, že Morseho stěna má ve vzduchové mezeře černě natřený kovový profil, který se Sluncem ohřívá. Proud vzduchu odebírá teplo z kovového profilu a vyfukuje do vytápěné místnosti.
Chybí zde zdivo, které u Trombeho stěny slouží jako akumulátor tepla. Logicky tak Morseho stěna nemá schopnost akumulovat teplo na delší dobu. Proto také vyhřívá pouze, pokud Slunce svítí, v noci vás moc nezahřeje.
Historické souvislosti odhalují, že na konci devatenáctého století byla Morseho stěna určená převážně pro dřevostavby. Dřevo bylo často hlavním stavebním materiálem. A právě tam dnes najde své nejlepší využití.
Výhody
- poměrně levná
- nenáročná na výrobu
- téměř bezporuchová (mohou se poškodit klapky, alternativně nucená ventilace, dojít k rozbití skla
Rizika
- Relativně nízká efektivita vytápění
- Omezení pouze na instalaci osluněné stěny – orientace na jih, případně jiho-východ, jiho-západ
- Musí být k dispozici vhodná stěna (bez oken a dveří, výstupků zdiva…), nebo řešit složitější členění stěny domu.
- Usazování prachu v nedostupných částech a složité odstraňování, pokud se na úklid nemyslí při stavbě
- Riziko poškození skleněné stěny. Přeci jen, je to velká plocha, porovnatelná se stěnou skleníku, takže pozor na odlétající kamínky od sekačky.
Závěrem
Zpátky k Trombeho stěně. Jde o nadčasovou technologii a s dalším vývojem akumulačních materiálů stěn, zlepšujících se vlastností skla nepropouštět teplo a nezadržovat sluneční paprsky. Také UV nedegradujícím těsněním oken a nakonec i složením černé barvy budeme moci sledovat vzrůstající efektivitu Trombeho stěny.