Prejsť na: navigácia, hľadanie

Trombeho stena

Trombeho stena je nepriamy, pasívne solárny tepelný kolektor. Pozostáva z masívnej steny, ktorá je orientovaná na slnečnú stranu, akumulujúc a selektívne zadržiavajúc teplo zo slnečného žiarenia, redistribujúc ho v interiéri. Systém patentoval v roku 1881 Edward Morse, a v roku 1964 ho popularizoval francúzsky inžinier Félix Trombe.

15199170394_37fafa4594_c.jpg

Trombeho stena v Hobiťom dome na záhrade Ekocentra SOSNA

Základ systému tvorí južne orientovaný masívny múr stavby, natretý matnou čiernou farbou, aby lepšie absorboval slnečnú energiu. Pred stenou je v ráme, pripevnenom na stenu umiestnené sklo, s približne desať centimetrov hrubou vzduchovou medzerou, slúžiacou ako zásobník tepla. Vnútorný priestor domu je so vzduchovou medzerou spojený otvormi (prieduchmi) v dolnej a hornej časti Trombeho steny. Otvory je možné uzavrieť klapkami a regulovať tak prúdenie vzduchu.

V neskorých hodinách súčasne Trombeho stena vyhrieva interiér vďaka tepelnej vodivosti múrov – pomalému postupu tepla skrz masívny múr, ktorý popri cirkulujúcom vzduchu slúži tiež ako akumulátor tepla. Na podobnom princípe funguje napríklad Solárny komín

Ako funguje?

Princíp využitia energie spočíva v tom, že slnečné žiarenie dopadá cez sklo na čiernu stenu a zahrieva ju. Akumulačná stena môže byť z tehál, váľkov, ubíjanej hliny, alebo kameňa, prípadne betónu. Masívny materiál steny v sebe akumuluje teplo a ohrieva vzduch v medzere. Vo vykurovacom období je po otvorení horných aj dolných klapiek cez dolné prieduchy vysávaný chladný vzduch, ktorý sa pri prechode cez kolektor ohrieva a hornými prieduchmi prúdi do interiéru a ohrieva ho. Počas noci sú prieduchy uzavreté kvôli tomu, aby nedošlo k spätnému prúdeniu vzduchu, do interiéru je odovzdávané iba teplo naakumulované múrmi, a zabraňuje sa tým tepelným stratám.

Počas zamračeného dňa ostávajú vetracie klapky na miestnosti uzatvorené, čím sa zabraňuje prúdeniu vzduchu a tepelným stratám z miestnosti. Tento systém však dokáže v lete dom aj ochladzovať. Horúci vzduch sa vypúšťa hornou vonkajšou klapkou, pri čom spodná vnútorná aj vonkajšia klapka ostáva otvorená. Vytvorený ťah ochladzuje stenu ako aj obytné priestory. Druhou možnosťou je prekryť sklo závesom, prípadne postaviť strechu s takým presahom, aby v lete zatienila kolektor. Tento jednoduchý výmenník tepla potom funguje bez akejkoľvek dodatočnej energie, len s pomocou slnečnej energie. Pokiaľ nemáte dokonale zaizolovaný dom, tak okrem Trombeho steny potrebujete aj iný zdroj tepla (napríklad pec) a to najmä pre obdobie, kedy je dlhodobo zamračené počasie bez slnečného svitu. Konštrukcia s jednou vrstvou skla je vhodná skôr pre čiastočne alebo prechodne vykurované objekty (rekreačné, záhradné chalupy). Pre trvalo vykurované objekty treba zvoliť riešenie s izolačným dvojsklom pred stenou.

Čo potrebujete?

Na zhotovenie vnútorných prieduchov v stene potrebujete:

  • plastové rúry priemeru 10 cm,
  • dosky a drevené hranolčeky na zhotovenie rámu kolektora,
  • číre sklo (ideálne je izolačné dvojsklo) s gumeným tesnením
  • a matnú čiernu farbu (takú, ktorá môže prichádzať do kontaktu s potravinami – táto neuvoľňuje žiadne jedovaté výpary).
  • Rám a sklo môžete nahradiť aj vyradeným oknom.
16001469936_3cf6f4e4ca_z.jpg

Rúry pre cirkuláciu vzduchu medzi miestnosťou a kolektorom

16001494606_8490d212ae_z.jpg

Uzávery rúr v prípade chladného, zamračeného počasia a noci

15021964750_a0f957ddc3_z.jpg

Oporná stena a rám kolektora

Ako na to?

  1. Pokiaľ ešte len začínate so stavbou domu, tak do vybranej časti južnej steny zabudujte prieduchy z plastových rúr tak, aby spodné boli cca 10 – 15 cm nad podlahou a horné cca 30 cm pod stropom domu. Pokiaľ idete vybudovať Trombeho stenu pre už stojacu budovu, tak musíte do múru preraziť otvory a vložiť do nich trúbky.
  2. Vyhotovte si z drevených hranolov pevný rám na uchytenie skla. Plochu kolektora si zvoľte podľa veľkosti miestnosti – čím väčšia plocha kolektoru, tým viac tepla dokáže dodať. Sklo do rámu použite aspoň 4 mm hrubé, na zabezpečenie skla použite gumené tesnenie a drevené lišty. Pokiaľ máte staré eurookno, tak vám táto časť práce odpadá.
  3. Zdravotne nezávadnou matnou čiernou farbou dôkladne natrite plochu steny, ktorá bude zakrytá kolektorom.
  4. Rám položte na pevný drevený podklad, chránený pred dažďom, v ktorom sú umiestnené dolné vonkajšie klapky na prívod vzduchu z vonka, používané na ochladzovanie. Rám upevnite aj z hornej strany dreveným prekladom s hornými vonkajšími klapkami (tie sa tiež používajú pri ochladzovaní vypúšťaním teplého vzduchu). Ideálne je rám s oknom mierne ukloniť, tak aby sa čo najlepšie využila slnečná energia. Rám musí čo najlepšie priliehať k akumulačnej stene a medzery musia byť utesnené tak, aby nedochádzalo k únikom prúdiaceho vzduchu. Vzdialenosť skla od podkladu môže byť v rozmedzí cca 2 – 12 cm, ideálna je vzdialenosť okolo 10 cm.
  5. Vyhotovíme si drevené „štuple“ s priemerom rovnakým, ako priemer plastových rúr prieduchov. Touto pomôckou môžeme ručne otvárať a zatvárať prieduchy a regulovať tak prúdenie vzduchu podľa potreby. Vonkajšie klapky sa môžu regulovať pomocou jednoduchého lankového mechanizmu, ktorým môžeme klapky otvárať alebo zatvárať z vnútra budovy. Pokiaľ sú všetky prieduchy otvorené (a vonkajšie klapky zatvorené), tak dochádza k výmene studeného vzduchu za teplý. Ak sú otvorené len horné prieduchy a dolné aj horné vonkajšie klapky, tak dochádza k ochladzovaniu odvádzaním teplého vzduchu. V noci a v zamračenom období sú uzavreté aj prieduchy aj klapky.
  6. Funkčný, svojpomocne postavený príklad Trombeho steny si môžete pozrieť v Hobiťom dome, v záhrade Ekocentra SOSNA o.z. v Družstevnej pri Hornáde.