Vpliv akumulacije na delovanje pasivne hiše

Z akumulacijo označujemo sposobnost hiše, da sprejme toplotno energijo, ko pride do presežkov toplotne energije, npr. ob sončnih dneh, obiskih ali pa pri ogrevanju s cenejšim nočnim tokom ter oddajanjem te energije, ko pride do primanjkljaja. Več kot lahko hiša sprejme toplotne energije, ter manj kot se pri tem ogreje, večjo ima akumulacijo. O tem, ali je akumulacija sploh potrebna ter kakšno vlogo ima, kroži veliko napačnih informacij, zato podajamo nekoliko podrobnejšo razlago.

S tem pojmom v graditeljskem žargonu označujemo, koliko energije je hiša sposobna sprejeti, če se segreje npr. za eno stopinjo. Pomembna je zato, da temperatura v hiši ne niha preveč pod vplivom različnih motenj, kot sta npr. nočni padec zunanje temperature ali pa presežki notranjih in sončnih dobitkov. Večja akumulacija ima svoje prednosti, pa tudi slabosti, ki jih bomo tukaj izpostavili. 

S sodobno regulacijo ogrevanja je danes možno nagle padce zunanje temperature zelo dobro izničiti, tako da zelo malo vplivajo na nihanje notranje temperature. Iz tega razloga so nekateri mnenja, da akumulacija energije v sodobnih hišah ni potrebna in izpostavljajo predvsem slabosti. Vendar pa pri tem pozabljajo, da se lahko hiša tudi pregreje, pri čemer pa bi jo morali hladiti. V sodobnih varčnih oz. pasivnih hišah se lahko hitro zgodi, da imamo presežke sončne energije tudi pozimi. Pasivna hiša, ki ni sposobna akumulirati sončne energije dovolj hitro, se na sončen zimski dan z lahkoto podnevi pregreje na 25°C in več, tako da postane v notranjosti prevroče in jo je potrebno hladiti z odpiranjem oken. Ponoči, ko pade zunanja temperatura,  pa se hiša hitro ohladi in jo je potrebno dodatno ogrevati. Iz energetskega stališča to ni smotrno, če ne že neudobno. Podobno se zgodi, če v hišo pridejo gostje,  in pride do presežka notranjih dobitkov, saj ljudje oddajamo kar precej toplote. Zadnje je posebej izrazito pri manjših hišah, ki imajo manjšo količino materialov, ki bi lahko energijske dobitke sprejeli in akumulirali.

Več kot ima hiša akumulacije, daljše obdoje energijskih presežkov ali primankljajev lahko prebrodi, brez da bi bilo potrebno hišo pri tem dodatno hladiti ali ogrevati. Pri enaki debelini izolacije je hiša tako bolj varčna, če je sposobna akumulirati več energije. Imajo pa takšne hiše, ki akumulirajo velike količine energije, tudi svoje slabosti. Če je takšna hiša hladna, npr. če v njej bivamo samo občasno, potrebujemo precej več časa in energije, da jo ogrejemo na željeno temperaturo. Za občasno bivanje so torej bolj primerne hiše, ki akumulirajo samo majhno količino energije. Podobna težava nastopi, če se takšna hiša pregreje. Namreč poleti nas velika sposobnost akumulacije energije pri hiši lahko zavede, ko nekoliko manj vestno senčimo okna, temperatura v hiši pa le počasi raste.  Ko je enkrat takšna hiša pregreta, jo toliko težje spet ohladimo.

Pri pasivni hiši akumulacija ni namenjena samo blaženju dnevno nočnega nihanja temperature, ampak tudi daljših časovnih intervalov, npr. blaženju padanja temperature pri večdnevni ohladitvi, ki ji sledijo nekoliko toplejši dnevi, s čimer se lahko izognemo nepotrebnemu ogrevanju.

Hitrost sprejemanja energije

Poleg količine energije, ki jo je nek material sposoben sprejeti, je pomembna tudi hitrost. Na sončen zimski dan, ko čez okna sprejemamo sončno energijo, so namreč presežki energije veliki, zato je pomembno, da je material sposoben dovolj hitrega sprejemanja teh dobitkov. V nasprotnem primeru se namreč zrak v hiši pregreje in še preden ga je material sposoben sprejeti, je potrebno ohlajanje hiše z odpiranjem oken. Lastnost materiala, ki vpliva na hitrost sprejemanja toplotne energije pa je izolativnost materiala oz. specifična toplotna prevodnost. Večja, kot je toplotna prevodnost oz. manjša kot je izolativnost, hitreje lahko določen material sprejema toplotno energijo. V ta namen je idealna medetažna betonska plošča, ki ni prekrita z drugimi oblogami ali suho-montažnimi gips ploščami (knauf), saj ima visoko toplotno prevodnost ter visoko sposobnost sprejemanja toplotne energije. 

Od česa je odvisna sposobnost akumulacije?

Koliko energije je določen material sposoben sprejeti, nam govori lastnost materiala, ki ji rečemo specifična toplota - cp [J/kgK], ki pove koliko energije v J moramo dovesti enemu kg materiala, da se segreje za 1°C. V gradbeništvu večinoma bolj vemo, kakšno prostornino oz. volumen V zaseda določen material, zato je drug parameter, ki je zelo pomemben pri določanju sposobnosti akumulacije, gostota - ρ [kg/m3]. Naprimer, ko vgradimo betonske estrihe, ponavadi dobro vemo, koliko kubičnih metrov betona bomo potrebovali, ali pa to vsaj z lahkoto izračunamo. Nato si s pomočjo znane gostote materiala enostavno izračunamo težo materiala - ρ*V, ki smo ga vgradili ter nadalje s pomočjo znane specifične toplote še sposobnost akumulacije cp*ρ*V. Na naslednji povezavi bo to za vas opravil program za računanje akumulacije.

Kakšni materiali akumulirajo največ energije?

Zmožnost akumuliranja energije je torej odvisna od specifične toplote materiala ter njegove mase. Težki materiali lahko zato navadno akumulirajo več toplote. Zelo velikokrat slišim napačno mišljenje, da opeka in les veliko bolje akumulirata toploto kot beton, ki je za akumulacijo zelo slab. Ker ima beton precej visoko gostoto - 2200-2500kg/m3 in s tem posledično maso, je resnica prej obratna. Prav tako je splošno znano, da je za akumulacijo zelo dobra opeka. Mogoče je to veljalo v časih, ko smo gradili iz polne opeke, beton pa je bilo težko dobiti. Danes pa gradimo iz votle opeke, ki je več kot pol lažja. Opeka ima namreč zelo podobno specifično toploto kot beton, pri tem pa sodobna opeka, npr. Porotherm, dosega le tretjino njegove mase. Suh les ima res nekoliko višjo specifično toploto, ki je pri hrastu več kot enkrat višja kot pri opeki in betonu, vendar pa ima glede na beton trikrat nižjo gostoto. Še precej slabše je pri smreki, ki se pogosto uporablja v gradbeništvu. Gostota smreke je kar šestkrat nižja kot gostota betona, približno 400 kg/m3. Višjo specifično toploto zaradi višje vsebnosti vode ima moker les, prav tako gostoto, vendar pa je trajnost takšnega lesa krajša. Za omenjene materiale podajmo, koliko toplotne energije lahko sprejme 1 m3 pri segretju za 1°C.

  • smreka - 0.15 kWh
  • opeka Porotherm - 0.19 kWh
  • hrast - 0.41 kWh
  • polna opeka - 0.44 kWh
  • beton - 0.59 kWh
  • voda - 1.16 kWh

Vrednosti za ostale materiale lahko poiščete v tabeli.

    

Zadnjič dopolnjeno: 16.feb.2015

Return to previous page

Komentarji, predlogi in vprašanja

Leave a Reply



(Your email will not be publicly displayed.)


Captcha Code

Click the image to see another captcha.