Toggle menu
310,1 tis.
50
18
525,6 tis.
Hrvatska internetska enciklopedija
Toggle preferences menu
Toggle personal menu
Niste prijavljeni
Your IP address will be publicly visible if you make any edits.

Sunčev zid

Izvor: Hrvatska internetska enciklopedija
Način rada sunčevog zida.
Prednja fasada zgrade na međunarodnom aerodromu u Torontu je ustvari sunčev zid.

Sunčev zid je sustav sunčevog grijanja zraka, koji je posebno osmišljeno rješenje i sadrži mnoge unutarnje i vanjske dijelove. Koristi sunčevu energiju za grijanje i ventiliranje unutarnjih prostora u novim i saniranim odgovarajućim primjenama. Konstrukcija sustava je prilagođena kako bi osigurali najveću dostavu energije s najmanjom količinom statičkog tlaka u zračnom prostoru. Postoje mnogi oblici tehnologije sunčevog zida temeljene na potrebama energije u zgradama ili prema korisničkim potrebama. Najvidljivija komponenta sistema je vanjska metalna obloga, ali značajna količina opreme sunčevog zida nalazi se u unutarnjim oblikovanim dijelovima. [1]

Način rada

Specijalno perforirani kolektori ugrađeni su nekoliko centimetara od južnog zida,stvarajući zračni prostor (mogućnost postoji i za jugoistočni,jugozapadni, istočni i zapadni zid). Sustav sunčevog zida može isto tako sadržavati vanjske staklene dijelove u slučaju većeg povećanja temperature. Metalna obloga grijana je pomoću sunčeve topline, a ventilator stvara podtlak u zračnom prostoru uvlačeći topli zrak, stvoren sunčevom energijom, kroz perforirane panele, koristići kontrolu količine protoka zraka kroz perforacije. To održava uvijek istu količinu uvlačenja preko cijele površine zida i osigurava da hladni zrak ne ulazi u zračni tok.

Zrak se općenito „uzima“ sa vrha zida (kako se topli zrak diže) čime se osigurava da je sva proizvedena sunčeva toplina i prikupljena. Topli zrak se onda uvodi u zgradu putem poveznice na klimatizacijskom uređaju. Kako zrak ulazi u komoru gdje se zadržava, on je već ranije zagrijan, tijekom sunčevog dana oko 16 - 38 °C, za oblačnog nešto manje, takvo sunčevo grijanje smanjuje teret energije na uobičajenim grijačima. Topli svježi zrak se tada rasprostranjuje u zgradu putem postojećeg klimatizacijskog sustava ili putem odvojenih ventilatora i perforiranih dovoda zraka.

Visokoprozirni materijali za toplinsku izolaciju koji ne moraju biti prozirni objedinjuju u sebi funkciju toplinske zaštite i sunčevo dobivanje energije. Neprozirnom toplinskom izolacijom smanjuju se kondukcijski gubici topline preko vanjskog zida. Primjenom sunčevog zida ne postiže se samo nadoknađivanje ovih gubitaka nego povrh toga i dodatne dobitke topline. Upijena toplina biva, u jednoj vremenskoj odgodi, od masivnog zida predana prostorima koji se nalaze iza njega. Vremensko razvlačenje i porast temperature određuju materijal od kojeg je zid izgrađen i debljina zida. Već prema kakvoći sunčevog zida i ovisno o različitim rubnim uvjetima neto dobici energije iznose prema iskustvu 50 - 150 kWh/m2. [2]

Materijali za sunčev zid

Od početka 1980-tih vrše se istraživanja na sustavima sunčevog zida. Već je preko 100 zgrada opremljeno sa sunčevim zidom i one pokazuju učinkovitost ove tehnike. Prozirni materijali za toplinsku izolaciju moraju imati dobra svojstva toplinske izolacije (koeficijent prolaska topline U < 1,2 W/m2K) i istovremeno posjedovati veliku propusnost za svjetlo odnosno sunčevo zračenje (g-vrijednost > 0,4). Iz energetskih razloga strukture sa šupljim komorama (kapilare, saće) od plastike ili stakla predstavljaju najbolju kombinaciju toplinske izolacije i prozirnosti. One se postavljaju tako da sunčeve zrake upadaju u smjeru ćelijske uzdužne osovine. Kod povoljnog odnosa dužine i širine ćelija konvektivna toplinska struja gotovo se potiskuje i skoro cjelokupno padajuće sunčevo zračenje reflektira se naprijed u smjeru apsorbera.

Plastični materijal polimetilakrilat (PMMA), poznat i kao pleksiglas i polikarbonat (PC, makrolon), su provjerene izlazne sirovine za ekstrudirane materijale. Odabir se vrši prema traženim fizikalnim i građevinsko-tehničkim zahtjevima, pri čemu je postojanost na temperaturu i ultraljubičaste zrake važan čimbenik. Pleksiglas ima najvišu uporabnu temperaturu od 90ºC, a polikarbonat ima 140ºC, uz istovremeno veću mehaničku stabilnost. Staklo nudi najveću postojanost na temperaturu s optimalnim svojstvima što se tiče ponašanja u požaru, kao i postojanost na ultraljubičaste zrake, i vrlo je prikladan kao material za sunčani zid. U usporedbi s plastikom, staklo pokazuje veću gustoću, a time i veću težinu.

Sunčev zid od silikatnog aerogela je budućnost jer trenutno nije na tržištu. Radi se o jednoj mikrošupljikavoj silikatnoj strukturi, s udjelom čvrstog tijela od oko 10%, dok je 90% zraka. Sastavni dijelovi zraka ne mogu se slobodno kretati tako da sposobnost vođenja topline ostaje unutar stojećeg zraka, a veoma male debljine slojeva postižu veliku otpornost na toplinu (koeficijent prolaska topline U = 0,5 W/m2K, kod debljine 5 cm, uključujući pokrovne slojeve).

Prozirni materijali za toplinsku izolaciju moraju imati dobra svojstva toplinske izolacije i istovremeno posjedovati veliku propusnost za svjetlo, odnosno sunčevo zračenje. Iz energetskih razloga strukture sa šupljim komorama od plastike ili stakla predstavljaju najbolju kombinaciju toplinske izolacije i transparentnosti. [3]

Izvori

  1. [1] "Transportna toplinska izolacija", www.gradimo.hr, 2011.
  2. Solarni zid, www.centar-energije.com, 2011.
  3. [2] "Na koji način tehnologija solarnog zida osigurava svježi zrak i besplatno grijanje ", fasade.hr, 2011.