Aktív és passzív módszerek

Az épületek energiaigényének leszorításában a napenergia mennél nagyobb hasznosításának komoly szerepe van. Ha az eltérő módszerekre gondolunk alapvetően két út kínálkozik.

Aktív megoldásról akkor beszélünk, amikor épületgépészeti rendszerek segítségével használjuk fel az napenergiát. Gondolhatunk itt a napkolektorokra, amik az épület melegvízkészítési és/vagy fűtési rendszereit segíthetik, vagy a napelemes áramtermelés utóbbi időben megfigyelhető egyre jelentősebb előtérbe kerülésére.

A passzív hasznosítás keretében viszont arra törekszünk, hogy a napenergia minden fajta gépészeti berendezés és külső energiaforrás nélkül, 'csupán' az épületszerkezetek 'normál' működése keretében hasznosuljon. Kis leegyszerűsítéssel a passzívház kialakítás egyik alapja is ennek elősegítése - gondoljunk csak a tájolás, a benapozás, az árnyékolás kérdéseire, vagy az ablakok és az üvegezés kiemelt szerepére.

Jól látható, hogy a két megoldási út miben különbözik, de azt se feledjük el, hogy jópár hasonlóság is megfigyelhető. Tekintettel arra, hogy a napenergia nem mindig akkor áll rendelkezésünkre, amikor arra szükségünk van, ezért minden esetben fontos kérdés a sugárzási energia begyűjtése mellett a pillanatnyilag felhasználásra nem kerülő energiatöbblet tárolásának és későbbi célba juttatásának a kérdése is.

A folyadékkal működő kollektoros hasznosítás esetén a leggyakoribb megoldás egy megfelelő méretű (családi ház léptékben több száz vagy ezer literes), szigetelt tartály alkalmazása. A napelemek által szolgáltatott villamos energiát (egyenáram) legegyszerűbben akkumulátorokban tárolhatjuk. A gyakorlatban a jelenleg még nem kellően hatékony akkumulátor-technika miatt a hálózatba táplálás terjedt el (,hogy ezzel a pillanatnyi termelés és fogyasztás közötti eltérés problémahalmazát a központi villamos hálózatra toljuk át).

Passzív rendszerek esetében is foglalkozni kell a többlet sugárzási energia tárolásának és későbbi visszasugárzásának kérdéseivel és itt jön képbe a szintén már korábban is taglalt hőtároló tömeg és annak szerepe. Miről is van szó?

Az egész működési elv alapja az üvegház-hatás

Az üvegszerkezetek átengedik a Napból érkező rövidhullámú sugárzást. Az épület belső szerkezetei (padlók, falak) elnyelik ezt az energiát, felmelegednek és ennek hatására fűtik a helyiség levegőjét. Ha a hőtároló tömeg megfelelően nagy, akkor a szerkezetek puffer tárolóként működnek és az elnyelt energiát időben elnyújtva adják át. Alapelvként kimondható, hogy a sugárzási energia megfelelő passzív hasznosításának az elégséges hőtároló tömeg az egyik alapfeltétele. Enélkül a helyiségbe bejutó sugárzási energia vagy túlmelegedést okoz, vagy a lakói védekező reakció (sugárzás kirekesztése árnyékolással, vagy a többlet hőnyereség kiszellőztetése) hatására 'elvész'.

Ha érdekel a hőtároló tömeg működése olvasd el ezzel foglalkozó bejegyzéseinket:
- Hogyan működik a hőtárolás? - Homlokzati falak hőtárolása 
- Padló és födémek hőkomfort befolyásoló szerepe

A passzív napenergia hasznosítását az épület megfelelő telepítésén, a tömör- és az üvegezett szerkezetek megválasztásán és az igényekhez igazodó méretű hőtároló tömegen felül egyéb, egyedi épületszerkezeti megoldásokkal - mint napterek, energiagyűjtő falak - is segíthetjük. Ezekkel foglalkozunk majd részletesebben következő bejegyzésünkben.

Ha tetszett a bejegyzés csatlakozz hozzánk a Facebook-on is! 

Még több energia, még több tudatosság, még több építészet.

Kiegészítés: Talán már triviális, de itt se feledjük megemlíteni, hogy amennyire kívánatos a passzív napenergia mennél hatékonyabb hasznosulása télen, annyira nem kívánatos ez nyáron. Ennek érdekében feltétlenül gondoskodni kell a hatékony árnyékolási és szellőztetési lehetőségek biztosításáról.

Kiegészítés 2: Azt se feledjük el, hogy nem mi és nem most találtuk fel a forróvizet. Őseink is ismerték és használták a környezetük adta lehetőségeket, így a legegyszerűbb példa a napenergia, passzív hasznosítására a hagyományos parasztház: A ház egyszerű, kompakt formájú, hogy minél kevesebb legyen a hővesztesége. A falazó-anyag (vályog) viszonyla jól szigetel, emellett jó a hőtároló képessége. A déli oldalon kialakított tornác, nyáron védi a falazatot a napsugaraktól, viszont télen, alacsonyabb napállásnál nem gátolja, hogy a nap sugarai felmelegítsék azt.

Kiegészítés 3: Tágabb értelemben a biomassza energetikai célú felhasználása, sőt a fosszilis energiahordozók elégetése is napenergia-hasznosítást jelent, más kérdés, hogy ezek nem a jelen, hanem a közelebbi vagy távolabbi múlt 'elraktározott' napenergiájának elhasználását jelentik.

Felhasznált fotók forrása: aktív-szolár ház Ausztriában, Szoláris építész alapjai