Solární okno

V letním období bývají často tepelné zisky vzniklé pomocí solárního okna nadměrné, a dochází tak k narušení tepelné pohody. Proto je třeba v místnosti se solárním oknem velice pečlivě řešit problematiku tepelné stability a otázku denního osvětlení. Na základě této skutečnosti jsme se rozhodli provést několik měření na reálném objektu a následnou simulaci dané problematiky v programech dostupných na VUT FAST v Brně. Smyslem naší práce je poukázat na složitost správného výběru zasklení (přičemž velmi záleží na konkrétních požadavcích), jak dokazují i grafy 1, 2 na konci tohoto článku.

Měření i výpočty byly realizovány pro stavbu s dobře zatepleným lehkým obvodovým pláštěm. Právě v tomto případě se lépe projeví vliv jednotlivých typů oken, jelikož nedochází k akumulaci tepelné energie a jsou zřetelnější teplotní výkyvy.

 

Při výběru zasklení, vhodných pro použití na sledovaném okně, jsme vycházeli z výrobků dostupných na našem trhu. Rozhodujícími parametry pro nás byly součinitel prostupu tepla a energetická a světelná propustnost skla okna (viz tabulka).

 

Sledovaný rodinný dům je koncipován jako energeticky úsporná dřevostavba se snahou využít principy solární architektury (viz obr.). Objekt postavila firma RD Rýmařov v roce 2000 v areálu brněnského výstaviště, kde je součástí stálé expozice rodinných domů Eden 3000. Jedná se o dvoupodlažní stavbu. V 1. NP se nachází zádveří, WC, kuchyň, obývací pokoj, technické zázemí pro vzduchotechnickou jednotku. Ve 2. NP jsou situovány 3 pokoje a koupelna.

Okna a terasové dveře jsou vyrobeny z vysoce jakostního dřevěného profilu a zaskleny izolačním ditermálním sklem. Neprodyšnost spár je zajištěna prostřednictvím průběžného gumového těsnění.

 

Terasová okna jsou neotvíravá, terasové dveře otvíravé. Součinitel prostupu tepla U_w = 1,4 Wm^–2K–1.  Ke stínění slouží přesahující konzoly, vnější (dřevěné, žluté) a vnitřní (látkové, bílé) žaluzie. Vytápění zajišťuje vzduchotechnická jednotka firmy Atrea s výústky v podlaze.

 

V roce 2004 byla provedena tepelně-technická měření in situ v zimním i letním období. Měření prokázala, že v zimním období zde provozovaný topný systém reaguje na dané vnější podmínky adekvátně, čímž dochází k efektivnímu využívání tohoto systému a stavby jako celku. V letním období jsou dodrženy požadavky normy [1] (viz grafy 1, 2), ale při zatažených žaluziích je problém se splněním požadavků na denní osvětlení místnosti ČSN 730580.

 

V posuzované místnosti jsme sledovali teplotu vnitřního vzduchu, solární zisky a potřebu energie v závislosti na změně druhu zasklení solárního okna. Vytvořili jsme několik variant na základě kombinací parametrů zasklení.

● Varianta A – uvažuje stávající zasklení solárního okna a zahrnuje vliv zastínění, tj. vnější žaluzie a konzoly. Výsledné solární zisky zahrnují nejen vliv solárního okna, ale i vliv ostatních okenních otvorů nacházejících se v místnosti.

● Varianta B – v solárních ziscích je zohledněno pouze solární okno, bez vlivu ostatních okenních otvorů, B1 – s vlivem stínění, B2 – bez vlivu stínění.

● Varianta C1 – C11 vychází z varianty B2, stínění solárního okna je uvažováno pouze přesahující konzolou a postupně jsou měněny vybrané parametry zasklení.

 

Při uvažování vlivu pouze solárního okna – varianta B1 (nezapočítání ostatních okenních otvorů) se tepelná ztráta místnosti sníží o 4 % a solární zisky o 40 % vzhledem k variantě A. Při uvažování standardního dvojskla – varianta C1 se tepelná ztráta místnosti zvýší o 50 a solární zisky o 15 %, u varianty C6 dochází ke zvýšení tepelné ztráty místnosti o 35 % a snížení solárních zisků o 41 % vzhledem k variantě B2 a k zachování světelné pohody v místnosti. Ve variantě C3 dochází ke zvýšení tepelné ztráty místnosti o 33 % a snížení solárních zisků o 53 %.

Výpočet byl proveden za celý rok, otázkou další analýzy bude využitelnost těchto zisků v chladnějším období roku.

SILVA KLÍMOVÁ, LENKA ŠEVČÍKOVÁ

 

 

 

 

 

Literatura: