Czy tylko klimatyzacja zapewni dostateczny chłód w pomieszczeniu?
Jesteśmy na końcówce lata i początku jesieni, temperatury średnie z roku na rok są coraz wyższe. Klimatyzacja, a może szerzej chłodzenie budynku to temat, który jest bardzo popularny w czasie upałów. Najczęściej wyszukiwany w sieci zaraz obok fotowoltaiki oraz ogrzewania budynku pompą ciepła. Często jako przyszli inwestorzy zadajecie pytania:
- Czy dom energooszczędny z rekuperacją potrzebuje klimatyzacji/ chłodzenia?
- W jaki sposób zapewnić chłód wewnątrz budynku?
- Czy chłód z pompy ciepła można wykorzystać do chłodzenia?
- Jakie elementy warto wykonać już na etapie projektu?
Ilość podobnych pytań można by mnożyć. Jednak aby na nie odpowiedzieć, należy rozważyć wiele kwestii. Dlatego zacznijmy od początku.
Czynniki mające wpływ na ograniczenie przegrzewania się budynku
Na pewno odczuwasz postępujące zmiany klimatu. Obecnie średnioroczne temperatury znacznie wzrastają i coraz częściej mamy do czynienia z bardzo wysokimi długotrwałymi upałami. W Polsce wykluczając ten rok, który nieco odbiega od tej tendencji.
Termoizolacja budynku
Na temperaturę wewnątrz budynku ma wpływ bardzo wiele czynników. Wiążą się one pośrednio z założeniami energooszczędnymi czy usytuowaniem budynku w kierunku Słońca, zadrzewieniem działki, a także z odpowiednią izolacją termiczną oraz zapewnieniem szczelności budynku.
Energooszczędne budynki zorientowanie są w kierunku południowym by zimą Słońce zapewniało dodatkowe ogrzewanie i pozwalało ograniczać koszty jakie na nie wydajemy. Dlatego większe przeszklenia osadzamy od strony południowej. Niestety z tego powodu latem mogą być przyczyną wyższych temperatur. Dlatego konieczne jest wówczas ograniczanie padania promieni słonecznych. By to zrobić instalujemy mobilne rozwiązania takie jak rolety czy żaluzje.
Kolejny aspekt to standard budynku czyli jego izolacja i szczelność. Im grubsza izolacja termiczna i zapewniona jest szczelność budynku tym mniej ciepła dostaje się do środka i tym dłużej zakumulowany chłód utrzymuje się w pomieszczeniu. Jest to logiczne i odwrotne do sytuacji w okresach zimnych temperatur na zewnątrz.
Jak skutecznie ograniczyć przegrzewanie się budynku?
Izolację termiczną wzmocnią odpowiednio zastosowane rozwiązania ograniczające przegrzewanie. Na przykład, przy usytuowaniu budynku zgodnie z zasadami energooszczędnymi w kierunku południowym, należy pamiętać o zapewnieniu ochrony przeciwsłonecznej. Można wykonać ją z pomocą stałych przegród takich jak metrowy okap, który często stosujemy w naszych projektach i który doskonale spełnia swoją funkcję, ale też za pomocą żaluzji. Wysunięty okap to przykład rozwiązania, które ogranicza przegrzewanie, a jest zintegrowane z architekturą budynku.
-
- Stodoła M, metrowy okap
-
- Stodoła z Atrium. Perspektywa ogrodowa skos
-
- Stodoła S+. Perspektywa ogrodowa lustro
Jednak należy pamiętać, że najbardziej efektywnie działa on przy usytuowaniu od strony południowej. Tego typu rozwiązania, w nowoczesnych domach z dużą ilością przeszkleń ograniczają penetrację promieni słonecznych do wnętrza w najgorętszych okresach, tym samym niwelując tzw. efekt szklarni.
Innym rozwiązaniem są rolety zewnętrzne i wewnętrzne, zasłony i żaluzje fasadowe. Wszystkie rozwiązania zewnętrzne są efektywniejsze ponieważ, zostawiają promienie słoneczne, a tym samym ciepło na zewnątrz. Niestety rolety zewnętrzne nie są rozwiązaniem idealnym, ponieważ używając ich w ciepłe dni ograniczamy sobie widok oraz naturalne oświetlenie. Z kolei rolety wewnętrzne i zasłony uniemożliwiają głęboką penetrację wnętrza ciepłem jedynie częściowo. Ciepło dostaje się do budynku w strefie przy oknie, dlatego rozwiązanie to nie sprawdza się w dłuższej perspektywie.
Najlepszym, chociaż najdroższym rozwiązaniem są żaluzje fasadowe. Chronią one przed przegrzewaniem, skutecznie blokując promienie słoneczne, a jednocześnie zapewniają dostateczne oświetlenie pomieszczeń. Ponadto możemy regulować je w zależności od kąta padania promieni słonecznych.
Energooszczędny Projekt Stodoła L
Idea budynków energooszczędnych i pasywnych to ograniczenie konsumpcji energii zarówno zimą do ogrzewania, jak i latem do chłodzenia. Usytuowanie w kierunku południowym, zwiększa pasywne zyski cieplne zimą, tym samym redukuje nasze wydatki na ogrzewanie, ale przy takim usytuowania na równi ważne jest przemyślenie ochrony przed przegrzewaniem tak by zysk energetyczny nie został wykorzystany na chłodzenie aktywne latem.
Pasywne i aktywne chłodzenie budynku?
Izolacja termiczna, ograniczanie dopływu gorącego powietrza i wpadania promieni słonecznych do domu to pasywne sposoby ograniczenia przegrzewania tym samym utrzymywania chłodu w budynku. Odpowiednio dobrane i zainstalowane elementy pozwalają zmniejszyć koszty poniesione na aktywne chłodzenie budynku. Do aktywnego chłodzenia budynku możemy zaliczyć chłodzenie podłogowe lub sufitowe z pompy ciepła, klimakonwektory czy najpopularniejszą klimatyzację.
Rekuperacja to nie klimatyzacja
Rekuperacja często mylona jest z klimatyzacją, ogranicza ona wpuszczanie ciepłego powietrza do budynku i pomaga dłużej utrzymać niższą temperaturę, dzięki wymiennikowi ciepła (rekuperatorowi). Jednak inaczej niż klimatyzacja, sama w sobie nie generuje chłodnego powietrza. Rekuperacja ma głównie za zadanie wentylować pomieszczenia, ale dzięki wymiennikowi ciepła latem pomaga dłużej utrzymać niższą temperaturę w budynku, a zimą ogranicza straty ciepła, ponieważ ograniczamy ilość wlotów/dziur w budynku. O rekuperacji pisaliśmy tutaj:
⇒Wentylacja. Rekuperacja czy grawitacja⇐ |
-
- Gruntowy wymiennik ciepła układany pod płytą fundamentową
-
- Przekrój przez żwirowy GWC
-
- Zasada działania grzebieniowego GWC
Działanie rekuperacji można wspomagać stosując gruntowy wymiennik ciepła. Dzięki niemu powietrze zanim trafi do budynku jest przeprowadzane przez kanały znajdujące się w gruncie lub pod budynkiem gdzie temperatura jest stała (w okolicach 8 st.). Czyli trafia do wewnątrz częściowo schłodzone. Jest to kolejny element, który może ograniczyć/spowolnić wzrost temperatury, ale na dłuższa metę, przy długotrwałych upałach może nie być wystarczające. Wtedy potrzebne jest aktywne schładzanie.
Chłodzenie podłogówką i chłodzenie sufitowe
Chłodzenie podłogówką to wykorzystywanie pompy ciepła i przewodów ogrzewania podłogowego, wprowadzając do instalacji zimną wodę i chłodząc budynek całą płaszczyzną podłogi. Nie sprawdziliśmy tego rozwiązania w praktyce, ale z rozmów z innymi inwestorami i instalatorami jest rozwiązaniem mało efektywnym nie dającym pożądanych efektów. Głównie ze względu na to, że działa wbrew prawom fizyki. Elementy chłodzące znajdują się nisko, w podłodze pomieszczenia, promieniując. A jak powszechnie wiadomo chłodne powietrze jest cięższe, więc „dotarcie” w wyższe partie pomieszczenia jest niemożliwe.
Drugą kwestią jest fakt, że nie ma możliwości ustawienia bardzo niskiej temperatury. Na podłodze pojawiłby się wówczas punkt rosy. Innymi słowy kondensacja pary wodnej, a upraszczając mokra podłoga w całym domu 😊. Poza tym chodzenie po zimnej czy lodowatej podłodze nie należy do najprzyjemniejszych.
Wodne ogrzewanie podłogowe można wykorzystać także do chłodzenia domu
Rozwiązaniem bazującym na podobnej zasadzie do chłodzenia podłogowego, czyli wykorzystującym pompę ciepła, jest chłodzenie sufitowe. Wykorzystywane się w nim rurki do ogrzewania podłogowego. Instalowane są wówczas na suficie lub ścianie. W ten sposób eliminuje się część wspomnianych wyżej problemów i sprawia, że rozwiązanie jest bardziej efektywne, ponieważ chłód opada z sufitu na dół. To bardzo dobre rozwiązanie, ale jego instalacja musi odbywać się już na etapie budowy domu. Jest też droższe z uwagi na dodanie dodatkowych przewodów do chłodzenia.
Do niezaprzeczalnych zalet obu tych rozwiązań należy wykorzystanie już istniejącego urządzenia i w przypadku ogrzewania podłogowego istniejącej infrastruktury. Sama pompa ciepła w obu rozwiązaniach musi być rozbudowana o specjalny moduł chłodzący.
Pompa ciepła i klimakonwektor
Kolejnym rozwiązaniem wykorzystującą pompę ciepła do chłodzenia są klimakonwektory. Można porównać to do odwrotnego grzejnika, gdzie znajdują się rurki chłodzące. Z tą różnicą, że znajduje się tam wentylator wymuszający przepływ powietrza. Niestety urządzenie jest dość duże i jego lokalizację i instalację należy przemyśleć już na etapie budowy. Ponadto bywa głośne, co czasem może być uciążliwe.
Klimatyzacja
Klimatyzator Mitsubishi MSZ-LN-VGB zamontowany w modelowej Stodole M w bardzo dyskretny sposób wpisał się w jej wnętrze
Najprostszym i najpopularniejszym rozwiązaniem jest klimatyzacja. Bazuje ona na procesie zamiany ciepłego powietrza w zimne. Składa się z jednostki wewnętrznej oraz zewnętrznej połączonej miedzianymi przewodami z czynnikiem chłodniczym. Czynnik chłodniczy pobiera energię w jednej jednostce i oddaje ją w drugiej, efektem jest zimne powietrze z jednostki wewnętrznej.
Do jednej jednostki zewnętrznej możemy podłączyć dwie jednostki wewnętrzne jest to tzw. układ multisplit. Jest to wydajne urządzenie. Zapewnia aktywne chłodzenie budynku umożliwiające bardzo szybkie schładzanie przy doborze odpowiedniej mocy do konkretnego pomieszczenia. Dodatkowo, montując je w każdym pomieszczeniu, mamy możliwość niezależnego sterowania każdym z nich i regulacji temperatury, dla każdego z nich z osobna.
Klimatyzacja to najbardziej kosztowne w eksploatacji rozwiązanie ponieważ pobiera największą ilość energii. Aczkolwiek klimatyzacja to rozwiązanie, które najłatwiej ze wszystkich jest wprowadzić w istniejącym już budynku. Jednak jeśli już na etapie budowy przemyślimy rozmieszczenie jednostek oraz przebieg instalacji, możemy liczyć na bardzo efektywne chłodzenie pomieszczeń. Nowoczesne jednostki klimatyzacyjne oferują szereg dodatkowych funkcji. Na przykład oczyszczanie powietrza. A kto z nas nie chce oddychać czystym powietrzem? Wydajne jednostki z różnymi dodatkowymi funkcjami oferuje firma Mitsubishi. Sami zdecydowaliśmy się na ich produkty, ale o tym w kolejnym wpisie.
Jednostka zewnętrzna klimatyzacji (obok jednostka zewnętrzna pompy ciepła)
Może Wy macie inne doświadczenia dotyczące chłodzenia budynku i ochrony przed przegrzewaniem?
W drugiej części tego wpisu, dowiecie się dlaczego do chłodzenia naszego domu wybraliśmy właśnie klimatyzację. Zachęcamy Was do komentowania. Podzielcie się Waszymi doświadczeniami związanymi z chłodzeniem domu i klimatyzacją. Dajcie znać, jak zastosowane przez Was rozwiązanie sprawdza się w Waszym domu.
Słowa kluczowe: klimatyzacja, chłodzenie domu, chłodzenie budynku, chłodzenie podłogowe, rekuperacja, pompa ciepła
Mogą Cię również zainteresować:
Budowa domu 2024. Kronika budowy Stodoła M Parterowa
W tym poście przedstawiamy kronikę z poszczególnych etapów budowy Stodoły M Parterowej. W przypadku tego projektu inwestor zdecydował się zmienić materiał elewacyjny z deski elewacyjnej […]
Dodaj komentarz