Řešení přehřátých budov může být chytřejší než jen klimatizace

Červencový rekord 41,9 °C v Doksanech ukázal, že vlny veder se stále více týkají i budov v našich zeměpisných šířkách. Klimatizace teplo uvnitř vyřeší, ale energetickému štítku budovy neprospěje. Účinnější je pasivní chlazení a automatizované stínění.

Proč se přehřívají i dobře zateplené budovy

Kvalitní obálka budovy snižuje potřebu vytápění, ale zároveň zadržuje teplo, které se do interiéru dostane skrz okna. Krátkovlnné sluneční záření, které projde skleněnou fasádou, se uvnitř změní na dlouhovlnné tepelné záření, které ven už tak snadno neproniká. Velké prosklené plochy, typické pro současné administrativní i veřejné projekty, jsou proto hlavní cestou tepelného zisku budovy.

Vnitřní žaluzie a rolety s tím nadělají jen málo. Řeší světlo a soukromí, ale teplo je už v místnosti. Skutečnou bariérou je stínění umístěné před sklem, které zachytí sluneční energii dřív, než se z ní stane teplo v interiéru. Právě proto je důležité řešit stínění už při návrhu samotné fasády, nikoli až po první sezóně.

Problém se přitom netýká jen nových staveb. Starší i rekonstruované objekty s velkými okny se v horkých dnech přehřívají a jejich provozovatelé pak často sahají po dodatečné klimatizaci, která zvyšuje spotřebu elektřiny, a tudíž i zásadně provozní náklady.

Co řešit dřív, než přijde na řadu klimatizace

Pasivní chlazení stojí na jednoduché myšlence: nejlevnější kilowatthodina je ta, kterou není potřeba vyrobit. Nejdřív se proto řeší návrh budovy, tedy orientace, podíl a kvalita prosklení. Pak následuje venkovní stínění, využití akumulační hmoty a noční větrání. Aktivní chlazení má pokrýt až zbytek, který se pasivními prostředky odstranit nepodaří.

Klimatizace, která nemusí bojovat s plným slunečním výkonem, může být menší a pracuje s nižším zatížením. Provoz klimatizací je navíc spojen s vysokou spotřebou elektřiny, s odpadním teplem odváděným do okolí a někdy i s hlukem nebo nepříjemnými teplotními šoky. Podle údajů společnosti Somfy dokáže správně nastavené dynamické stínění snížit náklady na klimatizaci až o 70 % a teplotu v interiéru o 4–7 °C.

Zatímco klimatizace jen mechanicky chladí již přehřátý vzduch, stínění řeší samotnou příčinu. Už při venkovních teplotách kolem 20 °C a jasné obloze se správně navržené venkovní stínění stává nejlevnější a nejúčinnější formou pasivního chlazení a zásadně ovlivňuje energetickou bilanci celé budovy.

Proč má být venkovní stínění automatické?

Poloha slunce se v průběhu dne mění podle azimutu a výšky nad obzorem, oblačnost se navíc může proměnit v řádu minut, proto statické nastavení stínění neodpovídá skutečné tepelné zátěži fasády. U rozsáhlejších objektů se stovkami clon nebo žaluzií není manuální regulace v reálném čase provozně zvládnutelná. Automatizace proto vychází z dat meteorologických čidel snímajících intenzitu slunečního záření, teplotu a rychlost větru a podle prahových hodnot upravuje polohu clon nebo náklon lamel, včetně aktivace stínění mimo provozní dobu, bez ohledu na to, jestli je někdo v budově.

Cílem není tmavá místnost, ale rovnováha mezi odstíněním přímého slunce a dostatkem denního světla. Díky obousměrné komunikaci systém ověřuje skutečnou polohu každého prvku. V chladných ránech nechá stínění vytažené, aby využil solární zisky, a při silném větru ho chrání před poškozením, což prodlužuje jeho životnost. Příkon pohonu, který běží několik sekund, je v porovnání s kompresorem klimatizace zanedbatelný.

Jemnější řízení umožňují bezdrátová čidla, například Sunis WireFree io, která vyhodnocují prahové hodnoty osvětlenosti a podle nich upraví náklon lamel. Spolehlivou komunikaci zajišťuje protokol io-homecontrol®. Pokud jsou v budově i čidla vnitřní teploty, dokáže automatizace pracovat i se zbytkovým teplem.

616 clon v 15 školách v Poissy vyřešilo víc problémů najednou

Francouzské město Poissy chtělo od roku 2020 zajistit tepelný komfort ve školních třídách bez investice do mechanického chlazení. Na základě odborných simulací zvolilo venkovní látkové „screeny“, které mění okna z tepelných pastí v aktivní regulátory teploty.

Nainstalovalo jich šest set šestnáct na patnácti školních objektech. Mají pohony Somfy a řídí je centrální systém Somfy Animeo podle dat z meteostanic a intenzity slunečního záření. Volba nebyla náhodná: podle simulací šlo o nejúčinnější variantu z hlediska nákladů i tepelného komfortu v létě i v zimě.

Výsledky jsou naprosto jednoznačné. Vnitřní teplota je o 12 °C nižší než venku a o 5,1 °C nižší než při dříve používaném manuálním stínění. Řešení ušetří 301 000 kWh energie ročně a provozní náklady snižuje o 200 tis. €, tedy zhruba 4,9 mil. Kč. Investice do všech patnácti budov činila 812 tis. € (přibližně 19,9 mil. Kč), v průměru 54 tis. € na objekt, s návratností zhruba čtyři roky. V zimě navíc clony díky svým izolačním vlastnostem snižují spotřebu tepla až o 30 %.

Pro správce velkých prosklených budov je důležitý i provozní přínos. Systém samostatně vyhodnocuje slunce, vítr i déšť a nastavuje clony do vhodné polohy, takže odpadá ruční nastavování i nutnost být kvůli změně počasí fyzicky v budově.

Řešení pro nové budovy i rekonstrukce

Podle údajů Evropské unie bude v roce 2050 tvořit přibližně 80 % budov fond, který dnes již stojí, a automatizované stínění lze doplnit i dodatečně. Bezdrátové pohony nevyžadují zásadní zásah do fasády ani elektroinstalace a montáž není časově náročná.

Pro větší objekty je určen systém Animeo, propojitelný se systémem řízení budovy, pro menší budovy a rodinné domy ovládací jednotka TaHoma® switch s mobilní aplikací. Podporuje protokoly io-homecontrol®, RTS a Zigbee 3.0, takže propojí i zařízení dalších výrobců, například Philips Hue, Velux, Danfoss nebo Yale. Somfy nabízí montážním firmám a projektantům technickou podporu, školení a zapojení do sítě Somfy Expert.

Klimatizace v českých budovách zůstane. Smysluplné ale je začít u příčiny přehřívání, ne u jeho následků. Automatizované venkovní stínění je k tomu jedním z nejlevnějších a nejspolehlivějších nástrojů, který navíc majitelům a správcům odebírá starost s ručním ovládáním. V době rostoucích cen energií je to i ekonomicky rozumná investice.

Více informací na www.somfy.cz

Zdroj: PR článek SOMFY, spol. s r.o.