Co je pasivní chlazení?
Pasivní chlazení je metoda, která zahrnuje design a technologii chlazení budovy bez využití energie. Tradiční techniky chlazení, jako je klimatizace nebo chlazení pomocí odpařování, se spoléhají na energii pro provoz kompresorů a ventilátorů, které násilně chladí prostor. Takováto energie se nejčastěji nakupuje z místní elektrárny a je vytvářena spalováním fosilních paliv, která mohou mít zhoršující účinky na životní prostředí. Techniky pasivního chlazení nevyžadují žádnou energii a pohybují se od jednoduchých, jako je stínování budovy, až po složitější, například strategický návrh budovy. Použití takových technik může snížit nebo vyloučit potřebu chlazení chlazení.
V teplejším podnebí, zejména ve vyprahlých oblastech, je chlazení primárním environmentálním problémem budov. Existují dva primární zdroje nežádoucího tepla, které je třeba řešit, aby byl interiér budovy pohodlný pro obyvatele. Přímé sluneční světlo na budově, zejména zářící na oknech, je pro většinu budov hlavním zdrojem tepelného zisku. Vnitřní teplotu ovlivňuje také infiltrace teplého vzduchu trhlinami a štěrbinami a přenos tepla stavebními materiály.
Obecně nejjednodušší způsob chlazení budovy spočívá v tom, že se nejprve nezabrání vytápění. Strategická orientace budovy pro minimalizaci přímého slunečního záření, zejména v nejteplejší části dne, může výrazně snížit jeho tepelné zatížení. Jakmile bude stavba vybudována, může použití slunečních clon nebo markýz i strategické terénní úpravy zabránit přímému vystavení slunci. Pokud nelze zabránit přímé expozici, například na střeše, mohou být použity reflexní techniky, které zabraňují nechtěnému zahřívání. Například střecha může být potažena reflexním bílým povlakem, aby se snížilo zahřívání na velké nechráněné ploše.
Techniky pasivního chlazení mohou také zabránit zahřívání snížením infiltrace tepla do struktury. Teplo přirozeně teče z oblastí s vyššími teplotami, například v létě do oblastí s nižšími teplotami, jako je například pohodlný interiér domácnosti. Například utěsňování a přidávání povětrnostních vlivů kolem oken a dveří zmenšuje oblast, skrze kterou může nežádoucí horký vzduch pronikat do struktury. Izolace je materiál s vysokou odolností proti tepelnému toku. Přidání izolace do budovy brání nežádoucímu přenosu tepla z horkého venkovního prostředí do vnitřního prostoru, který je udržován v chladu.
Přestože lze zabránit příliš velkému zahřívání, často není možné udržovat strukturu na příjemné teplotě pouze díky vyhýbání se. Další strategie pasivního chlazení zahrnuje chlazení struktury konvekcí. Konvekce je proces, při kterém se teplo přenáší z jednoho místa na druhé pohybem molekul plynu nebo kapaliny.
Například ventilační otvory a okna strategicky začleněná do návrhu budovy mohou odvádět horký vzduch z domu a zároveň ho nasávat studeným vzduchem, aby jej nahradily. Horký vzduch je lepší než chladnější vzduch a přirozeně stoupá sám. Otvory umístěné blízko stropu na straně domu daleko od převládajících větrů mohou tomuto horkému vzduchu uniknout z konstrukce. Chcete-li jej nahradit chladným vzduchem, mohou být otvory a okna umístěna nízko na straně domu v cestě převládajícího větru. Je to tedy jednoduchá záležitost otevírání větracích otvorů a oken, která podněcují přirozenou konvekci k ochlazení struktury.
Komplexnější metody pasivního chlazení mohou být také začleněny do návrhu budovy, jako jsou zemní chladicí trubice. Trubky pro chlazení země využívají pro chlazení struktury nižší teploty pod povrchem Země. Když jsou podzemní chladicí trubice zaváděny do struktury, přivádějí do budovy podzemní cestou venkovní vzduch. Jak prochází těmito trubkami, vzduch ztrácí teplo na mnohem chladnější zemi, kterou prochází svou cestou do struktury. Jiné techniky pasivního chlazení se obvykle používají ve spojení se zemními trubicemi, aby se vytvořila přirozená konvekce skrz strukturu a odvětrávání horkého vzduchu.
Ačkoli to není vhodné pro použití ve všech lokalitách, v mnoha oblastech se používá pasivní chlazení pro energetickou účinnost vedoucí k úsporám nákladů a minimálnímu dopadu na životní prostředí. Obecně je nejvhodnější pro teplejší klima a vyprahlé oblasti. Pasivní chlazení může částečně nebo zcela zabránit nákladům na chlazení, které jsou poháněny poháněnými zařízeními, jako jsou ventilátory a kompresory. Tato strategie úspory energie může být přínosem také pro životní prostředí snížením potřeby spalování neobnovitelných paliv, která emitují odpadní vedlejší produkty škodlivé pro životní prostředí.