Záměr hodnocení

Posouzení využití nízkoenergetického chlazení za účelem snížení energetické náročnosti provozu budovy.

Kontext

Narůstající tepelná zátěž a vyšší nároky na tepelnou pohodu vedou v posledních desetiletích ve vyspělých zemích k nárůstu potřeby strojního chlazení v budovách. Ve stavební praxi není věnována dostatečná pozornost spotřebě energie na chlazení. Stále se upřednostňují řešení chladicích systémů pouze odvádějící nadbytečné teplo před řešeními komplexními, a to bez výraznějšího ohledu na spotřebu energie. Komplexním řešením mohou být metody kombinující pasivní opatření a aktivní nízkoenergetické chlazení. To se v ideálním případě může stát jediným zdrojem chladu v budově, a to při zachování tepelného komfortu.

Hlavní zásadou komplexního návrhu chladicího systému je nejprve tepelné zisky redukovat a následně zbývající přebytky odvést.

Koncept nízkoenergetického chlazení musí vycházet již z architektonického a technického konceptu budovy. Kromě uplatňování pasivních prvků pro snížení tepelné zátěže je třeba navrhnout a zajistit i vhodné užívání budovy, které je v souladu s projektovaným systémem. Nízkoenergetické systémy chlazení využívají pasivních prvků a přirozených nízkopotenciálních zdrojů chladu, kam patří především noční větrání, adiabatické chlazení, využití energie země, aj.

Noční větrání budov je jedním z nejznámějších a zaběhnutých systémů nízkoenergetického chlazení. Část tepelných zisků se v denním provozu ukládá do masivních stavebních konstrukcí a tím se zpomaluje nárůst teploty vnitřního vzduchu. Naakumulovaná tepelná energie se díky větrání chladnějším nočním vzduchem odvádí z konstrukcí do exteriéru. Tím se uvolní tepelná kapacita konstrukcí pro opakování cyklu v dalším dni. Nižší povrchová teplota interiérových konstrukcí, která je rovněž výsledkem nočního větrání,  pozitivně ovlivňuje pocitovou teplotu v létě, a tím i komfort uživatelů budovy. Pro správné fungování je potřeba zabezpečit dostatečnou intenzitu větrání (upřednostňuje se především přirozené příčné provětrání), a dostatečnou a zároveň dostupnou tepelnou kapacitu konstrukcí. Například SDK podhledy pod masivními stropy nebo lehké předstěny masivních stěn výrazně snižují dostupnost tepelné kapacity a  snižují tím radikálně efekt nočního větrání.

Pro návrh a optimalizaci způsobů chlazení je vhodné využívat metod modelování a počítačové simulace.

Literatura

ČSN EN ISO 13790 Energetická náročnost budov – Výpočet potřeby energie na vytápění a chlazení

ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky

ČSN EN 14511-2 – Klimatizátory vzduchu, jednotky pro chlazení kapalin a tepelná čerpadla s elektricky poháněnými kompresory pro ohřívání a chlazení prostoru – Část 2: Zkušební podmínky