Gyűlnek a wattok

Továbbra is csak számításaimmal tudom igazolni a napház jogosultságát vidékünkön, a gyakorlati ellenőrzés még várat magára. A kalkulus jól alakul, az eddigi várakozásaimat is felülmúlja. Az elmúlt három télre kaptam adatokat a Csíkszeredai Környezetvédelmi Ügynökségtől, hála kedves munkatársainak. Ezúttal is köszönöm, hogy készséggel kiszolgáltak.

Meteorológiai állomásuk tengerszint felett 710 méteren mér több paramétert, légszennyezettséget, hőmérsékletet, napsugárzást. Az utóbbi kettő volt számomra fontos. Az óránkénti átlagokat nyilvánosan közzéteszik, 10 perc késéssel elérhetőek a www.calitateaer.ro honlapon.

Számításaimat az elmúlt három tél hőmérséklet és radiáció adataira alapozom. A ház 733 méteren van a GoogleEarth szerint, a meteo állomástól nem egészen 4 kilométerre, azaz az eltérés elenyésző hőmérséklet vagy köd szempontjából.

A napi átlaghőmérséklet függvényében változik a ház hőszükséglete, ha nem is azon nyomban, de ebből lehet kiindulni a számításnál. A tömörtéglafalak előnye itt mutatkozik meg, mivel van bőven hőtároló tömeg, ami késlelteti a hűlési-melegedési folyamatot. Ha lehűl az idő és beborul, de két nap múlva újra kisüt a nap, lehet hogy észre se vevődik bent a rossz idő és nem kell befűteni.

A kitűzött cél, hogy a benti hőmérséklet állandóan 20 C fok legyen, amit én elégségesnek ítélek egyenletes fal és padló hőmérséklet esetén, ahol nem húz a fal, nincsenek erős levegőáramlások, mint a magas hőmérsékletű fűtés esetén.

A három tél alatt egy nap volt -23C a kinti átlaghőmérséklet, 2010. január 25-én. Amúgy a -10C alatti átlag elég ritka, 2008-2009 télen 16 nap, 2009-2010 télen 12 nap, 2010-2011 télen 14 nap volt ennél alacsonyabb.

Daily Average Termperature in Csíkszereda 2008-2011, altitude 710 m (°C)
Hőveszteség

A hőveszteséget +15 és -23 C közötti kinti hőmérsékletekre számoltam ki az Austrotherm honlapjáról letölthető WinWatt épületfizikai szoftverrel. Ezzel ki lehet számolni az épület fajlagos veszteségét, az épület térfogatát és helységenként a fűtőtestek, fűtőberendezések teljesítményét.

A hőveszteség számításnál kihagytam a napsugárzásból származó hőnyereséget, mivel ezzel utólag a mért adatok alapján fogok számolni. Amennyi elmegy a falakon, ablakokon, tetőn, padlón keresztül és a szellőztetéssel annyit kell pótolni fűtéssel, ahhoz hogy megmaradjon a 20 C fok bent.

A külső fal 30-as tömörtégla 20 cm polisztirollal szigetelve (U=0,18 W/m²K). A padlásfödém falambréria, párazáró fólia, 30 cm üveggyapott, (U=0,13 W/m²K). A talajon fekvő padló, 3 cm XPS és hőtükör fólia vízszintes a szerelőbeton alatt, 5 cm XPS lábazati hőszigetelés L alakban 60 cm függőleges és 50 cm vízszintes. (U=0,35W/m²K) (Az alap hőszigeteléséről lásd Oak Ridge National Laboratory -Foundation Handbook). Az ablakok 2 üvegű low-E fakeretben, (U=1,5W/m²K). Bejárati ajtó fa, szigetelt (U=2,5W/m²K).

A szigetelés a számításban szerepel, de nagyrésze a gyakorlatban még hiányzik. Egyelőre az ablakoknál nem számoltam a tervezett 5 centis hőszigetelt zsalugáterrel, amivel tovább lehetne csökkenteni a hőveszteséget. A bejárati ajtónál is egy második ajtó lenne célravezető, amit nyárára le lehet venni.

Hasznos napsugárzás

A napsugárzás óránkénti adati vízszintes felületre vonatkoznak, 1 négyzetméterre eső sugárzott hőmennyiség van megadva W/m². A hasznos sugárzás, amivel számoltam a reggel 9 és délután 3 óra közti sugárzás 55 százaléka, mivel ennyit enged át a dupla üveg.

A déli ablakokban lesz 8 m² szolár fűtőtest, fél-tömegfal vagy szemi-Trombe-fal, sötétre festett tömörtéglából. Ezen kívül a nappaliban, a naptérben, 15-20 m² falat, padlót ér a nap 9-15 óra között. Ebből csak 12 m²-ert veszek, azaz a Trombe-fallal összesen 20 m² sugárzást felfogó felülettel számoltam. Megjegyzem, hogy a függőleges Trombe-falra eső sugárzás jobban hasznosul, a beeső téli napsugarak tompa szögben érik, míg a mért adatok vízszintes felületre vonatkoznak, amire hegyes szögben (22 fok, december) esnek a sugarak.

Daily average solar radiaton in Csíkszereda between 9 AM and 3 PM, year 2008-2011, horizontal surface, altitude 710 m, kW/m².

Az a fránya csíki köd

Az adatokból jól látszik a medencét feltöltő kása, a felszállni nem akaró téli sűrű köd, ami sokáig itt szokott maradni. Sokáig, de nem annyira sokáig és nem olyan gyakran mint ahogy arról szubjektíven szoktunk beszélni. 10-12 napon át alacsony hőmérséklet és kevés napsugárzás minden évben egyszer fordul elő. A leghosszabb feljegyzett inverzió 22 napos volt, 1956 február 5-27 között, az átlag 10-16 napos szokott lenni. (Pálffy, 1995: Temperature Inversion In Csík Basin).

The Csík Basin hidden in fog. Only peaks higher than 900 meter were out. The basin is 660 -700 m above see level.
November 18. 2006.
[Full Screen]


Trombe Wall Examples
The Solar House, Odeillo, France, Designed by Félix Trombe, 1967
What's a Trombe Wall? (video)
Thermal Storage Wall (video)