ktirio.gr

Τοίχος Trombe

Ο τοίχος Trombe εντάσσεται στα συστήματα παθητικού ηλιακού σχεδιασμού και επιτυγχάνει τη θέρμανση των εσωτερικών χώρων, εκμεταλλευόμενος την άμεση ηλιακή ακτινοβολία. Πρόκειται για συμπληρωματικό σύστημα άμεσης αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας, που εφαρμόζεται στις νότιες όψεις των κτιρίων, στις οποίες η επίδραση του ήλιου είναι άμεση. Η χρήση των τοίχων Trombe δεν συνιστάται για αποκλίσεις από τη νότια διεύθυνση που υπερβαίνουν τις 30°, καθώς οι απώλειες θα είναι μεγαλύτερες του 10%. Ο τοίχος κατασκευάζεται από υλικά με μεγάλη θερμοχωρητικότητα, όπως σκυρόδεμα και βαριές πέτρες. Στους τοίχους με βαριές πέτρες απαιτείται προσοχή στην πλήρωση των αρμών με συνδετικό κονίαμα, ώστε να αποφεύγονται τα κενά, που λειτουργούν ως εμπόδια στην αγωγή της θερμότητας. Τα βέλτιστα πάχη των τοίχων κυμαίνονται μεταξύ 25 - 40 cm. Συνήθως επιλέγεται το πάχος των 30 cm του υπερμπατικού τοίχου. Η εξωτερική πλευρά του τοίχου βάφεται σε σκούρο χρώμα, ώστε να εξασφαλίζεται η μέγιστη δυνατή απορρόφηση θερμότητας, καθώς λόγω χρώματος απορροφά σχεδόν το σύνολο του ορατού φάσματος και λόγω υλικού απορροφά μεγάλο τμήμα του υπεριώδους φάσματος της ηλιακής ακτινοβολίας. Αντίθετα, η εσωτερική πλευρά βάφεται σε ανοιχτό χρώμα, ώστε να έχει υψηλό συντελεστή ακτινοβολίας.
Ο τοίχος Trombe τοποθετείται πίσω από γυάλινο πέτασμα, σε μικρή απόσταση που είναι τουλάχιστον 15 cm. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο τοίχος συλλέγει θερμότητα στη μάζα του και την αποδίδει στο εσωτερικό, μέσω αγωγής. Όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος του τοίχου,  τόσο μικρότερη είναι η διακύμανση της θερμοκρασίας στον εσωτερικό χώρο και τόσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος που απαιτείται για την αγωγή της θερμότητας από τη μια πλευρά του τοίχου στην άλλη.
Στη βάση και στη στέψη του τοίχου υπάρχουν θυρίδες. Οι θυρίδες στη βάση και στη στέψη του τοίχου επιτρέπουν τη μεταφορά μέρους της θερμότητας που εγκλωβίζεται στο διάκενο μεταξύ τοίχου και εξωτερικού υαλοπετάσματος στο εσωτερικό του χώρου, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα του συστήματος τόσο ως προς την ταχύτητα θέρμανσης του χώρου όσο και ως προς την ετήσια ενεργειακή απόδοσή του.
Κατά τη διάρκεια της νύχτας, η παρουσία των θυρίδων προκαλεί την αντίστροφη λειτουργία του φαινομένου, μεταφέροντας ψυχρό αέρα. Για την αποφυγή της ψύξης του χώρου επιλέγεται η φραγή των θυρίδων.
Οι διαστάσεις των ανοιγμάτων αερισμού των τοίχων Τrombe υπολογίζονται σε συνάρτηση με τον προσδοκώμενο συντελεστή εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας. Εφόσον αυτός είναι μικρότερος ή ίσος με 25%, η επιφάνεια των ανοιγμάτων στην κορυφή θα πρέπει να είναι περίπου το 3% της συνολικής επιφάνειας του τοίχου.
Εάν ο συντελεστής κυμαίνεται μεταξύ του 25% και 50% το αντίστοιχο ποσοστό είναι 2%, ενώ για συντελεστή μεταξύ 50% και 75% το αντίστοιχο ποσοστό είναι 1%.

α1, α2. Λειτουργία τοίχου Τrombe κατά τη διάρκεια της ημέρας.
β1, β2. Λειτουργία τοίχου Τrombe κατά τη διάρκεια της νύχτας.

1. Επάνω άνοιγμα.
2. Κάτω άνοιγμα.
3. Γυαλί.
4. Διάκενο.
5. Τοίχος υψηλής θερμικής μάζας.