Zimski vrt - pasivni sprejemnik energije

     
Oboje hkrati je lahko le v prehodnih obdobjih, poleti in pozimi pa ga uporabljamo le za en ali drug namen. Zato je že ob načrtovanju treba vedeti, čemu bo namenjen, in ga temu primerno zasnovati ter vgraditi ustrezna ogrevala in hladilne naprave oziroma se temu odpovedati v korist boljše energijske bilance in ga opremiti le s kakovostnimi senčili.

Zimski vrt se zaradi svoje značilne zasnove z velikimi steklenimi stenami in običajno tudi stekleno streho zelo odziva na zunanje temperature in sončno sevanje. Steklo je material, ki ne akumulira in ne oddaja toplote, jo le prepušča. Koliko, je odvisno od njegove toplotne izolativnosti in različnih nanosov na njem. To in postavitev vrta glede na stran neba, njegova zasnova, material, iz katerega je narejena konstrukcija, ter kakovost izvedbe, pri kateri je pomembno, da ni toplotnih mostov, predvsem pa dobra zrakotesnost vplivajo na to, ali bo predstavljal energijsko izgubo ali dobitek. Od naštetega je torej odvisno, kaj lahko pričakujemo od zimskega vrta v posameznem letnem času in kako ga bomo uporabljali.

Vsaj šest ur sonca na dan
Zimski vrt, ki ni ogrevan oziroma hlajen, deluje kot pasivni sprejemnik sončne energije. O pasivnem izkoriščanju te energije oziroma naravnem ogrevanju s soncem pa lahko govorimo, če je obsijan vsaj šest ur na dan, ob tem pa ga ne smejo zastirati drevesa ali kakšna druga stavba. Kako deluje takšno izkoriščanje sončne energije? To je odvisno od letnega časa in od tega, ali je med vrtom in notranjimi prostori masiven zid ali le steklena predelna stena, ter koliko je zid toplotno izoliran.

V prehodnih obdobjih, spomladi in jeseni, ko so zunanje temperature že toliko nizke, da marsikdo vključi ogrevanje v hiši, je vrt dodaten vir toplote. Če zunaj seveda sije sonce. Skozi velike steklene površine namreč v notranje prostore preide več sončne energije kot skozi običajna okna, ki so bistveno manjša, ali zunanje stene hiše, ki so toplotno bolj izolativne kot steklo. Tako lahko dogrevamo notranje prostore brez uporabe ogrevalnega sistema. Nekateri lastniki zimskih vrtov pravijo, da se pri njih kurilna sezona začne vsaj 14 dni pozneje in približno toliko prej tudi konča. V času ogrevanja pa je poraba energije lahko toliko manjša, kolikor toplotnih dobitkov dobimo skozi stekla zimskega vrta. Vrata med vrtom in notranjostjo morajo biti pri tem odprta.

Stena med vrtom in notranjostjo
Pozimi in poleti so razmere drugačne. Ob toplejših sončnih dneh pozimi vrt sprejema toploto. Ko se segreje dovolj, se lahko odprejo vrata med njim in notranjimi prostori, tako da toplota preide vanje. Del toplote se akumulira v steni med vrtom in notranjostjo, če je ta masivna ali vsaj dovolj toplotno izolirana. Ko zunanje temperature padejo, masivni deli oddajajo shranjeno toploto v prostor. Če so dnevi hladni in brez sonca, morajo vrata med vrtom in notranjostjo ostati zaprta, da toplota ne bi iz toplejše notranjosti prehajala v hladnejši vrt in nasprotno, da se prepreči prehod hladu iz vrta v notranje prostore.

Poleti moramo poskrbeti, da se vrt ne bo pregreval ter da toplota iz njega ne bo prehajala v notranjost. To pomeni, da mora biti prehod med vrtom in notranjostjo zaprt, stene in streha vrta pa zasenčene z zunanjimi senčili. Ta pozimi, posebno če imajo nameščeno tanko plast toplotne izolacije, ki dodatno preprečuje vdor hladnega zraka v vrt, zagotavljajo, da se prostor ohladi manj, kot bi se, če takšnih senčil ne bi bilo. Tako se zmanjšajo toplotne izgube oziroma toplotna prehodnost oken. Poleti s senčili zagotovimo, da je v notranjosti temperatura ugodna tudi brez klimatske naprave. K temu lahko pripomoreta masiven zid in zadostna, na primer 16-centimetrska toplotna izolacija, ki akumulira toploto. Takšna sestava stene ima fazni zamik od 10 do 12 ur, tako da akumulirana toplota v prostor prehaja šele ponoči. Takrat pa hišo ohladimo tako, da odpremo vsa okna in notranja vrata.

Poleti je vrt, ki je namenjen pasivnemu sprejemanju sončne energije, tako rekoč neuporaben za bivanje, saj so temperature v njem previsoke. Pozimi pa ga lahko uporabljamo le v toplejših sončnih dneh, saj so drugače temperature v njem prenizke. Rešitev bi bila namestitev ogrevalnega sistema oziroma klimatske naprave za hlajenje. Vendar se strokovnjaki strinjajo, da takšnega vrta ne moremo uporabljati kot pasivni sprejemnik sončne energije, saj so dobitki premajhni, toplotne izgube, ki jih moramo nadomestiti z ogrevanjem pozimi, pa bistveno večje. Takšna energijska bilanca ni gospodarna.

Če smo zadovoljni s tem, da je zimski vrt za bivanje uporaben le del leta, drugače pa naj bi deloval kot sprejemnik sončne energije, se je smiselno odločiti za toplotno čim bolj izolativna stekla. Ta naj bodo trislojna, vmesni prostori pa naj bodo polnjeni z enim od žlahtnih plinov. Upoštevati je treba tudi, da naj steklo na strehi ne bi prepuščalo več kot 15 odstotkov toplote, stekla sten pa ne več kot 22 odstotkov.

Da bi čim učinkoviteje izkoriščali sončno energijo, je vrt najbolje postaviti na južno stran hiše, poskrbeti je treba za kakovostno izvedbo z zelo dobrim tesnjenjem, namestiti zunanja senčila, ki se spuščajo in dvigajo samodejno glede na moč in pot sonca. Med vrtom in notranjostjo je treba vgraditi kakovostna drsno-dvižna steklena vrata s pragom, ki zagotavlja dobro tesnjenje. Poleg tega je treba poskrbeti za pravilno in učinkovito prezračevanje. Po mnenju večine strokovnjakov je najboljše naravno prezračevanje z zadostnim številom zračnikov oziroma odprtin, ki zagotavljajo naravno kroženje zraka. Odpira naj se približno petina vseh steklenih površin.

Gretje in hlajenje za bivanje celo leto
Če želimo vrt kot bivalni prostor uporabljati vse leto, ga bomo morali pozimi greti, poleti pa hladiti. V tem primeru zadostuje, da izberemo dvoslojno zasteklitev, pri kateri je medstekelni prostor polnjen z enim od žlahtnih plinov. Toplotna prehodnost takšnih stekel bo približno 1,1 W/m²K. Strokovnjaki svetujejo, naj se odločimo za talno gretje, ki je nizkotemperaturno in zato za dosego primerne temperature potrebujemo manj energije kot za ogrevanje z radiatorji. Poleg tega bi ti po nepotrebnem zavzemali prostor ob steklenih stenah. Dobra rešitev so tudi talni konvektorji pod steklenimi stenami in na prehodu med vrtom in notranjimi prostori. Lahko pa izberemo grelno-hladilno klimatsko napravo, ki jo je treba namestiti čim više, običajno na steno, ki pregrajuje vrt in notranje prostore. Če smo se odločili za dobra toplotno-izolativna stekla in zunanja senčila, hkrati pa poskrbeli za kakovostno izvedbo z dobrim tesnjenjem, bo klimatska naprava zadostovala tako za hlajenje poleti kot za ogrevanje vrta pozimi.

Vrt lahko stoji kjer koli
Zimski vrt, ki ga bomo vse leto izkoriščali kot bivalni prostor, je lahko postavljen na kateri koli strani hiše. Vendar je treba vedeti, da stran neba, kjer stoji, vpliva na to, koliko energije bomo potrebovali, da bomo v njem v vseh letnih časih zagotovili za bivanje primerno temperaturo. Kot že rečeno, je najboljša južna stran. Poleti bo zaradi navpičnega padanja sončnih žarkov osončena samo streha, pozimi, spomladi in jeseni pa prednja stena. Če ga postavimo na vzhodu, bo streha osončena samo poleti, stene pa le v dopoldanskem času v drugih letnih časih. Na zahodu bo streha osončena poleti, prednja stena od zgodnjega popoldneva do večera. Sončno energijo lahko zato izkoriščamo še dolgo v jesen. Poleti bo potrebno več hlajenja, spomladi in pozimi pa več ogrevanja. Bivanje poleti bo najbolj prijetno, če vrt postavimo na severno stran hiše, saj se zaradi poti sonca ne bo pregreval. Spomladi in jeseni ga bo treba ogrevati prej, pozimi pa bomo za ugodno temperaturo porabili precej energije.

avtorica: Katarina Nemanič, Delo in dom 11.06.2008