A tartós nyári hőség ma már jóval több egyszerű komfortproblémánál. A több napon át fennmaradó magas hőmérséklet folyamatosan melegíti az épületszerkezeteket, miközben egyre több lakásban, irodában, üzletben és üzemben válik szükségessé az aktív hűtés. A hőhullám terhelése így először az épületekben jelentkezik, majd a növekvő villamosenergia-igényen keresztül az elektromos hálózatot is eléri.
A felkészülés ezért egyszerre építészeti, épületgépészeti és energetikai feladat. A cél nem a hűtés mellőzése, hanem olyan épületek és rendszerek kialakítása, amelyek szélsőséges időjárás esetén is hatékonyan képesek fenntartani a megfelelő beltéri körülményeket.
A hőterhelés napról napra felhalmozódik az épületekben
Egy forró napon a tető, a homlokzat, az ablakok és a környező burkolatok jelentős mennyiségű energiát vesznek fel. Az épületszerkezetek ezt a hőt tárolják, majd késleltetve továbbítják a belső terek felé. Ezért fordulhat elő, hogy a lakás a külső hőmérséklet esti csökkenése után is kellemetlenül meleg marad.
A folyamatot az épület tájolása, a tető kialakítása, a hőszigetelés minősége, az ablakfelületek mérete és a külső árnyékolás egyaránt befolyásolja. Jelentős belső hőterhelést okozhatnak a világítótestek, az informatikai eszközök, a konyhai gépek vagy az ipari berendezések is.
A probléma többnapos hőhullám idején válik igazán hangsúlyossá. Ha az épület éjszaka nem tud kellő mértékben lehűlni, a következő napot már magasabb kiindulási hőmérséklettel kezdi. A szerkezetekben tárolt hő fokozatosan felhalmozódik, ezért a harmadik vagy negyedik forró napon jóval nagyobb hűtési igény jelentkezhet, mint a hőhullám kezdetén.
Az éjszakai lehűlés elmaradása tovább növeli a hűtési igényt
A nyári túlmelegedés mérséklésének egyik hagyományos módszere az éjszakai átszellőztetés. Amikor a külső levegő hűvösebb a belsőnél, a szellőztetés segíthet eltávolítani a helyiségekben és a szerkezetekben felhalmozódott hő egy részét.
A tartósan meleg éjszakákon azonban jelentősen csökken ennek hatékonysága. Ha hajnalban is magas a külső hőmérséklet, az épület nem tud megfelelően visszahűlni. Emiatt az aktív hűtést korábban kell elindítani, és a berendezéseknek hosszabb ideig kell működniük.
Különösen veszélyeztetettek a tetőtéri lakások, a nagy nyugati üvegfelületekkel rendelkező helyiségek, a gyengén szigetelt ingatlanok és a sűrűn beépített városi környezetben álló épületek. A burkolt felületek nappal felmelegszenek, este pedig visszasugározzák a tárolt hőt, így tovább lassítják a környezet lehűlését.
A fogyasztás növekedése időben is koncentrálódik
Az elektromos hálózat számára különösen nagy kihívást jelent, hogy a hűtési igény sok épületben közel azonos időpontban emelkedik meg. A délutáni órákra a lakások, irodák és kereskedelmi ingatlanok jelentős része átmelegszik, ezért számos klímaberendezés egyszerre kezd nagyobb teljesítménnyel dolgozni.
Nem kizárólag az számít, mennyi villamos energiát fogyasztanak a készülékek egy teljes nap alatt. A hálózatnak azt a pillanatnyi teljesítményigényt is ki kell szolgálnia, amely akkor jelentkezik, amikor sok fogyasztó egyszerre kapcsolja be a hűtést. Eközben a vezetékek, transzformátorok és más hálózati elemek is magasabb környezeti hőmérsékleten üzemelnek.
A napelemes rendszerek termelése részben egybeeshet a klímák nappali energiaigényével, de az időbeli illeszkedés nem mindig tökéletes. Az épületek hűtési igénye késő délután is magas maradhat, amikor a napelemek teljesítménye már csökken. A helyi energiatermelés mellett ezért a fogyasztás szabályozása és az energiatárolás is egyre fontosabbá válhat.
A korszerű klímatechnika alkalmazkodik a pillanatnyi terheléshez
A modern inverteres klímaberendezések az aktuális hűtési igényhez igazítják a kompresszor teljesítményét. A kívánt hőmérséklet elérése után csökkentett teljesítménnyel tarthatják fenn a beállított állapotot, így elkerülhető a folyamatos ki- és bekapcsolás.
A hatékony működéshez azonban megfelelő méretezés szükséges. A „milyen klímát vegyek” kérdésre ezért nem adható megbízható válasz kizárólag a helyiség alapterülete alapján. Figyelembe kell venni a tájolást, az üvegfelületeket, a szigetelést, a belmagasságot, a helyiség használatát és a belső hőforrásokat is.
A döntésnél a klíma árak mellett az energiahatékonyságot, a zajszintet, a szabályozási lehetőségeket és a várható üzemeltetési költségeket is célszerű vizsgálni. Egy megfelelően kiválasztott és szakszerűen telepített berendezés egyenletesebb komfortot teremthet, miközben a túlméretezésből vagy a folyamatos maximális működésből eredő pazarlás is elkerülhető.
Az épület védelme a hálózati terhelést is mérsékelheti
A hűtési energiaigény csökkentésének leghatékonyabb módja, ha eleve kevesebb hő jut az épületbe. A külső árnyékolók még az üveg előtt feltartóztatják a napsugárzást, a megfelelő tető- és födémszigetelés lassítja a hő bejutását, a világosabb tetőfelületek pedig kevesebb sugárzási energiát nyelhetnek el.
Ezeket kiegészítheti az árnyékot adó növényzet, a belső hőforrások mérséklése és a hűvösebb napszakokra időzített szellőztetés. Az ilyen megoldások nem minden esetben helyettesítik a klímát, de késleltethetik a felmelegedést, csökkenthetik a szükséges hűtési teljesítményt és rövidíthetik a nagy terhelésű üzemidőt.
A hőhullámokra ezért épület- és rendszerszinten egyaránt fel kell készülni. Ha az ingatlan lassabban melegszik fel, a klímaberendezés kedvezőbb körülmények között működhet. Sok épület együttes energiaigényének mérséklése pedig az elektromos hálózat csúcsterhelésére is érzékelhető hatást gyakorolhat.
Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
