Trombe walls/tr

Trombe duvarı, pasif güneş tasarımında kullanılan güneşe bakan bir duvardır . 1881'de mucidi Edward Morse tarafından patentlenmiş ve 1964'te Fransız mühendis Félix Trombe ve mimar Jacques Michel tarafından yaygınlaştırılmıştır. Dış mekandan cam ve hava boşluğuyla ayrılmış, güneş enerjisini emen ve geceleri seçici olarak iç mekana salandevasa bir duvardır .

Tek camlı pencereler bile bu işlem için uygundur, çünkü cam görünür ışığa karşı şeffaftır, ancak kızılötesi radyasyona (ısıya) karşı daha az şeffaftır. Modern varyasyonlar arasında, depolanan güneş ısısının daha fazlasını tutan yalıtım camı ve iç mekana konvektif ısı transferini sağlayan yüksek ve alçak (bazen çalıştırılabilir) havalandırma delikleri bulunur.

Mevcut temel tasarım

Modern Trombe duvarlarda, cam ile termal kütle arasındaki hava boşluğunun üst ve alt kısmına havalandırma delikleri eklenmiştir . Isınan hava, konveksiyon yoluyla binanın içine akar. Havalandırma delikleri, geceleri konveksiyonu önleyen ve böylece ısı akışını güçlü bir şekilde yönlendiren tek yönlü kanatlara sahiptir. Bu tür bir tasarım, dolaylı pasif bir termal toplayıcıdır. Isıyı toplama yüzeyinden uzaklaştırarak, geceleri termal kayıpları büyük ölçüde azaltır ve net ısı kazanımını artırır. Genellikle, ısı kazanımının istenmediği yaz aylarında iç mekan havalandırma delikleri kapalıdır.

Sıcaklık değişimleri yoğun duvar malzemeleri arasında saatte yaklaşık 2,5 cm hızla yayılma eğiliminde olduğundan (termal difüzyon), ihtiyaç duyulduğunda akşamın erken saatlerinde termal kütlenin iç yüzeyinde gündüz ısı kazanımı mevcut olacaktır. Termal kütlenin bu gecikmeli özelliği, termal azalmasıyla (sıcaklık değişimlerinin sönümlenmesi) birleşerek, dalgalanan gündüz güneş enerjisinin daha homojen bir gece ısı kaynağı olarak kullanılmasını sağlar.

Yaygın varyasyonlar

Trombe duvarında yapılan yaygın değişiklikler şunlardır:

• Yaz aylarında dışarıya hava vermek için açılan, üst kısımdaki egzoz havalandırma deliği. Bu havalandırma, Trombe duvarının, gün boyunca esinti olmasa bile eve temiz hava pompalayan bir güneş bacası görevi görmesini sağlar.
• Trompet duvarındaki pencereler. Bu, verimliliği düşürür, ancak doğal aydınlatma veya estetik nedenlerle yapılabilir. Dış cam yüksek ultraviyole geçirgenliğine sahipse ve trombet duvarındaki pencere normal camdan yapılmışsa, bu, ultraviyole ışığının ısıtma için verimli bir şekilde kullanılmasını sağlar. Aynı zamanda, insanları ve eşyaları ultraviyole radyasyondan yüksek ultraviyole geçirgenliğe sahip pencerelere göre daha fazla korur.
• Hava ve ısı akışını iyileştirmek için termostatlarla kontrol edilen elektrikli üfleyiciler.
• Gece ısı kayıplarını azaltabilen sabit veya hareketli perdeler.
• Yaz aylarında güneş kollektörünü gölgelemek için kullanılan kafesler.
• Gece cam yüzeyinde kullanılan yalıtım örtüsü.
• Güneş enerjili sıcak su sisteminin bir parçası olan borular veya su depoları.
• Balık tankları termal kütle olarak.
• Güneş ışınlarının termal kütle tarafından emilimini artırmak için seçici bir yüzey kullanılması.

Trombe duvar tasarımı zorlukları

• Düşük Isıl Direnç: Güneş akışının düşük olduğu dönemlerde, ısı akışı içeriden dışarıya aktarılır ve binadan ısı kaybı dengelenir. ^{[ 1 ]}
• Ters termal akış: Kontrollü havalandırma sistemlerinden yoksun tasarımlar, kış, gece veya güneşli olmayan günlerde ters termal akım akışlarıyla karşılaşır. Duvar sıcaklığı iç mekan sıcaklığından düşük olduğunda, üst havalandırmadan alt havalandırmaya doğru ters hava sirkülasyonu, iç mekan sıcaklığını düşürür. Bu durumun çözümü, ters akımı önleyen otomatik veya tek yönlü havalandırma sistemleridir. ^{[ 1 ]}
• Hava hareketi nedeniyle ısı transferinin belirsizliği. ^{[ 1 ]}
• Konveksiyon süreci kanal genişliği ve giriş/çıkış boyutlandırmasından etkilenir ve bu da genel ısıtma performansında değişikliğe neden olur. ^{[ 1 ]}
• Düşük estetik değer (özellikle pencere entegrasyonu olmadan). ^{[ 1 ]}

Gelişmekte olan bölgelerde uygulama

Hindistan , Ladakh'ta , Ladakh Projesi, Ladakh'ın geleneksel mimarisini tamamlayan Trombe duvarları tasarlıyor ve Ladakh evlerinde bunların inşa edilmesini teşvik ediyor. Bu, Ladakh'a ısı kaynağı olarak ateşe temiz ve güvenilir bir alternatif sundu. Geleneksel yakıt olan tezek , kötü yanıyor ve sert kış sıcaklıklarından yeterince etkilenmiyor. İçin için yanan tezek, havayı kirleten ve birçok sağlık sorununa yol açan önemli miktarda duman üretiyor. Trombe duvarlar hem soğuktan hem de dumandan kurtulma sağlıyor. Ladakh yılda yaklaşık 320 gün güneş alıyor ve geleneksel yapı malzemeleri olan taş ve kerpiç, bir Trombe duvarında ısı toplamak için gereken termal kütleyi sağlıyor. ^{[ 2 ]}

Ladakh'daki Druk Beyaz Lotus Okulu, Trombe duvarlarını ^{[ 3 ]} ve "uygun tasarım ve geliştirme modeli"nin bir parçası olarak kullanıyor. ^{[ 4 ]}

Referanslar