W Europie trwa fala upałów. Trudno mieć wątpliwości, że jest to rachunek za węgiel. Można się męczyć, włączyć klimatyzator, albo siedzieć w przyjemnym chłodku dobrego domu bez wyrzucania pieniędzy na klimatyzację i dalszego niszczenia naszej jedynej planety spalaniem paliw kopalnych. W tym przypadku zupełnie niepotrzebnym dodajmy.
Dla zrozumienia istoty upału należy sobie przypomnieć parę rzeczy
Temperaturę odczuwamy na kilka różnych sposobów. Jednym z nich jest bezpośrednie promieniowanie słoneczne, które jest zwykle całkiem przyjemne, przynajmniej do czasu poparzenia. Wrażenie gorąca, jeśli nie jesteśmy bezpośrednio wystawieni na słonce, pochodzi od temperatury powietrza, ale nie tylko. Nawet wysokie temperatury przy niskiej wilgotności pozwalają na bardzo wydajne schłodzenie się organizmu w sposób przez naturę przewidziany, czyli odparowując trochę wody, czy wraz z potem, czy wydychając wilgotne powietrze i wdychając suche. W miarę wzrostu wilgotności ten system przestaje działać. Przy temperaturze i wilgotności w której organizm człowieka nie jest w stanie za pomocą parowania schłodzić się do 36,6 C, prędzej czy później umrze. Tak po prostu.
Połączenie temperatury i wilgotności takie, aby na wyjściu otrzymać temperaturę, do której można się schłodzić za pomocą odparowywania wody nazywa się temperaturą wilgotnego termometru. Jeśli ktoś ma jeszcze stary termometr rtęciowy (chyba takich już nie ma?) czy spirytusowy, to może go owinąć mokrą szmatka czy ręcznikiem, pozostawić w przewiewie i w cieniu, a po jakimś czasie po prostu odczytać temperaturę.
Temperatury mokrego termometru w okolicach 36 C przez dłuższy czas są śmiertelne dla każdego. Ale już w okolicach 30 C jest to gorąc trudny do wytrzymania i groźny dla słabszych organizmów.
Kolejna zależność także jest prosta – im wyższa wilgotność, tym chłodzenie przez odparowywanie wody jest mniej wydajne. To oznacza, że dla utrzymania stałej temperatury ciała potrzeba odparować tą samą wodę w większej ilości powietrza (bo jest bliżej do całkowitego wysycenia tego powietrza). Dlatego przy sporej wilgotności większy przewiew powietrza pomaga. Do pewnego stopnia przynajmniej. Kiedy wilgotność sięga 100% to żadne wentylatory nie pomogą, organizm się nie schładza i tyle.
Tyle podstaw. Zupełnie przyjemne dla człowieka (choć to kwestia w dużej części indywidualna) są temperatury pomiędzy 20 a 30 C i wilgotność względna w granicach 40-60%.
To jak możemy do tego doprowadzić?
Jeśli powietrze jest zbyt suche i jednocześnie za ciepłe – nie stanowi to szczególnego problemu. Wystarczy rozpylić nieco wody, schłodzi powietrze i jednocześnie nawilży. Ale taka sytuacja jest w Polsce dość rzadka.
Najczęstszym i największym problemem jest wysoka wilgotność. Nawet niezależnie od temperatury, bo przy niskich oznacza to przejmujący ziąb, a przy wysokich dokuczliwy upał.
Stąd najbardziej logiczne wydaje się zmniejszenie wilgotności. Działa, ale to wymaga w praktyce kondensacji pary wodnej z powietrza, czyli najpierw schłodzenia go poniżej punktu rosy. A to dla odmiany wymaga sporej ilości energii. W skrócie: praktycznie to samo co użycie klimatyzatora, którego chcielibyśmy jednak uniknąć.
W takim razie zacznijmy rozsądniej. Po pierwsze izolacja. Najpierw przed słońcem. Potrzebny jest jakiś dach, który jak najmniej promieniowania będzie pochłaniał, a jak najwięcej odbije. Czyli jak najbliższy białości. Albo od razu osłonięty od bezpośredniego promieniowania słonecznego. Drzewem lub panelami PV. Oraz usunięcie możliwości bezpośredniego dostępu słońca do wnętrza budynku. Czyli okiennice lub rolety. To załatwia sprawę z najważniejsza pozycją bilansu energetycznego, czyli ciągłym dostarczaniem energii przez Słońce, ale nie rozwiązuje problemu. Powietrze nadal jest gorące i wilgotne. Potrzebujemy jeszcze dwóch rzeczy. Po pierwsze izolacji. Jeśli uda nam się obniżyć temperaturę i/lub wilgotność wewnątrz, nie powinniśmy tracić zbyt wiele energii na zachowanie tej różnicy.
Skoro już ograniczyliśmy maksymalnie dopływ energii. Prawie. Jeszcze potrzeba minimalizacji wytwarzania ciepła przez urządzenia domowe. To oznacza po prostu zużycie prądu. Żarówki, urządzenia hurtowo pożerające prąd na oczekiwaniu, itd. Skoro już mamy odizolowane miejsce, do którego nie dostarczamy za dużo energii, wystarczy ja tylko usunąć. Nadal można to zrobić w zupełnie naturalny sposób – jak? Gruntowym wymiennikiem ciepła. Przecież możemy dochodzące powietrze po prostu schłodzić za pomocą gruntu. Przepływając przez żwirowy wymiennik ciepła powietrze obniży nie tylko temperaturę, ale także wilgotność. W taki sposób mamy w domu dokładnie to, co potrzeba. Przyjemny chłodek w upały, świeże i oczyszczone powietrze. Pozostaje jeden problem – wymiennik ciepła w gruncie w końcu zostanie przez przepływające gorące i wilgotne powietrze także ogrzany i będzie coraz mniej skuteczny. Ale na szczęście nie potrzeba w Polsce przeżyć miesięcy wilgotnych upałów a zaledwie kilkudniową falę. Choć pewnie coraz częściej…
Źródło: Rewolucja energetyczna
