A napsugárzás intenzitása, télikert benapozása
A napsugárzás – témánk szempontjából – két lényeges sugárzásfajtából áll: a hosszúhullámú hősugárzásból és a rövidhullámú fénysugárzásból. A kétféle sugárzás tulajdonságai lényegében teljesen azonosak, teljesen azonosan viselkednek és hatásuk is közel azonos. A különbség közöttük elsősorban az, hogy a fénysugarakat látjuk is.
E sugárzások a rendkívül nagy hőmérsékletű Nap felületéről minden irányba egyenes vonalban indulnak ki és akadálytalanul haladnak át a légüres téren, majd a légkörön áthaladva többé-kevésbé legyengülve érkeznek meg a földfelszínre. Mindkét sugárzás minden olyan testet, közeget felmelegít, amelyek – még ha csak részben is – képesek elnyelni a sugárzást. A felmelegedés mértékének mérésével határozzuk a sugárzások intenzitását.
A hősugárzás és teljesítménye
A hősugárzás felmelegítő hatása nagyobb, mint a fénysugárzásé, de mivel tudjuk, hogy a napsugárzásnak csak kevesebb mint fele a fénysugárzás, témánk szempontjából ez a különbség nem lényeges. Különösen azért nem, mert ugyanakkor viszont a növények számára a fénysugárzásnak van nagyobb jelentősége, mert a fejlődésükhöz szükséges kémiai folyamatok, a fotoszintézis csak fénysugárzás hatására megy végbe. A Föld felszínére érkező napsugárzás teljesítményértéke hazánk területén átlagosan percenként 636 W/m2, különleges körülmények között elérheti a percenkénti 900 – 1200 W/m2 értéket.
2-5. ábra. Az épület és a télikert benapozása észak-déli épülettájolás esetén. Az alacsony nappálya a téli, a magas a nyári időszakra jellemző.
2-6. ábra. A nyári túlmelegedés elkerülése érdekében tanácsos a télikert Nap elleni védelmét megoldani.
Ezeket az értékeket azonban mindig úgy kell értenünk, hogy a sugárzás irányára merőleges felületre vonatkoznak. Ha a sugárzás iránya nem merőleges a felületre, és ez a gyakoribb eset, akkor az említett értékeket át kell számolnunk. Bonyolult számítások helyett elegendő, ha ezt ábrán szemléltetjük (2-7. ábra).
2-7. ábra. A növényházakat és télikerteket érő napsugárzás beesési szöge és a sugárzás számítható intenzitása a) nyáron; b) ősszel és tavasszal; c) télen.
A növényházak, télikertek és napházak „működésének” lényege, hogy az elnyelt napsugárzás által felmelegedett üvegfelületek a hűvösebb időszakokban (pl. éjszaka) leadják a felvett hőt, és ezzel megakadályozzák a belső tér növények számára kedvezőtlen lehűlését (2-8. ábra).
2-8. ábra. Passzív napenergia-hasznosítás a télikertben a) nappali hőfelvétel; b) éjszakai hőleadás, hő-hasznosítás.
Ezért nem mindegy, hogy milyen szögben éri a napsugárzás a növényházak és télikertek határoló üvegfelületeit, vagy a napházak hő nyerésre kialakított felületeit. Mivel azonban a napsugárzás iránya egy napon belül és évszakonként is folyamatosan változik, el kell döntenünk, hogy az építményt milyen célra akarjuk elsősorban használni, mielőtt méreteit, felületeinek alakját és tájolását meghatároznánk.
Vagyis el kell döntenünk, hogy milyen évszakban, mire akarjuk a növényházat hasznosítani, vagy a télikertet milyen módon akarjuk a lakáshoz kapcsolni (2-9. ábra). Természetesen ugyanazt az építményt több célra is használhatjuk, mert az említett felületi dőlésszögeken és tájolási lehetőségeken túl módunk van árnyékoló szerkezetekkel és szellőztetési módokkal is szabályozni a belső légállapotokat.
2-9. ábra. A lakóházban kialakított télikert és a rácsos pergolára futtatott (lombhullató) növényzet télen segíti a nagyfokú benapozást, míg nyáron csökkenti a hő terhelést.
2-10. ábra. A télikertek mint napterek megvalósításának lehetőségei a kedvező épülettájolás alapfeltételeivel.
2-11. ábra. A télikert reggeltől estig benapozott lehet.
2-12. ábra. A télikert szerves része lehet a háznak, mind építészeti szempontból, mind napcsapdaként működő naptérként.