אפקט ונטורי – קירור מבנים ללא חשמל

אפקט ונטורי הינו הפחתה בלחץ נוזל או אוויר שמתרחשת כאשר הנוזל או האוויר עוברים דרך חלק צר של צינור שחלקיו האחרים עבים יותר. כפי שקורה במשפך, מהירות הזרימה גדלה ככל שכלי הקיבול נעשה צר יותר.

מהירות גדולה יחסית, יוצרת תת לחץ בחלק הצר ולהווצרות ואקום חלקי וכך נוצרת יניקה.

עקרון ונטורי מנוצל כיום בבנייה ירוקה. במבנים רבים, בעיקר באזור הערבה הדרומית החמה, מוסיפים פתח אוורור דמוי ארובה, אשר בה מופעל אפקט ונטורי כדי להוציא אויר חם מהמבנה ולהכניס אויר קריר במקומו. ארובה זו נקראת “כונס רוח”.

שילוב של כונס רוח במבנה ציבורי או פרטי מאפשר את קירורו ללא שימוש בחשמל ועל כן הופך את המבנה ליעיל מבחינה אנרגטית וחוסך הוצאות רבות על קירור וחימום בחשמל.

 

במרכזו של בית האומנויות בנאות סמדר ניצב מגדל צינון. מערכת צינון פאסיבי מבוססת על שלושה עקרונות:

צינון על ידי אידוי מים
אוויר הבא במגע עם מים מצטנן תוך כדי אידוי חלק מהם, וכך לחותו גדלה. חום האידוי של המים גבוה מאוד, והאנרגיה הדרושה לאידוי (החום הכמוס) מתקבלת מהסביבה הקרובה, כלומר מהאוויר. ככל ששטח המגע בין הנוזל לאוויר גדול יותר, יעילות האידוי רבה יותר. שטח פנים גדול זה מושג על ידי ריסוס האוויר במתזי מים דקיקים. בשיטה זו רוב החום נספג מהאוויר עצמו.

צניחת אוויר קר
אוויר קר הוא בעל משקל סגולי גבוה משל אוויר חם, ולכן הוא צונח במגדל כלפי מטה וצובר מהירות (התלויה בשורש הריבועי של הגובה). מהירות זו מאפשרת לו לעבור במנהרות, להיכנס לחללי המבנה ולדחוף כלפי חוץ את האוויר החם המצטבר בהם מתחת לתקרה, וזאת דרך פתחים הממוקמים בה. אפקט זה מאפשר את צינון המבנים גם כשאין רוח וללא שימוש במפוחים. הרוח, בשעות שהיא נושבת, מצטרפת לתהליך זה על ידי לכידתה בכונס אוויר מתכוונן וצינונה על ידי הזלפת מים.

אוורור על ידי הרוח
הפרש הטמפרטורות הגדול בין היום ללילה, האופייני לאקלים המדברי, מאפשר אוורור אינטנסיבי בשעות שבהן המבנה ריק מאנשים והוא אינו תלוי בפתיחת חלונות ובסגירתם. בקומפלקס בניינים צפוף בעל חצר סגורה, מהירות הרוח מופרעת במידה רבה וכאן מסייע המגדל בעל כונס הרוח, אשר בצירוף לפתחי היציאה המבוקרים בגגות, קולט את הרוח החזקה הנושבת בגובה, שהיא גם נקייה מאבק, ומתעל אותה למבנים בלי תלות בכיוונה. ללא מיתון השינויים בין שעות היממה וגם השינויים בטווח של ימים אחדים (למיתון השפעות שרב), לא היו מתאפשרים תנאים של נוחות תרמית במבנה המצונן באופן פסיבי. גם המסה התרמית של הקירות – בעובי 60 ס”מ, ממתנת את השינויים בטווח של ימים אחדים.

 

 

 

 

 

מגדל צינון מעל גג חניון יוטבתה