Energia słoneczna ma coraz większe znaczenie w zrównoważonych domach. Innowacje technologiczne mają na celu poprawę wydajności paneli słonecznych poprzez umożliwienie im przechwytywania większej ilości promieniowania słonecznego i generowania większej ilości energii elektrycznej. Dzięki tej poprawie technologii pasywne systemy słoneczne. Systemy te pozwalają na gromadzenie większej ilości energii słonecznej przez okna, ściany, dachy itp. bez konieczności stosowania takich urządzeń jak m.in. wentylatory, pompy recyrkulacyjne.
W tym artykule przedstawimy wszystkie cechy, zalety i działanie pasywnych systemów słonecznych.
Co to są pasywne systemy słoneczne
Jest to system pozwalający na wychwycenie większej ilości energii słonecznej poprzez elementy pasywne. Tymi elementami są okna, dachy, ściany itp. Stąd nazwa pasywności. To elementy, które do funkcjonowania nie potrzebują określonej przestrzeni.
Efektywność energetyczna tych systemów jest dość wysoka, ponieważ wykorzystuje podstawowe mechanizmy wymiany ciepła. Te mechanizmy to: konwekcja, przewodzenie i promieniowanie. Te 3 podstawowe mechanizmy wymiany ciepła łączą się ze sobą, aby zwiększyć maksymalne działanie pojemnika wymiany ciepła. W tym naczyniu zgromadzona energia jest wykorzystywana do późniejszego wytworzenia większej ilości energii elektrycznej.
W ten sposób można w dyskretny i ekonomiczny sposób przechwycić więcej energii słonecznej. I to właśnie te pasywne systemy słoneczne są częścią projektu domów i budynków. Elementy te są coraz częściej wykorzystywane w architekturze bioklimatycznej. Ta architektura ma na celu tworzyć zrównoważone budynki poprzez poprawę wydajności każdej części domu w oparciu o klimat i orientację.
Dzięki zdolności tych pasywnych systemów słonecznych do izolowania środowiska wewnętrznego i zewnętrznego, pomaga uniknąć silnych kontrastów temperatur. Dzięki temu będzie można gromadzić więcej ciepła i będą one znajdować się w środku. Dzieje się tak, gdy temperatura na zewnątrz zaczyna spadać.
Pasywne systemy słoneczne w domach bioklimatycznych
Jak wspomnieliśmy wcześniej, głównym celem architektury bioklimatycznej jest przyjęcie morfologii w celu maksymalnego wykorzystania energii słonecznej. Wziąć pod uwagę strefa budowy zarówno pod względem wspólnej orientacji klimatycznej, jak i ilości padającego wskaźnika słonecznego. W ten sposób przy pasywnych systemach solarnych można zastosować ściany, okna, dachy itp. I wykorzystaj większość podstawowych elementów domów, aby nadać mu bioklimatyczną funkcjonalność.
Ponadto ma na celu budowę innych elementów, które nie występują w zwykłych miejscach, takich jak dołączone szklarnie, kominy słoneczne czy wewnętrzne galerie. Wszystkie te elementy są również uważane za część pasywnych systemów słonecznych. Wykorzystanie wszystkich konstruktywnych elementów domu do wychwytywania większej ilości promieniowania słonecznego jest niezbędne do wytworzenia większej ilości odnawialnej energii elektrycznej. I to jest to, że wszystkie te ulepszenia technologiczne mają wielki wpływ na osiągnięcie większego komfortu cieplnego bez konieczności zanieczyszczania. Wiele osób zwiększa swój ślad węglowy, zwiększając ogrzewanie lub klimatyzację w swoich domach. Dzieje się tak, ponieważ źródła energii nie są odnawialne. Zależą od energii kopalnej.
Wręcz przeciwnie, pasywne systemy słoneczne działają zarówno na zasadzie przewodzenia, konwekcji, jak i naświetlania i są idealne do uzyskiwania większej ilości ciepła z energii słonecznej. Jest również kompatybilny z innymi energiami może oferować większą wszechstronność, na przykład dzięki słonecznej energii cieplnej. Można również łączyć wspólne panele fotowoltaiczne.
Przechwytywanie światła słonecznego
Aby uchwycić jak największą ilość energii słonecznej, staramy się przechwytywać przez okna, duże okna, przeszklone patio, świetliki i inne elementy przeźroczyste lub półprzezroczyste. Elementy te mogą być zorientowane strategicznie w zależności od orientacji koncepcji domowej strefy klimatycznej.
Ponadto szklarnie i ściany bezwładnościowe to systemy, które pośrednio wychwytują energię słoneczną. Chodzi o to, aby mieć przestrzeń pośrednią, która istnieje między zewnętrzem a przestrzenią, w której chcesz działać. Podobnie jak w przypadku systemów bezpośredniego zbierania energii słonecznej, punktem wyjścia jest bezpośrednie promieniowanie padające na oszkloną powierzchnię. Z tej powierzchni ciepło jest zwracane do obszaru zainteresowania różnymi metodami. Jedną z najczęściej stosowanych metod jest metoda termiczna lub konwekcja. Wspomniane ciepło można również przekierować przez otwory regulacyjne lub przez kombinację obu systemów.
Istnieją również domy, które ze względu na swoją strefę klimatyczną lub orientację nie mają warunków niezbędnych do przechwytywania światła słonecznego. Należy pamiętać, że potrzebna jest duża ilość światła słonecznego jeśli chcemy wyprodukować wystarczającą ilość energii elektrycznej na własne potrzeby. W takich przypadkach istnieje możliwość wdrożenia różnych systemów, które pomagają zdalnie wychwytywać energię słoneczną. Przykładowo można zastosować kolektory słoneczne, które pełnią swoją funkcję dzięki istnieniu kanałów powietrznych. Do korzystania z tych kolektorów potrzebny jest mechanizm, który sprawia, że powietrze dosięgnie, więc nie są to systemy pasywne sensu stricto.
Wady pasywnych systemów słonecznych
Jak można się spodziewać, choć jest to innowacyjna technologia i ma ogromne zalety, ma też wady. W wielu przypadkach te wady można zminimalizować do maksimum, jeśli zastosujemy skuteczną orientację i konstrukcję. Te wady obejmują odblaski spowodowane odbiciem, które występują, lub wydajność, która przekracza lub jest niska.
To właśnie te aspekty bierze pod uwagę budownictwo bioklimatyczne i na czym głównie się skupia. Spróbuj maksymalnie zoptymalizować wszystkie te zmienne, aby zmaksymalizować produkcję energii elektrycznej przez układ słoneczny. W każdym przypadku musisz się skupić cenią wygodę i najlepszy design w połączeniu ze wszystkimi źródłami energii. W ten sposób najniższe możliwe koszty energii uzyskuje się poprzez produkcję energii elektrycznej dostosowaną do pomocy w ochronie środowiska.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o pasywnych systemach słonecznych.