Sončna energija ima vedno bolj pomembno mesto v trajnostnih domovih. S tehnološkimi inovacijami želimo izboljšati delovanje sončnih kolektorjev, tako da jim omogočimo zajemanje večje količine sončnega sevanja in ustvarjanje več električne energije. Zahvaljujoč temu tehnološkemu izboljšanju je pasivni sončni sistemi. Ti sistemi omogočajo kopičenje večje količine sončne energije skozi okna, stene, strehe itd. brez potrebe po uporabi naprav, kot so ventilatorji, recirkulacijske črpalke, med drugim.
V tem članku vam bomo predstavili vse značilnosti, prednosti in delovanje pasivnih sončnih sistemov.
Kaj so pasivni sončni sistemi
To je sistem, ki omogoča zajemanje večje količine sončne energije s pasivnimi elementi. Ti elementi so okna, strehe, stene itd. Od tod izvira ime pasiv. To so elementi, ki ne potrebujejo določenega prostora za delovanje.
Energijska učinkovitost teh sistemov je precej visoka, saj izkorišča osnovne mehanizme prenosa toplote. Ti mehanizmi so: konvekcija, prevodnost in sevanje. Ti trije osnovni mehanizmi za prenos toplote se med seboj kombinirajo, da povečajo maksimalno delovanje posode za prenos toplote. V tej posodi se akumulirana energija porabi za kasnejše ustvarjanje večje količine električne energije.
Tako je mogoče zajeti več sončne energije na diskreten in ekonomičen način. In to je, da so ti pasivni sončni sistemi del zasnove hiš in zgradb. Ti elementi se vedno bolj uporabljajo v bioklimatski arhitekturi. Cilj te arhitekture je ustvariti trajnostne stavbe z izboljšanjem učinkovitosti vsakega dela doma glede na podnebje in usmerjenost.
Zahvaljujoč sposobnosti teh pasivnih sončnih sistemov, da izolirajo notranja in zunanja okolja, pomaga preprečevati močne temperaturne kontraste. To omogoča, da se nabere več toplote in bodo notri. To počne, ko temperature zunaj začnejo padati.
Pasivni sončni sistemi v bioklimatskih domovih
Kot smo že omenili, je glavni cilj bioklimatske arhitekture sprejeti morfologijo za čim večjo uporabo sončne energije. Upoštevaj območje gradnje tako v skupni podnebni usmerjenosti kot v količini padajočega sončnega razmerja. Na ta način lahko s pasivnimi sončnimi sistemi prevzamete stene, okna, strehe itd. In izkoristite večino osnovnih elementov hiš, da jim zagotovite bioklimatsko funkcionalnost.
Poleg tega je namenjen gradnji drugih elementov, ki jih ni na skupnih mestih, kot so pritrjeni rastlinjaki, sončni dimniki ali notranje galerije. Vsi ti elementi se štejejo tudi za del pasivnih sončnih sistemov. Za ustvarjanje več obnovljive električne energije je potrebno izkoristiti vse konstruktivne elemente doma, da lahko zajamejo več sončnega sevanja. In to je, da imajo vse te tehnološke izboljšave velike učinke za doseganje večjega toplotnega udobja brez potrebe po onesnaževanju. Številni ljudje povečajo ogljični odtis s povečanjem ogrevanja ali klimatizacije v svojih domovih. To je zato, ker viri energije niso obnovljivi. Odvisni so od fosilne energije.
Nasprotno, pasivni sončni sistemi delujejo s prevodnostjo, konvekcijo in obsevanjem in so idealni za pridobivanje več toplote iz sončne energije. Združljiv je tudi z drugimi energijami, ki lahko ponudi večjo vsestranskost, kot je sončna toplotna energija. Lahko se kombinirajo tudi običajni fotonapetostni sončni kolektorji.
Zajem sončne svetlobe
Da bi zajeli največ sončne energije, poskušamo zajeti skozi okna, velika okna, zastekljene terase, strešna okna in druge prozorne ali prosojne elemente. Ti elementi so lahko strateško usmerjeni, odvisno od usmeritve ideje o podnebnem pasu doma.
Poleg tega rastlinjaki in vztrajnostne stene so sistemi, ki posredno zajemajo sončno energijo. Gre za vmesni prostor, ki obstaja med zunanjostjo in prostorom, v katerem želite delovati. Tako kot pri sistemih za neposredno sončno zbiranje je izhodišče neposredno sevanje, ki pade na zastekljeno površino. S te površine se toplota z različnimi metodami vrne na območje, ki nas zanima. Ena najpogosteje uporabljenih metod je toplotna masa ali konvekcija. Omenjeno toploto lahko preusmerimo tudi skozi regulacijske odprtine ali s kombinacijo obeh sistemov.
Obstajajo tudi domovi, ki zaradi svojega podnebnega pasu ali orientacije nimajo potrebnih pogojev, da bi lahko zajemali sončno svetlobo. Upoštevati moramo, da je potrebna velika količina sončne svetlobe če želimo proizvesti dovolj električne energije za lastno porabo. V teh primerih obstaja možnost izvedbe različnih sistemov, ki pomagajo zajemati sončno energijo na daljavo. Na primer, lahko uporabite sončne kolektorje zraka, ki svojo funkcijo opravljajo zahvaljujoč obstoju zračnih kanalov. Za uporabo teh zbiralnikov potrebujete mehanizem, s katerim zrak doseže, tako da to niso pasivni sistemi v strogem smislu.
Slabosti pasivnih sončnih sistemov
Kot lahko pričakujete, čeprav gre za inovativno tehnologijo in ima velike prednosti, ima tudi slabosti. V mnogih primerih lahko te pomanjkljivosti čim bolj zmanjšamo, če uporabimo učinkovito orientacijo in konstrukcijo. Te slabosti vključujejo bleščanje zaradi odseva ali produktivnost, ki presega ali je slaba.
Te vidike upošteva bioklimatska gradnja, na kar se v glavnem osredotoča. Poskusite maksimalno optimizirati vse te spremenljivke, da bo proizvodnja električne energije skozi sončni sistem čim večja. V vsakem primeru se morate osredotočiti na cenite udobje in najboljšo zasnovo v kombinaciji z vsemi viri energije. Na ta način se s proizvodnjo električne energije, prilagojene za pomoč pri ohranjanju okolja, dosežejo najnižji možni stroški energije.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o pasivnih sončnih sistemih.