Суть сонячної концепції будинку полягає в пасивному використанні сонячної енергії - тобто опалення віталень прямими сонячними променями. Низькоенергетичний будинок все частіше використовує надходження сонячної енергії, беручи до уваги знання про теплову поведінку матеріалів, їх обмежені простори та місцевий клімат. Їх споживання енергії на опалення на 10-20% нижче, ніж у звичайних будівлях. Ще однією перевагою є невелике або нульове збільшення вартості їх будівництва, що зумовлене достатнім знанням принципів їх проектування вже на стадії проектування.

Суть сонячної концепції будинку полягає в пасивному використанні сонячної енергії - тобто опалення віталень прямими сонячними променями. Низькоенергетичний будинок все частіше використовує надходження сонячної енергії, беручи до уваги знання про теплову поведінку матеріалів, їх обмежені простори та місцевий клімат. Їх споживання енергії на опалення на 10-20% нижче, ніж у звичайних будівлях.


пасивне

Ще однією перевагою є невелике або нульове збільшення вартості їх будівництва, що зумовлене достатнім знанням принципів їх проектування вже на стадії проектування. Основним принципом створення належних умов для використання сонячної енергії є матеріальне та експлуатаційне відкриття будівлі на південь. Більша площа будинку повинна бути на довшому південному фасаді. У цій частині також повинні бути вітальні. При орієнтації низькоенергетичної будівлі слід враховувати місцеві умови, такі як ухил місцевості та її орієнтація. Не можна забувати, що будівля досить далеко від навколишніх затінюючих перешкод, щоб низьке зимове сонце доходило до південного фасаду. Типовими особливостями сонячного будинку є велике скління на довшому південному фасаді та невеликі віконні отвори на північній стороні, що забезпечує лише необхідне внутрішнє освітлення. Вікна, що виходять на захід та схід, виробляють мало енергії взимку, а влітку перегрівають кімнати.

Створення температурних зон



Кімнати в сонячному будинку орієнтовані залежно від їх потреб у теплі. Часто використовувані приміщення зазвичай розташовані на сонячній стороні будинку, а велике скління дозволяє додатково перегріти будинок взимку. Зимовий сад на південній стороні створює резервуар тепла. На північній стороні будинку є бічні кімнати з меншою частотою використання та невеликі вікна, оскільки вікна, що виходять на північ, означають великі тепловтрати для будинку. Ці простори також утворюють буферну зону проти холоду з північного боку. Таким чином створюється природний градієнт температури від центрально розташованих житлових кімнат до граничних суміжних кімнат з компенсуючою тепловою функцією, тоді як різні рівні температури також виключають монотонний просторовий клімат у будинку. Північна зона призначена для мінімізації витоків тепла завдяки різним заходам теплоізоляції та мінімальній частці віконних отворів. Він відокремлений від зони серцевини масивною стінкою для зберігання тепла. Стелі в північній зоні, як правило, міцні, в центральній зоні легкої дерев'яної конструкції (для запобігання екстремального перегріву середньої зони влітку).

Основна зона відкрита на південь, звідки вона отримує теплові надходження від сонячного випромінювання, яке потрапляє в неї з південної зони, структурно спроектованої перед будівлею. Конструкція несучих елементів, стель та отворів забезпечує природну циркуляцію повітря в будинку, тоді як взимку тепле повітря переходить в північну частину будинку. Влітку холодне повітря з північної частини охолоджує перегріте повітря. Влітку зимовий сад утворює окрему систему для запобігання небажаному проникненню теплого повітря в будинок (зливається через отвір у верхній частині теплиці). З енергетичної точки зору, звичайно, найвигідніше, якщо північний простір не обігрівається, але повітря з теплого житлового приміщення може потрапляти в нього, а вологість повітря може конденсуватися на внутрішній поверхні периметральної стіни. Отже, різниця температур між згаданими приміщеннями не повинна перевищувати 5 - 8 ° C, і, за необхідності, слід забезпечити необхідне гартування буферних приміщень.

Накопичення тепла

Пасивні сонячні елементи



Пасивні сонячні елементи - це конструкції, що використовують сонячне тепло, в яких транспортування енергії між колектором, накопичувальним баком та самим споживачем тепла відбувається без використання додаткової механічної енергії. Їх використання необхідно враховувати при проектуванні будівлі, оскільки їх ефективність визначається орієнтацією будівлі, тому вони залежать від концепції будинку, плану поверху (зонування), теплоізоляції та конструкції (накопичувальна маса) . Окрім рекуперації тепла, вони забезпечують додаткові житлові приміщення (зимовий сад) та кращий акустичний захист.

Найважливішим елементом для опалення будинку сонячною енергією є вікна. Оптимальний розмір вікна залежить від ємності всієї системи. Загальна площа вікон не повинна перевищувати 25% площі зовнішніх стін і одночасно не повинна перевищувати чверті відповідної площі підлоги. Більші вікна мають сенс лише в поєднанні з накопичувальними ємностями, які зберігають надлишок тепла. Відсоткове кількісне визначення площі вікна від периметральної стінки також відіграє важливу роль в енергетичному балансі житлових приміщень. Мінімальне споживання енергії на опалення досягається при 30-45% площі вікна від периметральної стіни у випадку південної орієнтації вікон (але може бути і більше 60%), для східної та західної орієнтації Від 25 до 40%, у північній орієнтації від 15 до 25%. Особливої ​​уваги з теплової точки зору вимагають вікна, встановлені в площині даху (вікарі та мансардні вікна).

Внесок зимового саду в приріст тепла залежить від способу його експлуатації. У разі спроб створити приємний клімат цілий рік, теплиця повинна опалюватися взимку, або значна частина тепла влітку повинна відводитися, що робить її енергетичний баланс більш-менш нейтральним. Хороший неопалюваний сонячний колектор у вигляді зимового саду не придатний для життя цілий рік, а лише 40% щоденних годин року. Зимовий сад, як правило, розташований на східній або західній стороні фасаду, завдяки чому південний фасад залишається вільним для вікон, і в той же час забезпечується подача теплого повітря з консерваторії в приміщення на півночі, сході та заході. Спеціальними пристроями для пасивної рекуперації тепла є стінка Тромбе та прозора ізоляція.

Як не допустити перегріву будинку влітку