Passive Solarsysteme. Allgemeine Bestimmungen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Es gibt mehrere Möglichkeiten, Solarenergie in der Architektur passiv zu nutzen. Mit ihnen können Sie viele verschiedene Schemata erstellen und so vielfältige Gebäudeentwürfe erhalten. Prioritäten beim Bau eines Gebäudes mit passiver Solarenergienutzung sind: gute Lage des Hauses; eine große Anzahl von Fenstern nach Süden (in der nördlichen Hemisphäre), um im Winter mehr Sonnenlicht hereinzulassen (und umgekehrt, eine kleine Anzahl von Fenstern nach Osten oder Westen, um unerwünschtes Sonnenlicht im Sommer zu begrenzen); korrekte Berechnung der Wärmebelastung des Innenraums, um unerwünschte Temperaturschwankungen zu vermeiden und nachts warm zu halten, gut isolierte Gebäudestruktur.

Lage, Dämmung, Ausrichtung der Fenster und thermische Belastung der Räumlichkeiten müssen ein System bilden. Um interne Temperaturschwankungen zu reduzieren, sollte eine Isolierung an der Außenseite des Gebäudes angebracht werden. An Orten mit schneller innerer Erwärmung, wo wenig Isolierung erforderlich ist oder die Wärmekapazität gering ist, sollte die Isolierung jedoch innen liegen. Dann ist die Gestaltung des Gebäudes für jedes Mikroklima optimal. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass das richtige Gleichgewicht zwischen der thermischen Belastung der Räumlichkeiten und der Isolierung nicht nur zu Energieeinsparungen, sondern auch zur Einsparung von Baumaterialien führt.

Laut dem Bericht des US-Energieministeriums „Landscape Architecture for Energy Efficiency“ (D0E/G0-10095-046) kann eine gut durchdachte Landschaft bis zu 25 % des Energieverbrauchs eines Haushalts einsparen. Bäume sind in den Sommermonaten ein wirksamer Sonnenschutz und im Winter eine Barriere gegen kalte Winde. Bäume, Büsche und Rasen spenden nicht nur Schatten, sondern können auch die Lufttemperatur in einem Bereich um bis zu 5 Prozent senken°C, denn durch die Verdunstung von Feuchtigkeit kühlen Pflanzen die Umgebungsluft.

Деревья sollten so gepflanzt werden, dass sie im Sommer Schatten spenden und im Winter das Sonnenlicht nicht blockieren. Sogar Laubbäume, die im Winter ihre Blätter abwerfen, blockieren im Winter das Sonnenlicht – ein paar kahle Bäume können mehr als 50 % des einfallenden Sonnenlichts blockieren.

Es ist wichtig, eine Vorstellung davon zu haben Energie fließtrund ums Haus vorhanden. Dazu müssen Sie die vorhandenen Wasserquellen in der Umgebung, die Vegetation, die Bodenart und die Windrichtung berücksichtigen. Es ist notwendig, den Einfluss der Sonne auf diesen Bereich zu berücksichtigen. Bei der Auswahl eines Standortes für den Bau eines Passiv-Solargebäudes sollten alle oben genannten örtlichen Gegebenheiten berücksichtigt werden. Das zukünftige Gebäude sollte mit ihnen harmonieren und/oder sie ergänzen. Während der Heizperiode muss das Gebäude von 9:00 bis 15:00 Uhr ungehindert der Sonne ausgesetzt sein.

Wie Sie wissen, steigt warme Luft nach oben, sodass Sie durch die Nutzung der oberen Stockwerke ausreichend Heizenergie einsparen können. Um die Auswirkungen der Winterkälte zu reduzieren, sind die Pufferzonen des Gebäudes, d. h. Räume, die nicht oder nur teilweise beheizt sind (Freizeiträume, Lobbys, Lagerräume), sollten nach Norden ausgerichtet sein. Auch das Vorhandensein eines Vorraums an den Eingangstüren ist ein energiesparendes Element: Vorräume reduzieren den Wärmeverlust und bieten eine Pufferzone zwischen der Außen- und Innenumgebung.

Auf der Nordhalbkugel ist es wichtig, den Grundsatz zu beachten, dass Objekte, die nach Süden ausgerichtet sind, von vornherein der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein sollten, etwa Gewächshäuser und Räume, in denen sich tagsüber die meisten Menschen aufhalten. Im Winter ist es notwendig, den direkten Zugang des Sonnenlichts zum Gebäude sicherzustellen. Wenn die Fenster nach Süden statt nach Norden ausgerichtet sind, erhöht sich die Möglichkeit der Nutzung von Solarenergie enorm. Es wird empfohlen, Fenster mit Verbundverglasung zu verwenden.

thermische Masse - Mauerwerk, Wände, Wasserversorgung usw. - ist ein wichtiges Element des Gebäudes, das tagsüber die Aufnahme der Umgebungswärme und nachts deren Nutzung gewährleistet. Die Gebäudedämmung minimiert den Wärmeverlust durch Fenster, Wände und Dach.

Bei der Planung eines Gebäudes sollte auch die Nutzung berücksichtigt werden Aktive Solarsystemewie Solarkollektoren und Photovoltaikanlagen. Diese Ausrüstung ist auf der Südseite des Gebäudes installiert. Um die Wärmemenge im Winter zu maximieren, sollten Solarkollektoren in Europa und Nordamerika in einem Winkel von mehr als 50° zur Horizontalen installiert werden. Fest installierte Photovoltaikanlagen erhalten im Laufe des Jahres die größte Sonneneinstrahlung, wenn der Neigungswinkel relativ zum Horizont der geografischen Breite entspricht, auf der sich das Gebäude befindet. Der Dachwinkel des Gebäudes und seine Ausrichtung nach Süden sind wichtige Aspekte bei der Planung eines Gebäudes.

Sonnenkollektoren für die Warmwasserversorgung und Photovoltaikmodule sollten sich in unmittelbarer Nähe des Ortes des Energieverbrauchs befinden. Es ist wichtig zu bedenken, dass Sie durch die Nähe von Bad und Küche die Installation aktiver Solaranlagen einsparen (in diesem Fall können Sie einen Solarkollektor für zwei Räume verwenden) und Energieverluste beim Transport minimieren. Das Hauptkriterium für die Auswahl der Ausrüstung ist ihre Effizienz.

Passive Nutzung des Sonnenlichts bietet ca 15 % Raumwärmebedarf in einem Standardgebäude und ist eine wichtige Quelle der Energieeinsparung. Bei der Planung eines Gebäudes müssen die Prinzipien des passiven Solarbaus berücksichtigt werden, um die Nutzung der Solarenergie zu maximieren. Diese Prinzipien können überall und praktisch ohne zusätzliche Kosten angewendet werden.

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