Prednosti i nedostaci solarne dobiti

Solarna dobit je povećanje temperature u prostoru, objektu ili strukturi zbog slučajnog sunčevog zračenja. U zgradama je ovo povećanje temperature rezultat kratkotalasnog zračenja koje apsorbira unutrašnjost zgrade izravno kroz otvor kao što je prozor ili neizravno preko konstrukcije, ili čak oboje.

Zgrada može zadržati ovu solarni dobit zbog velike toplinske mase ili je može izbjeći korištenjem reflektirajućih materijala i izolacije. Obje imaju svoju namjenu ovisno o potrebama za grijanjem zgrade i o tome zahtijeva li zgrada grijanje ili ne.

MAXIMIZIRANJE SUNČEVE DOBITI U ZGRADAMA

Solarna dobit pasivno zagrijava korištenjem sunčeve svjetlosti, tako da može biti vrlo jeftin način grijanja zgrade. Međutim, budući da se oslanja na količinu dostupne izravne sunčeve svjetlosti, ne može se koristiti kao glavni izvor topline.

Ako bi zgrada imala koristi od sunčeve topline, treba dati prednost građevinskim materijalima koji propuštaju ovo zračenje, a dizajn zgrade trebao bi biti takav da će konstrukcija biti izložena što je moguće većem sunčevom zračenju. U sljedećim odlomcima opisani su neki od načina povećanja solarne dobiti pri projektiranju zgrade ili tijekom renoviranja.

Položaj prozora

Prozori bi trebali biti postavljeni i dimenzionirani kako bi se osiguralo što više sunčeve energije kada je potrebno grijanje. Da bi se to postiglo, ostakljenje treba biti dizajnirano tako da ne blokira dobivanje sunčeve topline i što je više moguće iskoristiti najsunčaniju stranu zgrade.

Treba napomenuti da u određeno doba dana i u različito doba godine, čak i u hladnijim područjima, prevelika solarna dobit može uzrokovati pregrijavanje. Iz tog razloga, u nekim zemljama, građevinski propisi nameću ograničenja na količinu stakla koje se može koristiti.

Građevinska orijentacija

Orijentacija zgrade može imati značajan utjecaj na solarnu dobit. Usmjeravanje zgrade tako da većina sunčeve svjetlosti pada na stranu na najvećoj strukturnoj površini zgrade omogućit će veću apsorpciju sunca.

Otvori, vrsta, veličina i položaj

Budući da su otvori općenito najveći izravni oblik sunčeve dobiti, posebno kroz prozore, veličina, položaj, orijentacija i materijali imaju značajan utjecaj na sunčevu dobit. Prilikom projektiranja svih zgrada, potrebno je pažljivo razmotriti arhitekturu kako bi se ti građevinski elementi uravnotežili sa željenim zahtjevima solarne dobiti.

Materijali i izolacija

Mogu se koristiti i specifični materijali u građevinskoj strukturi, koji apsorbiraju što više sunčeve svjetlosti kako bi proizveli što više sunčeve energije. Građevinska konstrukcija, koristeći guste čvrste materijale, može djelovati kao toplinska masa koja pohranjuje solarne dobiti tijekom dana, a zatim oslobađa toplinu tijekom hladnijih dijelova dana.

SMANJENJE SUNČEVE DOBITI

U toplijim klimama, solarna dobit može biti korisna tijekom zime, međutim, s dužim sunčanim satima i intenzivnijim sunčevim svjetlom tijekom ljetnih mjeseci, može stvoriti probleme s pregrijavanjem i potrebu za ventilacijskim i rashladnim sustavima. Ovdje smanjenje solarne dobiti postaje važno – u nastavku su navedeni neki od načina da se to postigne.

Solarna dobit može se smanjiti:

• Ograničavanjem veličine i površine otvora kao što su vrata i prozori
• Zasjenjenjem ili orijentacijom vrata i prozora od izravne sunčeve svjetlosti
• Korištenjem reflektirajućih materijala na staklu i građevinskom materijalu
• Izolacijom zidova i krovnih prostora kako bi se spriječila neizravna sunčeva dobit u zgradu
• Ventilacijom krovnih prostora

Moguće je koristiti posebna reflektirajuća stakla i arhitektonske značajke kao što su zasjenjenje u obliku trijemova, zaslon za ograničavanje sunčeve dobiti. U toplijim klimatskim uvjetima ili ljetnim mjesecima, korištenje tendi, kapaka ili čak zavjesa može se koristiti u određeno doba godine i dana kako bi se ograničila solarna dobit.

Sadnja listopadnog drveća ispred prozora, dobro dizajnirani otvori za prozore ili korištenje zasjenjenih paravana mogu se koristiti za ograničavanje visoke razine sunčeve svjetlosti tijekom ljeta, dopuštajući solarnu dobit od niskog kuta zimske sunčeve svjetlosti.

Izolacija

Ako je zgrada dobro izolirana, tada će toplinski dobici postignuti kroz prozore i otvore biti zadržani, međutim, jako izolirani zidovi također smanjuju neizravnu solarnu dobit kroz materijale građevinske konstrukcije.

PASIVNI SOLARNI DIZAJN

Pasivni solarni dizajn je aspekt pasivnog projektiranja zgrada s fokusom na čimbenike, materijale i građevinske tehnike koje maksimiziraju ili minimiziraju toplinsku energiju iz sunčevog zračenja.

Pasivna solarna energija se usredotočuje na dizajn zgrada gdje je toplinska energija od sunca maksimizirana ili minimizirana. Ljeti se listopadno drveće ispred prozora koristi za blokiranje sunčeve svjetlosti. Zimi lišće otpada i drveće propušta sunčevo zračenje.

Toplinska masa zgrade može se koristiti za balansiranje zahtjeva za grijanjem i hlađenjem tijekom dana pohranjivanjem solarnih dobiti akumuliranih tijekom dana, a zatim ih polagano oslobađa kad je hladnije, noću.

Primjer takve toplinske mase je “Trombe zid”, gdje se na zimskoj sunčanoj strani zgrade gradi zid sa vanjskim staklenim slojem i unutarnjim slojem visokog toplinskog kapaciteta odvojenim slojem zraka.

Korištenje toplinske mase za pohranjivanje solarnih dobiti akumuliranih tijekom dana i njihovo oslobađanje tijekom hladnijeg vremena stvaranjem Trombe zida uravnotežuje zahtjeve za grijanjem i hlađenjem zgrade.

Da bi se povećala toplinska dobit, može se koristiti ostakljenje, pri čemu je sastav i premaz stakla dizajniran za povećanje “efekta staklenika”, dok se njegova veličina, položaj i sjenčanje mogu koristiti za optimizaciju sunčeve dobiti. Solarna dobit se također može prenijeti na zgradu neizravnim ili izoliranim sustavima solarne dobiti, kao što su solarni paneli.

UTJECAJ SUNČEVE DOBITI NA PODNO GRIJANJE

Solarna dobit može brzo promijeniti zahtjeve za grijanjem nekog područja, stvarajući potrebu za otvaranjem prozora kako bi se snizila sobna temperatura ili uključivanjem grijanja u manje sunčanim danima kako bi se povećala sobna temperatura. To znači da u prostoriji ili zgradi koja je pod velikim utjecajem sunčeve topline, sustav grijanja mora reagirati brzim zagrijavanjem i hlađenjem. Brza reakcija na dobivanje topline putem solarne energije ključni je element energetski učinkovitog sustava grijanja. Zonska regulacija temperature, gdje se svaka soba kontrolira vlastitim regulatorom temperature, vrlo je važna jer potrebe za grijanjem variraju između različitih prostorija.

Warmupovi električni sustavi podnog grijanja najbolja su rješenja za grijanje za zgrade pasivnog solarnog dizajna. Podno grijanje također omogućuje zonsko grijanje gdje se svaka sobna temperatura može kontrolirati neovisno od drugih prostorija kako bi se prilagodili mogućim toplinskim dobicima.

Naš stručni tim je na raspolaganju za pomoć u pronalaženju sustava podnog grijanja koji zadovoljava bilo koju specifikaciju projekta.