Sistemi solari passivi. Disposizioni generali. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Esistono diversi modi principali per utilizzare passivamente l’energia solare in architettura. Usandoli, puoi creare molti schemi diversi, ottenendo così una varietà di progetti di edifici. Le priorità quando si costruisce un edificio con energia solare passiva sono: buona posizione della casa; un gran numero di finestre rivolte a sud (nell'emisfero settentrionale) per far entrare più luce solare in inverno (e al contrario, un piccolo numero di finestre rivolte a est o ovest per limitare l'ingresso di luce solare indesiderata in estate); calcolo corretto del carico termico all'interno per evitare sbalzi di temperatura indesiderati e trattenere il calore durante la notte, struttura dell'edificio ben isolata.

L'ubicazione, l'isolamento, l'orientamento delle finestre e il carico termico dei locali devono formare un unico sistema. Per ridurre le fluttuazioni della temperatura interna, l'isolamento dovrebbe essere posizionato all'esterno dell'edificio. Tuttavia, nelle aree in cui il riscaldamento interno è rapido, dove è richiesto poco isolamento o dove la capacità termica è bassa, l’isolamento dovrebbe essere all’interno. Quindi la progettazione dell'edificio sarà ottimale per qualsiasi microclima. Vale anche la pena notare che il corretto equilibrio tra il carico termico dei locali e l'isolamento porta non solo al risparmio energetico, ma anche al risparmio dei materiali da costruzione.

Secondo il rapporto Landscape Architecture for Energy Efficiency (D0E/G0-10095-046) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, un paesaggio intelligente può far risparmiare fino al 25% nel consumo energetico domestico. Gli alberi forniscono un’efficace protezione solare durante i mesi estivi e fungono da barriera contro i venti freddi in inverno. Oltre a fornire ombra, alberi, cespugli e prati possono abbassare la temperatura dell’aria nella zona fino a 5 gradi.°C, poiché facendo evaporare l'umidità, le piante raffreddano l'aria circostante.

Деревья devono essere piantati in modo tale da fornire ombra in estate e non bloccare la luce solare in inverno. Anche gli alberi decidui che perdono le foglie in inverno bloccano la luce solare durante l'inverno: pochi alberi spogli possono bloccare più del 50% della luce solare in entrata.

È importante avere un'idea flussi di energiaesistente intorno alla casa. Per fare ciò è necessario tenere conto delle fonti d'acqua esistenti nella zona, della vegetazione, del tipo di terreno e della direzione del vento. Bisogna tenere conto anche dell'impatto del sole su una determinata area. Quando si sceglie un sito per la costruzione di un edificio solare passivo, è necessario tenere conto di tutte le caratteristiche locali sopra indicate. Il futuro edificio dovrebbe essere in armonia con essi e/o integrarli. È necessario che durante la stagione termica l'edificio sia esposto al sole senza impedimenti dalle ore 9:00 alle ore 15:00.

Come sapete, l'aria calda sale verso l'alto, quindi utilizzando preferibilmente i piani superiori è possibile risparmiare abbastanza energia termica. Per ridurre l'impatto del freddo invernale, le zone cuscinetto dell'edificio, ad es. i locali non riscaldati o parzialmente riscaldati (ripostigli, ingressi, magazzini) devono essere orientati a nord. Avere un vestibolo in corrispondenza delle porte d'ingresso è anche un elemento di risparmio energetico: i vestiboli riducono le dispersioni di calore e costituiscono una zona cuscinetto tra l'ambiente esterno e quello interno.

Nell'emisfero settentrionale è importante rispettare il principio dell'esposizione a sud per gli oggetti che dovrebbero essere esposti principalmente alla luce solare, come le serre e gli ambienti in cui le persone sono presenti principalmente durante il giorno. In inverno è necessario garantire l'accesso diretto della luce solare all'edificio. Se le finestre sono rivolte a sud anziché a nord, la possibilità di sfruttare l’energia solare aumenta notevolmente. Si consiglia di utilizzare finestre con vetri multistrato.

massa termica - murature, pareti, reti idriche, ecc. - è un elemento importante dell'edificio, garantendo l'assorbimento del calore ambientale durante il giorno e il suo utilizzo durante la notte. L'isolamento di un edificio riduce al minimo la perdita di calore attraverso finestre, pareti e tetto.

Quando si progetta un edificio, è necessario considerare anche l'uso sistemi solari attivi, come i collettori solari e le batterie fotovoltaiche. Questa apparecchiatura è installata sul lato sud dell'edificio. Per massimizzare la produzione di calore in inverno, i collettori solari in Europa e Nord America devono essere installati con un angolo maggiore di 50° rispetto al piano orizzontale. I pannelli fotovoltaici fissi ricevono la maggior quantità di radiazione solare durante l'anno quando l'angolo di inclinazione rispetto all'orizzonte è pari alla latitudine alla quale è situato l'edificio. L'inclinazione del tetto di un edificio e il suo orientamento a sud sono considerazioni importanti quando si progetta un edificio.

I collettori solari per la fornitura di acqua calda e i pannelli fotovoltaici dovrebbero essere posizionati nelle immediate vicinanze del luogo di consumo energetico. È importante ricordare che la posizione ravvicinata del bagno e della cucina consente di risparmiare sull'installazione di sistemi solari attivi (in questo caso è possibile utilizzare un collettore solare per due stanze) e di ridurre al minimo le perdite di energia per il trasporto. Il criterio principale nella scelta dell'attrezzatura è la sua efficienza.

L'uso passivo della luce solare fornisce circa 15% del fabbisogno di riscaldamento degli ambienti in un edificio standard e costituisce un’importante fonte di risparmio energetico. Quando si progetta un edificio, è necessario tenere conto dei principi dell’edilizia solare passiva per massimizzare l’uso dell’energia solare. Questi principi possono essere applicati ovunque e praticamente senza costi aggiuntivi.

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