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Was ist passive Sonnenenergie?

Wir definieren passive Sonnenenergie als eine Art von Sonnenenergie, bei der keine externe Energie verwendet wird. Ziel ist es, direktes Sonnenlicht zu nutzen. Dieses Konzept ist in der bioklimatischen Architektur praktisch.

Was ist passive Sonnenenergie?

Bei der Planung von passiven Solargebäuden erfüllen die Baumaterialien zwei Funktionen:

  1. Sammeln, speichern und verteilen Sie Sonnenenergie in Form von Wärme in den Wintermonaten. Wenn Sonnenlicht in das Gebäude eindringt 

  2. Sonnenwärme in den Sommermonaten abweisen.

Diese Art des Entwurfs wird als passives Solardesign bezeichnet. Dies bedeutet nicht die Verwendung mechanischer oder elektrischer Geräte. Es ist weit verbreitet in Wohnräumen verwendet.

Der Schlüssel zum Entwurf eines passiven Solargebäudes liegt in der Nutzung des lokalen Klimas. Dazu benötigen wir eine genaue Standortanalyse. Es ist möglich, Entwurfstechniken leicht auf neue Gebäude anzuwenden. Bestehende Gebäude können jedoch angepasst werden.

Zu berücksichtigende Elemente sind:

  • Abhängig von der Platzierung und Größe der Fenster können wir Wärmegewinn oder Wärmeverlust erhalten.

  • Die Art der Verglasung beeinflusst die Wärmeübertragung.

  • Die Wärmedämmung reduziert die Kosten für Heizung und Klimaanlage.

  • Die thermische Masse kann als Wärmespeicher dienen und die Wirtschaftlichkeit eines Heizsystems verringern.

  • Schattierung.

  • Luftbewegung und natürliche Belüftung helfen uns, mit warmer Luft umzugehen.

Temperatur und Wärmeübertragung sind die Basis dieser Art von Energie. Die Gesetze der Thermodynamik spielen dabei eine wesentliche Rolle.

Beispiele für passive Sonnenenergie

Die besten Beispiele für passive Sonnenenergie finden sich in der Architektur:

  • Dicke und isolierte Wände. Sie verhindern die Wärmeabgabe im Winter und halten das Haus im Sommer kühl.

  • Decken mit Außenbelüftung. Dächer erhalten im Sommer viel Strahlung. Wenn sie eine Querlüftung haben, wird diese Wärme abgeführt. Es funktioniert wie ein passives Solarkühlsystem.

  • Orientierung an der Sonne. Nach Süden ausgerichtete Fenster können mehr Energie aufnehmen.

  • Vegetation. Bäume und Vegetation implizieren Schatten . Schatten reduzieren die Sonnenstrahlung, die das Haus empfängt. Im Sommer kann es vorteilhaft sein. Im Winter kann es schädlich sein.

  • Dunkle Oberflächen absorbieren Sonnenwärme.

  • Es ist möglich, heißwasserführende Wasserleitungen zu erhalten, die der Sonne ausgesetzt sind.

Was ist der Unterschied zwischen aktiver und passiver Sonnenenergie?

Der Hauptunterschied zwischen aktiver und passiver Sonnenenergie besteht darin, dass es in der aktiven einen Energieumwandlungsprozess gibt. In der Zwischenzeit nutzt die passive Solarenergie keine mechanischen oder elektrischen Geräte.

In Bezug auf aktive Sonnenenergie und Photovoltaikmodule wandeln wir Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Andererseits wandeln wir mithilfe von thermischen Sonnenkollektoren Strahlung in Wärmeenergie um.

Passive Sonnenenergie ist die Technik, mit der Sie Sonnenenergie direkt nutzen können, ohne sie verarbeiten zu müssen. Zum Beispiel können wir abhängig von der Gestaltung im Gebäudebau den Verbrauch an natürlicher Energie erheblich verbessern.

Techniken für die passive Solarnutzung

Passive Sonnenenergie verwendet Komponenten, um die von der Sonne erzeugte Wärme zu steuern. Zum Beispiel die Konstruktion von Wänden, Böden, Decken, nach Süden ausgerichteten Gläsern, Fenstern, äußeren Bauelementen und Landschaftsgestaltung.

Solarheizungskonzepte versuchen, Wärme aus direktem Sonnenlicht einzufangen und zu speichern. Passive Kühlung minimiert die Auswirkungen der Sonnenstrahlung durch Beschattung oder die Erzeugung von Belüftungsluftkonvektionsströmen.

Ein wesentlicher Aspekt der bioklimatischen Gebäudeplanung ist das Wissen über den Umgang mit Luftströmungen im Gebäude. Es ist notwendig, im Winter warme Luft einfangen und im Sommer draußen abführen zu können.

Was ist passive Sonnenenergie?Ein ausgezeichnetes bioklimatisches Architekturdesign ermöglicht es uns auch, das natürliche Licht zu verbessern. Ein Geschäftshaus kann seine Stromrechnung durch Sonneneinstrahlung senken. Auf diese Weise können wir folgende Ziele erreichen:

  1. Schaffen Sie eine angenehme Umgebung.

  2. Reduzieren Sie die Kosten für Klimaanlagen mithilfe passiver Solarkühlungstechniken.

  3. Reduzieren Sie die Wärmemenge, die von Glühbirnen und künstlichen Lichtquellen erzeugt wird.

Eine Trombe-Wand ist eine Wand, die auf der Seite der Wintersonne mit einer äußeren Glasschicht und einer inneren Schicht mit hoher Wärmekapazität gebaut ist, die durch eine Luftschicht getrennt ist.

Passive Sonnenkollektion

Innerhalb der passiven Sonnensammlung können wir verschiedene Systeme nach ihrem Verhalten unterscheiden und zwischen den Kollektorelementen und den Akkumulatoren unterscheiden.

Die Kollektoren haben, wie der Name schon sagt, die Funktion, Sonnenstrahlung zu sammeln. Diese Elemente können wiederum klassifiziert werden in:

  • Direkt: sind solche, bei denen die Sonneneinstrahlung direkt erfolgt und sich auf den zu beheizenden Raum oder die zu beheizenden Räumlichkeiten auswirkt.

  • Indirekt: Es handelt sich um Systeme, die durch Zwischenschaltung von Bauelementen Sonnenenergie erfassen, speichern und in die Räume übertragen.

Die Akkumulatoren sind für die Speicherung von Energie zur späteren Verwendung verantwortlich. Einige Systeme ermöglichen es, tagsüber Energie zu sammeln und nachts freizusetzen, andere können Wärmeenergie für lange Zeiträume, Tage oder sogar Monate speichern. 

Was sind die Vorteile der passiven Solarenergie?

Die Hauptvorteile dieser Technik sind die folgenden:

  • Niedrige wirtschaftliche Kosten. Die Kosten für die Ausführung Ihrer Arbeit sind gering, und manchmal sind diese Kosten sogar gleich Null.

  • Die Wartungskosten sind gering.

  • Es ist umweltfreundlich. Passive Systeme emittieren keine Treibhausgase. Daher trägt es nicht zum Klimawandel bei.

  • Die Energieeffizienz und die Einsparungen beim Energieverbrauch hängen von der Größe der Anlage ab (entweder erneuerbare Energie oder eine konventionelle Anlage).

Diese Kriterien sind ein bedeutenderer wirtschaftlicher Vorteil, wenn sie von Anfang an berücksichtigt werden.

Passive Solartechnologien bieten erhebliche Einsparungen, insbesondere bei der Raumheizung. In Kombination mit aktiven Solartechnologien wie Photovoltaik können sie auch zu einer hervorragenden Einnahmequelle werden.

Zusammenfassung

Passive Sonnenenergie ist eine Technik, bei der Sonnenenergie auf natürliche Weise genutzt wird. Es sind keine zusätzlichen Mechanismen oder externen Energiequellen erforderlich.

Die Technik, um dies zu erreichen, ist ein ausgezeichnetes architektonisches Design, das die Position und Abmessungen der verschiedenen Bauelemente (Wände, Fenster) optimiert. Ebenso ist es notwendig, Luftströmungen, die Menge der Sonnenstrahlung, die zu jeder Jahreszeit empfangen wird, usw. zu berücksichtigen.

Autor:

Erscheinungsdatum: 9. April 2015
Geändert am: 2. Juni 2020