Avantaje și dezavantaje ale câștigului solar

Câștigul solar reprezintă creșterea temperaturii într-un spațiu, obiect sau structură datorită radiației solare incidente. În cazul clădirilor, această creștere a temperaturii este rezultatul radiațiilor cu unde scurte absorbite de interiorul clădirii direct printr-o deschidere, cum ar fi o fereastră, sau indirect de către structură, sau chiar ambele.

O clădire poate reține acest aport solar prin masa termică ridicată sau îl poate evita prin utilizarea de materiale reflectorizante și de izolație. Ambele variante își au utilitatea în funcție de necesitățile de încălzire ale clădirii și de faptul că aceasta necesită sau nu încălzire.

 

MAXIMIZAREA APORTULUI SOLAR ÎN CLĂDIRI

 

Câștigul solar încălzește în mod pasiv folosind lumina soarelui, astfel încât poate fi o modalitate foarte ieftină de a încălzi o clădire. Cu toate acestea, deoarece depinde de cantitatea de lumină solară directă disponibilă, nu poate fi folosită ca sursă principală de căldură.

În cazul în care o clădire ar beneficia de căldura soarelui, ar trebui să se favorizeze materialele de construcție care transmit această radiație și proiectarea clădirii ar trebui să fie astfel încât structura să fie expusă la cât mai multă radiație solară posibil. În paragrafele următoare sunt descrise câteva dintre modalitățile de creștere a câștigului solar la proiectarea unei clădiri sau în timpul unei renovări.

 

Amplasarea ferestrelor

Ferestrele ar trebui poziționate și dimensionate astfel încât să asigure un aport solar cât mai mare posibil atunci când este necesară încălzirea. Pentru a realiza acest lucru, geamurile trebuie proiectate astfel încât să nu blocheze aportul de căldură solară și să profite cât mai mult posibil de partea cea mai însorită a clădirii.

Trebuie remarcat faptul că, în anumite momente ale zilei și în diferite perioade ale anului, chiar și în climatele răcoroase, un aport solar prea mare poate provoca supraîncălzire. Din acest motiv, în unele țări, reglementările în materie de construcții impun restricții privind cantitatea de geamuri care poate fi utilizată.

Orientarea clădirii

Orientarea unei clădiri poate avea un impact semnificativ asupra aportului solar. Orientarea unei clădiri astfel încât cea mai mare parte a luminii solare să lovească partea cu cea mai mare suprafață structurală a clădirii va permite o mai mare absorbție solară.

 

Deschidere, tip, dimensiune și poziție

Deoarece deschiderile sunt, în general, cea mai mare formă directă de aport solar, în special prin ferestre, dimensiunea, poziția, orientarea și materialele au un efect semnificativ asupra aportului solar. În toate proiectele de construcții, trebuie să se acorde o atenție arhitecturală deosebită pentru a echilibra aceste elemente de construcție cu cerințele dorite privind câștigul solar.

 

Materiale și izolație

De asemenea, se pot folosi materiale specifice în structura clădirii, care absorb cât mai multă lumină solară pentru a produce cât mai mult câștig solar posibil. Structura clădirii, prin utilizarea de materiale solide dense, poate acționa ca o masă termică care stochează câștigurile solare în timpul zilei și apoi eliberează căldura în timpul părților mai reci ale zilei.

 

REDUCEREA APORTULUI SOLAR

În climatele mai calde, câștigul solar poate fi benefic în timpul iernii, însă, cu toate acestea, cu orele de soare mai lungi și cu lumina solară mai intensă în timpul lunilor de vară, poate crea probleme de supraîncălzire și o nevoie de sisteme de ventilație și răcire. Acesta este momentul în care reducerea aportului solar devine importantă – mai jos sunt enumerate câteva dintre modalitățile de a realiza acest lucru.

 

Câștigul solar poate fi redus prin:

• Limitarea dimensiunii și a suprafeței deschiderilor, cum ar fi ușile și ferestrele
• Umbrirea sau orientarea ușilor și ferestrelor față de lumina directă a soarelui
• Utilizarea de materiale reflectorizante pe sticlă și pe structura clădirii
• Izolarea pereților și a spațiilor de pe acoperiș pentru a preveni pătrunderea indirectă a razelor solare în clădire
• Aerisirea spațiilor de acoperiș

Este posibil să se utilizeze sticlă reflectorizantă specială și elemente arhitecturale, cum ar fi umbrirea sub formă de verande, ecrane, pentru a limita aportul solar. În climatele mai calde sau în lunile de vară, se pot folosi copertine, obloane sau chiar perdele în anumite perioade ale anului și ale zilei pentru a limita aportul solar.

Plantarea de copaci în fața ferestrelor, deschideri de ferestre bine proiectate sau utilizarea de ecrane de umbrire pot fi folosite pentru a limita lumina solară de nivel înalt în timpul verii, permițând în același timp obținerea de energie solară din unghiul de lumină solară de iarnă de nivel scăzut.

 

Izolație

Dacă o clădire este bine izolată, atunci câștigurile de căldură obținute prin ferestre și deschideri vor fi limitate; cu toate acestea, pereții puternic izolați reduc, de asemenea, câștigurile solare indirecte prin țesătura structurii clădirii.

DESIGN SOLAR PASIV

Proiectarea solară pasivă este un aspect al proiectării pasive a clădirilor care se concentrează asupra factorilor, materialelor și tehnicilor de construcție care maximizează sau minimizează energia termică provenită din radiația solară.

 

Sistemul solar pasiv se concentrează pe proiectarea clădirilor în care energia termică de la soare este maximizată sau minimizată. În timpul verii, copacii cu frunze de foioase din fața ferestrelor sunt folosiți pentru a bloca lumina soarelui. Iarna, frunzele au căzut și copacii lasă să treacă radiația solară.

Masa termică a clădirii poate fi utilizată pentru a echilibra necesarul de încălzire și răcire pe parcursul zilei prin stocarea câștigurilor solare acumulate în timpul zilei și apoi prin eliberarea lor lentă în perioadele mai reci, cum ar fi noaptea.

Un exemplu de astfel de masă termică este “peretele Trombe”, în care se construiește un perete pe partea însorită de iarnă a unei clădiri, cu un strat exterior de sticlă și un strat interior cu capacitate termică ridicată, separat de un strat de aer.

Utilizarea masei termice pentru a stoca câștigurile solare acumulate în timpul zilei și eliberarea acestora în perioadele mai reci prin crearea unui perete Trombe echilibrează cerințele de încălzire și răcire ale unei clădiri.

Pentru a crește câștigul de căldură, se pot folosi geamuri, în cazul în care compoziția și acoperirea geamului sunt concepute pentru a crește “efectul de seră”, în timp ce dimensiunea, poziția și umbrirea acestuia pot fi folosite pentru a optimiza câștigul solar. Câștigul solar poate fi, de asemenea, transferat către o clădire prin sisteme de câștig solar indirect sau izolat, cum ar fi panourile solare.

 

IMPACTUL APORTULUI SOLAR ASUPRA ÎNCĂLZIRII IN PARDOSEALĂ

Câștigul solar poate modifica rapid necesarul de încălzire al unei zone, creând necesitatea fie de a deschide ferestrele pentru a reduce temperatura camerei, fie de a porni încălzirea în zilele mai puțin însorite pentru a crește temperatura camerei. Acest lucru înseamnă că, într-o încăpere sau clădire care este afectată în mod semnificativ de căldura soarelui, sistemul de încălzire trebuie să fie receptiv, încălzindu-se și răcindu-se rapid. Răspunsul rapid la câștigul de căldură prin intermediul soarelui este un element cheie al unui sistem de încălzire eficient din punct de vedere energetic. Controlul zonal al temperaturii, în care fiecare cameră este controlată de propriul termostat de temperatură, este foarte important, deoarece nevoile de încălzire variază între diferitele încăperi.

Sistemele electrice de încălzire in pardoseală Warmup sunt cele mai bune soluții de încălzire pentru clădirile cu design solar pasiv. Încălzirea in pardoseală permite, de asemenea, încălzirea zonală, unde temperatura fiecărei încăperi poate fi controlată independent de alte încăperi pentru a ține cont de eventualele câștiguri de căldură.

Echipa noastră de experți este disponibilă pentru a vă ajuta să găsiți un sistem de încălzire in pardoseală care să îndeplinească orice specificație a proiectului.