Пассивные системы обогрева на солнечной энергии

Солнечная энергия — это реальный источник тепла для небольших зданий, находящихся в местностях, в которых достаточно много солнца. В Америке более солнечная погода на западе, чем на востоке (за исключением северо-западного побережья Тихого океана), и солнечный свет более интенсивен на юге, чем на севере. В Южной Америке и в Австралии северным регионам достается более интенсивный солнечный свет, чем южным. Африка, располагаясь вблизи экватора, обеспечена солнечным излучением круглый год.

Окна на солнечной стороне

Солнечную энергию можно аккумулировать непосредственно внутри дома, чтобы она обогревала комнаты, если на южной стороне дома сделать большие окна и обеспечить поглощение и сохранение тепла полами, стенами и мебелью. Окна также можно разместить на крутых скатах крыш, обращенных преимущественно на юг. В идеальном случае вид на солнце из этих окон не должен быть ничем заслонен.

Как это работает

Когда солнце светит в окна, видимый свет и коротковолновое ИК-излучение легко проникают сквозь стекло. Темные предметы в комнате поглощают видимый свет и коротковолновое ИК-излучение и переизлучают их в виде длинноволнового ИК-излучения. Оконные стекла менее прозрачны для длинноволнового ИК-излучения, чем для видимого света и коротковолнового ИК-излучения. Длинноволновое излучение отражается от стен и потолка, окрашенных в светлые тона, и от светлой мебели, «отскакивая, как мяч», от светлых предметов и постепенно нагревая темные предметы. Длинноволновое ИК-излучение продолжает испускаться темными предметами в комнате и после того, как солнце село или погода испортилась. Если предметы не являются массивными, этот эффект продолжается недолго. Эта система эффективна в местностях, где погода большей частью солнечная, даже если там на какое-то время наступают холода. Она хороша в любой комнате с большими, обращенными на юг окнами. Ночью плотные жалюзи или тяжелые шторы помогут минимизировать потери тепла через окно, которые могут произойти благодаря теплопроводности и конвекции при контакте между воздухом в комнате и холодным стеклом окна.

Базовая пассивная система обогрева на солнечной энергии может работать даже в таком климате, который, по мнению большинства людей, отличается суровой зимой, в том случае если погода в это время достаточно солнечная. Бигхорн Бэзин в Вайоминге — хороший пример такого места. Базовая пассивная система обогрева на солнечной энергии менее практична в таких районах, как побережье Орегона, где хотя и не слишком холодная зима, но небо чаще всего закрыто облаками.

Преимущества имеют дома, окна которых обращены на юг или хотя бы на юго-восток или северо-восток. Даже небольшое окно, через которое светит январское солнце, может обеспечить заметное тепло. Лучше всего работают базовые пассивные системы обогрева на солнечной энергии в домах, имеющих длинную стену, обращенную на юг, в которой есть большие окна и перед ними нет препятствий для распространения солнечных лучей. Открывая жалюзи и шторы, когда солнце светит в окна, и закрывая их, когда солнце уходит, можно сохранить полученное от солнца тепло и сократить расходы на отопление.