Énergie solaire - conception solaire passive La nouvelle construction procure la plus grande occasion à incorporer les caractéristiques de conception solaires passives, comme démontré par la conception du service à énergie solaire de recherches dans d'or, le Colorado. Pour des projets de modification, considérer les stratégies de lumière du jour, les techniques de contrôle de la chaleur, et employer des stratégies passives de chauffage solaire pour permettre la modification des systèmes de la CAHT.
Les systèmes solaires passifs se servent des écoulements d'énergie normale comme moyens primaires de moissonner l'énergie solaire. Les systèmes solaires passifs peuvent fournir le chauffage des locaux, l'action d'éviter de refroidissement de charge, la ventilation normale, le chauffage d'eau, et la lumière du jour. Ce chapitre se concentre sur le chauffage solaire passif, mais les autres stratégies doivent également être intégrées et combinées dans une conception d'entier-bâtiment. La conception solaire passive est une approche qui intègre les murs composant-extérieurs de bâtiment, fenêtres, et le bâtiment produit-à fournissent la collection, le stockage de chaleur, et la distribution solaires de la chaleur. Des systèmes de chauffage solaire passifs sont typiquement classés par catégorie comme soleil-tempered, diriger-gagner, des sunspaces, et des murs thermiques de stockage (murs de Trombe).
Dans la plupart des climats des États-Unis, les techniques de conception solaires passives peuvent de manière significative réduire des conditions de chauffage pour les bâtiments commerciaux résidentiels et petits. Pour plus sur la conception solaire passive pour des maisons, voir le chapitre passif de chauffage solaire.
La nouvelle construction procure la plus grande occasion à incorporer la conception solaire passive, mais n'importe quelle rénovation ou addition à une enveloppe de bâtiment procure également des occasions à l'intégration des méthodes passives. Il est important de comprendre solaire passif le plus tôt possible dans la planification d'emplacement et le procédé de conception, ou quand l'addition ou le bâtiment est d'abord conçue. Dans le meilleur des cas, un budget est compris dans les caractéristiques de conception de bâtiment, et le RFPs exigent de l'équipe de conception de démontrer leur engagement à la performance d'entier-bâtiment et leur habileté de répondre aux cibles d'énergie. Cet engagement est souligné pendant la programmation et dans tout le procédé de conception et de construction.
Pour des projets de modification, considérer :
* Stratégies de lumière du jour, telles que faire des oreillettes hors des cours ou ajouter des claires-voies, avec la modification du système de d'éclairage électrique pour assurer des économies d'énergie
* Techniques de contrôle de la chaleur, telles qu'ajouter les nuances extérieures ou les porte-à-faux
* Using des stratégies passives de chauffage solaire pour permettre la modification de la réduction de taille de la CAHT système-peut-être si les stratégies passives réduisent des charges d'énergie suffisamment.
En rénovant des bâtiments plus anciens, déterminer si des dispositifs passifs qui ont été des handicapés peuvent être revitalisés. Voir le chapitre de rénovation du site Web de DAINE pour plus de suggestions de rénovation.
Le gâchage de Sun utilise simplement des fenêtres avec une taille et une orientation pour admettre une quantité modérée de la chaleur solaire en hiver sans mesures spéciales pour le stockage de chaleur. Le gain direct a la glace plus south-facing dans les espaces occupés et la masse thermique pour lisser à l'extérieur des fluctuations de la température. Un mur de Trombe met la masse thermique (par exemple, planchers de tuiles) directement derrière le glaçage pour réduire la lueur et la surchauffe dans l'espace occupé.
Un sunspace maintient la glace et la masse séparé de l'espace occupé mais tient compte du transfert de la chaleur utile dans le bâtiment par la convection ou un mur de masse comparateur ; on permet aux les températures dans un sunspace de flotter autour de la gamme de confort.
Solaire passif de point culminant comme but de projet. Un bon but général de projet est « de produire un beau, soutenable, rentable bâtiment qui répond à ses besoins, augmente la productivité, et la consomme en tant que peu d'énergie non-renouvelable comme possible, par l'utilisation de la conception solaire passive, efficacité énergétique, et l'utilisation d'autres ressources renouvelables. »
L'établissement des buts de performance d'énergie donne le sérieux de la consommation d'énergie et de l'utilisation de solaire passif comme émission de conception. Pour de petits bureaux, les entrepôts, et d'autres plus petits pieds carrés projects-10,000 (930 m2) ou les directeurs de moins-service ou leurs entrepreneurs peuvent développer des budgets facilement using le logiciel tel qu'Energy-10. Pour de plus grands projets multizones (par exemple, des laboratoires ou des immeubles de bureaux élevés), des données nationales de consommation d'énergie moyenne en établissant le type peuvent être citées comme cibles à dépasser, ou des analyses plus complexes peuvent être courues par des conseillers.
La conception de bâtiment devrait permettre à des stratégies solaires passives d'être effectives (par exemple, il est difficile d'atteindre de grandes zones à plusiers étages de noyau avec solaire passif). Les conditions de bâtiment, telles que l'intimité et la garantie, peuvent influencer le type de système de chauffage solaire passif qui peut être utilisé.
Les réductions de coût énergetique de trente à cinquante pour cent en dessous des moyennes nationales sont économiquement réalistes dans la nouvelle conception de bureau si une combinaison optimale des économies d'énergie et des stratégies de conception solaires passives est appliquée à la conception de bâtiment. L'épargne annuelle de $0.45 à $0.75 selon pi carré ($5 à $8/m2) est une évaluation raisonnable des économies réalisables.
La conception solaire passive considère la synergie de différents composants et systèmes de bâtiment. Par exemple :
* La lumière du jour normale peut-elle réduire le besoin de lumière électrique ?
* Si moins de lumière électrique produit de moins de chaleur, il y aura-t-il une charge de refroidissement inférieure ?
* Si la charge de refroidissement est inférieure, les ventilateurs peuvent-ils être plus petits ?
* La ventilation normale permettra-t-elle les ventilateurs et tout autre équipement de refroidissement à éteindre parfois ?
La conception solaire passive est souvent plus provocante que concevant un système mécanique pour accomplir les mêmes fonctionnements. Using les composants de bâtiment régler la température adopte une approche analytique rigoureuse pour optimiser la performance tout en évitant des problèmes tels que surchauffante et la lueur.
Les solutions de conception ou les principes de base génériques sont de valeur limite. Les principes de base peuvent être utiles en prévoyant la taille et le type de système, mais seulement en avance dans le procédé de conception. La simulation sur ordinateur fournit des conseils beaucoup plus précis en raison de la complexité des combinaisons et des interactions de système. Certaines des variables impliquées comprennent :
* Climat (le soleil, vent, température de l'air, et humidité)
* Orientation de bâtiment (disposition de glaçage et de pièce)
* Type de établissement d'utilisation (programmes d'occupation et profils d'utilisation)
* Éclairage et lumière du jour (sources lumineuses électriques et normales)
* Enveloppe de bâtiment (la géométrie, isolant, fenestration, fuite d'air, ventilation, ombrage, masse thermique, couleur)
* Gains internes de la chaleur (de l'éclairage, de l'équipement de bureau, des machines, et des personnes)
* La CAHT (usine, systèmes, et contrôles)
* Coûts énergetiques (source de carburant, frais de demande, efficience de conversion).
Une analyse de simulation horaire combine tous ces paramètres pour évaluer un figure-de-mérite unique, tel que l'utilisation d'énergie annuelle ou les frais d'exploitation annuels. L'interaction integrated de beaucoup de stratégies de rendement optimum est considérée dans la conception solaire passive. Celles-ci comprennent : le chauffage solaire passif, le glaçage, la masse thermique, l'isolant, l'ombrage, la lumière du jour, l'éclairage de rendement optimum, les contrôles d'éclairage, le contrôle d'air-fuite, la ventilation normale, et les options de système mécanique telles que l'économiseur font un cycle, reprise de chaleur d'air d'échappement, contrôles à haute efficacité de la CAHT, de la CAHT, et refroidissement par évaporation.
Le coût et les analyses techniques sont conduits en même temps dans la conception solaire passive pour optimiser des placements pour l'épargne maximum de coût énergetique. Il est rarement faisable de rencontrer 100% de la charge de bâtiment avec solaire passif, ainsi une conception optima est basée sur le coût de cycle de vie de minimisation : le montant de frais d'exploitation de premier-coût et de cycle de vie de système solaire. Il est difficile de séparer le coût de beaucoup de systèmes solaires passifs et de composants d'autres coûts de bâtiment parce que les dispositifs solaires passifs servent d'autres fonctionnements de bâtiment - par exemple, de fenêtres et de systèmes de mur. |
