Energía solar - diseño solar pasivo La nueva construcción ofrece la oportunidad más grande para incorporar características del diseño solares pasivas, según lo demostrado por el diseño de la facilidad de investigación de energía solar en de oro, Colorado. Para los proyectos de la modificación, considerar las estrategias de la luz del día, las técnicas de control de calor, y usar estrategias pasivas de la calefacción solar para permitir la modificación de los sistemas de la la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado.
Las Sistema Solar pasivas hacen uso de flujos de energía natural como los medios primarios de cosechar energía solar. Las Sistema Solar pasivas pueden proporcionar la calefacción de talleres, la evitación de enfriamiento de la carga, la ventilación natural, la calefacción por agua, y la luz del día. Esta sección se centra en la calefacción solar pasiva, pero las otras estrategias también necesitan ser integradas y ser coordinadas en un diseño del entero-edificio. El diseño solar pasivo es un acercamiento que integra las paredes componente-exteriores del edificio, ventanas, y el edificio material-a proporciona la colección, el almacenaje del calor, y la distribución solares del calor. Los sistemas de calefacción solar pasivos se categorizan típicamente como sol-tempered, dirigir-ganar, los sunspaces, y las paredes termales del almacenamiento (paredes de Trombe).
En la mayoría de los climas de los E.E.U.U., las técnicas de diseño solares pasivas pueden reducir importante los requisitos de calefacción para los edificios comerciales residenciales y pequeños. Para más en el diseño solar pasivo para los hogares, ver la sección pasiva de la calefacción solar.
La nueva construcción ofrece la oportunidad más grande para incorporar diseño solar pasivo, pero cualquier renovación o adición a un sobre del edificio también ofrece las oportunidades para la integración de métodos pasivos. Es importante incluir solar pasivo lo más temprano posible en la ordenación del terreno y el proceso de diseño, o cuando la adición o el edificio primero se concibe. Ideal, un presupuesto de energía se incluye en las especificaciones del diseño del edificio, y el RFPs requiere a equipo de diseño demostrar su comisión al funcionamiento del entero-edificio y su capacidad de responder a las metas de la energía. Esta comisión se acentúa durante la programación y a través del proceso del diseño y de la construcción.
Para los proyectos de la modificación, considerar:
* Estrategias de la luz del día, tales como fabricación de atrios fuera de patios o agregar los clerestorios, junto con la modificación del sistema de iluminación eléctrico para asegurar ahorros de la energía
* Técnicas de control de calor, tales como agregar pantallas exteriores o proyecciones
* Usar las estrategias pasivas de la calefacción solar para permitir la modificación de la reducción de la talla de la la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado sistema-quizás si las estrategias pasivas reducen cargas de la energía suficientemente.
Al renovar edificios más viejos, determinar si las características pasivas que han sido minusválidos pueden ser revitalizadas. Ver la sección de la renovación del Web site de la GAMA para más sugerencias de la renovación.
El temple de Sun está utilizando simplemente ventanas con un tamaño y una orientación para admitir una cantidad moderada de calor solar en invierno sin las medidas especiales para el almacenaje del calor. El aumento directo tiene cristal más orientado hacia el Sur en espacios ocupados y masa termal para allanar fluctuaciones de la temperatura. Una pared de Trombe pone la masa termal (e.g., pisos de azulejo) directo detrás del satinado para reducir fulgor y del recalentamiento en el espacio ocupado.
Un sunspace guarda el cristal y la masa a parte del espacio ocupado pero permite la transferencia del calor útil en el edificio por la convección o una pared total común; las temperaturas en un sunspace se permiten fluctuar alrededor de la gama de la comodidad.
Solar pasivo del punto culminante como meta del proyecto. Una buena meta general del proyecto es “producir un edificio hermoso, sostenible, rentable que cubra sus necesidades, realce productividad, y la consuma como poca energía no renovable como sea posible, con el uso del diseño solar pasivo, rendimiento energético, y el uso de otros recursos reanudables.”
El establecimiento de metas de funcionamiento de la energía transporta la seriedad del consumo de energía y del uso de solar pasivo como edición de diseño. Para las pequeñas oficinas, los almacenes, y otros pies cuadrados más pequeños projects-10,000 (930 m2) o los gerentes de la menos-facilidad o sus contratistas pueden desarrollar presupuestos de energía fácilmente usar software tal como Energy-10. Para proyectos multizonases más grandes (por ejemplo, los laboratorios o los edificios de oficinas de la alta subida), los datos nacionales del consumo de energía media construyendo el tipo se pueden citar como metas que se excederán, o análisis más complejos se pueden funcionar con por los consultores.
El diseño del edificio debe permitir que las estrategias solares pasivas sean eficaces (por ejemplo, las zonas de varios pisos grandes de la base son duras de alcanzar con solar pasivo). Los requisitos del edificio, tales como aislamiento y fianza, pueden influenciar el tipo de sistema de calefacción solar pasivo que puede ser utilizado.
Las reducciones del coste energético del treinta a cincuenta por ciento debajo de promedios nacionales son económicamente realistas en nuevo diseño de la oficina si una mezcla óptima de ahorro de energía y de estrategias de diseño solares pasivas se aplica al diseño del edificio. Ahorros anuales de $0.45 a $0.75 por sq. el pie ($5 a $8/m2) es una estimación razonable del ahorro en costes realizable.
El diseño solar pasivo considera la sinergia de los diversos componentes y sistemas del edificio. Por ejemplo:
* ¿Puede la luz del día natural reducir la necesidad de la luz eléctrica?
* ¿Si menos luz eléctrica genera menos calor, habrá una carga de enfriamiento más baja?
* ¿Si la carga de enfriamiento es más baja, pueden los ventiladores ser más pequeños?
* ¿La ventilación natural permitirá los ventiladores y el otro equipo de enfriamiento que se apagarán ocasionalmente?
El diseño solar pasivo es a menudo más desafiador que diseñando un sistema mecánico para lograr las mismas funciones. Usar los componentes del edificio regular temperatura toma un acercamiento analítico riguroso para optimizar funcionamiento mientras que evita los problemas tales como el recalentamiento y el fulgor.
Las soluciones del diseño o las reglas de dedo pulgar genéricas están de valor límite. Las reglas de dedo pulgar pueden ser útiles en la anticipación de tamaño y del tipo de sistema, pero solamente temprano en el proceso de diseño. La simulación de computadora proporciona una dirección mucho más exacta debido a la complejidad de las combinaciones y de las interacciones de sistema. Algunas de las variables implicadas incluyen:
* Clima (sol, viento, temperatura del aire, y humedad)
* Orientación del edificio (disposición del satinado y del sitio)
* Tipo constructivo del uso (horario de la ocupación y perfiles del uso)
* Iluminación y luz del día (fuentes de luz eléctricas y naturales)
* Sobre del edificio (geometría, aislamiento, hueco, fuga de aire, ventilación, shading, masa termal, color)
* Aumentos internos del calor (de la iluminación, del mobiliario de oficinas, de la maquinaria, y de la gente)
* la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado (planta, sistemas, y controles)
* Costes energéticos (fuente del combustible, cargas de la demanda, eficacia de conversión).
Un análisis de simulación cada hora combina todos estos parámetros para evaluar un solo figura-de-mérito, tal como uso de energía anual o gastos de explotación anuales. La interacción integrada de muchas estrategias económicas de energía se considera en diseño solar pasivo. Éstos incluyen: la calefacción solar pasiva, el satinado, la masa termal, el aislamiento, el shading, la luz del día, la iluminación económica de energía, los controles de la iluminación, el control de la aire-salida, la ventilación natural, y las opciones del sistema mecánico tales como ahorrador completan un ciclo, recuperación de calor del aire de extractor, los controles de gran eficacia de la la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado, de la la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado, y refrigeración por evaporación.
El coste y los análisis técnicos se conducen al mismo tiempo en diseño solar pasivo para optimizar las inversiones para el ahorro en costes máximo de la energía. Es raramente factible resolver 100% de la carga del edificio con solar pasivo, así que un diseño óptimo se basa en coste de ciclo vital que disminuye: la suma de gastos de explotación del primero-coste y del ciclo vital de la Sistema Solar. Es difícil separar el coste de muchas Sistema Solar pasivas y componentes de otros costes de construcción porque las características solares pasivas sirven otras funciones de edificio - e.g., como ventanas y sistemas de la pared. |
