Passives Solardesign ist eine Gebäudedesignstrategie, bei der die Komponenten eines Gebäudes - Wände, Böden, Fenster und Ausrichtung - genutzt werden, um Sonnenenergie zu sammeln, zu speichern, zu reflektieren und in Form von Wärme im Winter zu verteilen und Sonnenwärme im Sommer abzuweisen. Im Gegensatz zu aktiven Solarheizungssystemen werden keine mechanischen und elektrischen Geräte eingesetzt.
Passives Solardesign beruht auf fünf Grundprinzipien. Das erste ist die Öffnung (oder der Kollektor), die aus großen Glasflächen (Fenster, Oberlichter) besteht, die zur Sonne hin ausgerichtet sind, in der Regel nach Süden in der nördlichen Hemisphäre. Diese lassen das Sonnenlicht in das Gebäude eindringen. Das zweite Prinzip ist der Absorber, bei dem es sich um harte, abgedunkelte Flächen auf der der Sonne zugewandten Seite einer thermischen Masse handelt. Diese Oberflächen absorbieren die einfallende Sonnenstrahlung und wandeln sie in Wärme um.
Das dritte Prinzip ist die thermische Masse, d. h. ein Material, das in der Lage ist, erhebliche Wärmemengen zu speichern. Materialien wie Beton, ZiegelStein und Wasser werden üblicherweise verwendet. Die thermische Masse wird so positioniert, dass sie von dem durch die Öffnung einfallenden Sonnenlicht bestrahlt wird. Sie nimmt tagsüber überschüssige Wärme auf und gibt sie nachts langsam an den Raum ab, wodurch die internen Temperaturschwankungen gemildert werden.
Das vierte Prinzip ist die Verteilung, also die Art und Weise, wie die Sonnenwärme von den Sammel- und Speicherpunkten in verschiedene Bereiche des Gebäudes zirkuliert. Dies kann durch natürliche Konvektion, Wärmeleitung und Strahlung geschehen. Beispielsweise steigt warme Luft auf und kann durch hohe Lüftungsöffnungen zirkulieren, während kühlere Luft durch niedrige Lüftungsöffnungen angesaugt wird.
Das letzte Prinzip ist die Steuerung. Dabei handelt es sich um Mechanismen zur Steuerung der Sonneneinstrahlung, insbesondere zur Vermeidung einer Überhitzung im Sommer. Dachüberstände, Markisen, Jalousien und Laubbäume sind gängige Steuerungselemente. Sie sind so konzipiert, dass sie die hochstehende Sommersonne abhalten, die tiefstehende Wintersonne jedoch ins Gebäude eindringen lassen.
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