수동형 태양열 설계는 건물의 구성 요소(벽, 바닥, 창문, 방향)를 활용하여 겨울에는 열 형태로 태양 에너지를 모으고, 저장하고, 반사하고, 분배하고, 여름에는 태양열을 방출하는 건축 설계 전략입니다. 능동형 태양열 난방 시스템과는 달리 기계 및 전기 장치를 사용하지 않습니다.
수동형 태양열 설계
1970
(설명을 위한 생성된 이미지입니다)
수동형 태양열 설계는 다섯 가지 핵심 원칙에 기반합니다. 첫 번째는 개구부(또는 집열기)로, 태양의 경로(일반적으로 북반구에서는 남쪽)를 향하도록 배치된 넓은 유리 면적(창문, 채광창)으로 구성됩니다. 이를 통해 햇빛이 건물 내부로 들어옵니다. 두 번째 원칙은 흡수체로, 태양에 노출된 열 질량체의 면에 단단하고 어두운 표면을 적용하는 것입니다. 이 표면은 들어오는 태양 복사 에너지를 흡수하여 열로 변환합니다.
The third principle is thermal mass, which is a material with the capacity to store significant amounts of heat. Materials like concrete, brick, stone, and water are commonly used. The thermal mass is positioned to be irradiated by the sunlight entering through the aperture. It absorbs excess heat during the day and slowly releases it into the space at night, moderating internal temperature fluctuations.
네 번째 원칙은 분배, 즉 태양열이 집열 및 저장 지점에서 건물의 여러 영역으로 순환하는 방식입니다. 이는 자연 대류, 전도 및 복사를 통해 이루어질 수 있습니다. 예를 들어, 따뜻한 공기는 위로 올라가 높은 환기구를 통해 순환될 수 있고, 차가운 공기는 낮은 환기구를 통해 유입될 수 있습니다.
마지막 원칙은 제어입니다. 이는 특히 여름철 과열을 방지하기 위해 태양의 영향을 관리하는 메커니즘을 의미합니다. 처마, 차양, 블라인드, 낙엽수 등이 일반적인 제어 요소입니다. 이러한 요소들은 여름철 높은 각도의 태양을 차단하면서 겨울철 낮은 각도의 태양은 건물 내부로 들어오도록 설계되었습니다.
UNESCO Nomenclature: 3303
건축
유형
추상 시스템
분열
상당한
용법
널리 사용됨
전구체
- 고대 그리스와 로마에서는 겨울철 햇빛을 최대한 활용하기 위해 건물의 방향을 정하는 관습이 있었다.
- 소크라테스가 태양열 활용을 위해 설계한 '메가론 하우스'에 대해 설명한 내용
- 투명 유리의 발명으로 큰 창문을 만들 수 있게 되었습니다.
- 19세기 열전달 및 열역학 연구
응용 프로그램
- 주택의 트롬베 벽
- 북반구에서 계산된 돌출부가 있는 남향 창문
- 콘크리트나 석재 바닥과 같이 열용량이 높은 재료
- 건물에 부속된 선룸 또는 일광욕실
- 전기 조명 필요량을 줄이기 위한 자연 채광 전략
특허:
NA
잠재적 혁신 아이디어
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관련 주제: 패시브 솔라, 건물 설계, 건축, 열 질량, 태양 에너지, 지속 가능한 건물, 에너지 효율, 자연 채광.
역사적 맥락
수동형 태양열 설계
(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)
