Architektura słoneczna

Od kiedy zaczęły powstawać szklarnie, zorientowano się, że w oszklonych budynkach następuje przekształcenie promieniowania słonecznego w energię cieplną, która później tylko w niewielkim stopniu wydostaje się na zewnątrz. Większość ciepła pozostaje więc w środku szklarni. Odrodzenie ogrodów zimowych spowodowało dalszy rozwój idei oszczędzania tradycyjnej energii dzięki wykorzystaniu energii słonecznej. Pochłanianie ciepła, gromadzenie i używanie go to trzy podstawowe filary, na których opiera się ograniczenie wykorzystania energii z tradycyjnych źródeł.

Przez długi czas użytkowano energię słoneczną wyłącznie poprzez "aktywne" systemy słoneczne. W tym wypadku kolektory, stanowiące część obiegu wody, przetwarzają promieniowanie słoneczne w ciepło. Specjalne systemy przekazują następnie ciepłe powietrze do domu mieszkalnego, a pozostałą część ciepła wykorzystuje się za pomocą wodno-powietrznych pomp cieplnych do ogrzania wody użytkowej (do kąpieli i zmywania).

Pasywne systemy słoneczne

Oszklone budowle i domy ogrzewane słońcem określa się jako" pasywne" systemy słoneczne. Wykorzystuje się w nich nie tylko ciepło tworzące się za szkłem, ale również zdolność gromadzenia ciepła przez materiały budowlane zastosowane w szklarni. Ponieważ różnica gęstości powietrza o odmiennej temperaturze (ciepłe znajduje się w wyższych partiach pomieszczeń, chłodniejsze zaś przy podłożu) powoduje jego naturalny ruch, można poprowadzić ogrzane powietrze do odpowiedniego miejsca w domu bez stosowania skomplikowanych technicznych rozwiązań.

Optymalne wykorzystanie ciepła można osiągnąć, gdy ogród zimowy jest skierowany na południe, a promienie słoneczne padają na szklane pokrycie pod kątem prostym. Dlatego stromy dach jest zawsze bardziej korzystny. Z badań wynika, że jeśli szklana przybudówka znajduje się od południowej strony domu, to można o ok. 14% zmniejszyć koszty ogrzewania.

Istnieje wiele wariantów wykorzystania pasywnego systemu solarnego. Oszklony ogród może być połączony kanałami przewodzącymi powietrze z domem mieszkalnym lub, w wypadku domu piętrowego, być otwarty u góry, tak że ogrzane powietrze samo dociera do pomieszczeń leżących poza ogrodem zimowym.

Wznoszące się powietrze ciepłe ucieka z oszklonego pomieszczenia, zimne natomiast jest zasysane, np. przez specjalne klapy w podłodze. Można uzyskać większą ilość ciepłego powietrza, jeżeli ściana domu, do której przylega szklarnia, jest wykonana z ciemnego materiału, na którym została umocowana szyba wielkości ściany domu. Dzięki temu powstaje rodzaj kolektora powietrznego, do którego od dołu wpada zimne powietrze, a górą wypada ogrzane pośrodku powietrze ciepłe. Duża szklana powierzchnia pochłania wiele ciepła i odprowadza je do wnętrza domu.