Παθητικά Ηλιακά Συστήματα Θέρμανσης

Η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση των κτιρίων έχει σημαντική συμβολή στη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης. Τα παθητικά ηλιακά συστήματα θέρμανσης ενσωματώνονται στη δομή του κτιρίου και λειτουργούν βάσει των φυσικών νόμων μεταφοράς θερμότητας: συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβολία, τη μετατρέπουν σε θερμότητα, την αποθηκεύουν και τη διανέμουν στον εσωτερικό χώρο.

Η λειτουργία τους στηρίζεται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου: η ηλιακή ακτινοβολία διαπερνά διαφανή υλικά (όπως το γυαλί), εγκλωβίζεται και μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία παραμένει εντός του κτιρίου.

Ο πιο διαδεδομένος τύπος παθητικού ηλιακού συστήματος είναι το άμεσο ηλιακό κέρδος, όπου η θερμότητα εισέρχεται απευθείας μέσω κατάλληλων ανοιγμάτων (παραθύρων/φωταγωγών) με ιδανικό μέγεθος και προσανατολισμό, εξασφαλίζοντας την απαιτούμενη ηλιακή πρόσπτωση, κυρίως κατά τους χειμερινούς μήνες.

Άλλοι τύποι περιλαμβάνουν:

• Συστήματα έμμεσου κέρδους, όπως οι ηλιακοί τοίχοι (υαλότουβλα), θερμοκήπια και αίθρια.
• Συστήματα απομονωμένου κέρδους, όπως οι ηλιακοί συλλέκτες, οι οποίοι τοποθετούνται εκτός του βασικού περιβλήματος του κτιρίου.

Η αποδοτικότητα αυτών των συστημάτων είναι μέγιστη όταν ενσωματώνονται σε νότιες όψεις (με αποδεκτή απόκλιση ±30°), οι οποίες παραμένουν ανεμπόδιστες από σκίαση κατά τη χειμερινή περίοδο.

Για την αποτελεσματική λειτουργία τους, απαιτείται:

• Επαρκής θερμική προστασία (θερμομόνωση τοιχωμάτων και κουφωμάτων).
• Κατάλληλη θερμική μάζα (δομικά υλικά όπως τούβλα ή πέτρα), η οποία αποθηκεύει τη θερμότητα και την αποδίδει σταδιακά, εξισορροπώντας τις θερμοκρασιακές διακυμάνσεις καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας.

Κατά τους θερινούς μήνες, είναι απαραίτητη η εφαρμογή μέτρων ηλιοπροστασίας (π.χ. φυλλοβόλα δέντρα, σκίαστρα, τέντες ή περσίδες) και η πρόβλεψη φυσικού αερισμού για τη διατήρηση άνετων συνθηκών.