Solarne kuće u hladnim krajevima

Da li vas zanima kako pasivni solarni domovi ostaju topli bez visokih računa za grijanje, čak i u hladnim klimama? Saznajte kako se projektuje u skladu s prirodom.
Facebook
Twitter
LinkedIn
Ako ste znatiželjni šta čini pasivne solarne domove efikasnim, posebno u hladnijim krajevima, na pravom ste mjestu. Zamislite da koristite snagu sunca kako biste svoj dom učinili toplim bez visokih računa za grijanje – to je magija pasivnog solarnog projektovanja. Ne radi se samo o štednji novca, iako je to, naravno, velika prednost. Radi se o projektovanju u skladu s prirodom, a ne protiv nje.

Šta je pasivni solarni projekat?

Pisali smo dosta o tome u odvojenom blogu pod nazivom Kako projektovati pasivnu solarnu kuću (od nule), ali da ponovimo najbitnije. Ukratko, kod pasivnih solarnih projekata fokus je na sakupljanju, skladištenju i distribuciji solarne energije u obliku toplote zimi i zaštite od solarne toplote ljeti. To je pametan način projektovanja domova, posebno na mjestima gdje se čini da zima nikada neće završiti. Tema današnjeg bloga je upravo projektovanje solarnih pasivnih kuća u hladnijim klimama.

Tradicionalno vs. pasivno solarno grijanje

U poređenju sa tradicionalnim sistemima grijanja, kao što su obične peći, pasivni solarni projekat prestavlja prekretnicu. Fokus je na korišćenju sunca kao besplatnog izvora energije, što je prilično zgodno, zar ne? Tradicionalni sistemi se oslanjaju na goriva, čije troškove zapravo sagledavamo tokom korišćenja objekta. Za razliku od ovakvog pristupa, pasivni solarni projekat se oslanja na početnu fazu tj. pametno definisanje elemenate dizajna i konstrukcije kako bi minimizirali troškovi tokom vremena.

Pa, zašto to svi ne rade? Projektovanje pasivnih solarnih kuća zahtijeva znanje i promišljanje da bi objekat bio efikasan. Tu se misli na pravilnu orijentaciju, veličinu i poziciju prozora, prilagođavanje lokalnoj klimi itd. Sem toga, tu je uključeno i malo dodatnih početnih troškova. Međutim, jednom kada je sve postavljeno, čini se kao da se kuća skoro sama “funkcioniše”!

U sljedećim poglavljima ćemo sagledati ključne elemente koje bi trebalo da razmotrite ako razmišljate o izgradnji pasivnog solarnog doma u hladnijem području.

Osnovni elementi projekta za hladnu klimu

Ljepota strategije pasivnog projektovanja leži u njenoj jednostavnosti, kada jednom savladate ključne principe. Ovo su, dakle, odnovne komponente koje čine pasivni solarni dom čudesnim u održavanju toplote:

Orijentacija doma

Prije svega, smjer u koji je vaša kuća okrenuta može unaprijediti ili pokvariti efikasnost pasivnog solarnog grijanja. Idealni scenario je da većina vaših prozora gleda na jug (ako se nalazite na sjevernoj hemisferi). Ova orijentacija u potpunosti iskorištava dostupnu sunčevu svjetlost tokom zimskih mjeseci kada vam je najpotrebnija. To je kao postavljanje prirodnog grijača koji se uključuje kada je sunce izašlo!

Postavljanje prozora i opcije zastakljivanja

Prozori su u osnovi oči kuće i glavni mehanizam za hvatanje solarne toplote. Ali, nisu svi prozori u tome jednako efikasni, posebno kada je riječ o pasivnim solarnim domovima. Ovdje se fokusiramo na trostruko zastakljene prozore koji nude odličnu izolaciju dok i dalje puštaju dragocjeno sunčevo svjetlo. Postavite ove prozore tamo gdje mogu dobiti maksimalnu sunčevu ekspoziciju, i primijetit ćete razliku u vašoj udobnosti – ali i na vašem računu za grijanje!

Tehnike izolacije za sprječavanje gubitka topline

Dobra izolacija je kao omotavanje vaše kuće u udobno ćebe. To je ključno za zadržavanje toplote u unutrašnjosti, tamo gdje želite vam bude prijatno. Za pasivne solarne domove, posebno u hladnim klimama, govorimo o izuzetno dobroj izolaciji tih zidova, krovova, pa i podova. Efikasna izolacija smanjuje potrebu za dodatnim grijanjem, jer toplota od sunca tokom dana ostaje zarobljena unutra, održavajući kuću toplom dok temperatura spolja pada.

Materijal za termalnu masu

Može zvučati stručno, ali termalna masa je samo “fensi” izraz za materijale koji apsorbuju i skladište toplotu. U pasivnoj solarnoj kući, materijali poput betona, cigle, kamena i pločica imaju važnu ulogu. Oni upijaju toplotu tokom dana, a zatim je polako noću otpuštaju nazad u dom. Ova prirodna distribucija toplote pomaže održavanju stabilne unutrašnje temperature, minimizirajući potrebu za vještačkim grijanjem.

Uključivanje ovih elemenata zahtijeva pažljivo planiranje i malo početnog ulaganja, ali isplata je ogromna. Ne samo da smanjujete svoj ekološki otisak, već također stvarate životni prostor koji prirodno posjeduje prijatnu temperaturu tokom cijele godine.

Praktične strategije projektovanja za hladne klime

Da pređemo sa teorije na praksu i istražimo kako navedene pasivne solarne principe pretvoriti u ugodan i topao dom u hladnim regijama. Idemo korak-po-korak:

Organizacija prostorija u kući

Raspored unutar vašeg budućeg pasivnog solarnog doma je više od toga gdje staviti kauč ili koliko velika treba da bude kuhinja. Radi se o integraciji sunčeve putanje sa vašim prostorom. Smejernice u nastavku odnose se na projektovanje u sjevernoj hemisferi. Evo kako možete započeti:

  1. Maksimalna izloženost vitalnih prostorija ka jugu: Pozicionirajte glavne dnevne prostorije (kao što su dnevni boravak, kuhinja i trpezarija) ka južnoj strani, gdje će tokom dana dobiti najviše sunčeve svjetlosti.
  2. Servisne oblasti na sjeveru: Postavite garaže, vešeraje i skladišne prostore na sjevernoj strani vašeg doma. Ova područja ne zahtijevaju toliko grijanja, i imaju ulogu kao tampon zona dodatne izolacije protiv hladnih sjevernih vjetrova.
  3. Otvoreni plan kuće: Otvoreni plan pomaže da sunčeva svjetlost prodre dublje u dom, čineći distribuciju toplote efikasnijom. Takođe, ona daje domu moderan izgled, i prijazan osjećaj.

Primjer pasivnih solarnih domova u hladnim klimama

Dominique Laroche, Chalet in Lanaudière (Quebec, Canada)

Kuća koju potpisuje arhitekta Dominique Laroche, na hladnom sjeveru, pokazuje nam kako sunčeva energija, primjenom pasivnih solarnih principa, može solidno zagrijavati objekat čak i kada temperature padnu do minus 30 stepeni C. Zahvaljujući pasivnom solarnom dizajnu, temperatura unutar kuće može dostići oko 22 stepena tokom dana, što ukazuje na značajno smanjenje potrebe za dodatnim grijanjem. Laroche naglašava kako je kreiranje funkcionalnih prostora na minimalnoj kvadraturi ne samo praktičan već i ekološki osvešćen pristup, jer zahtijeva manje materijala i energije za izgradnju i održavanje. Primjenom prozora optimalne veličine i njihovim pametnim raspordom, te strateškim izborom materijala poput betonskih podova koji akumuliraju toplotu, Laroche maksimizuje korišćenje prirodne energije sunca koje tokom zime prodire duboko u prostor, a noću zadržava toplotu zahvaljujući svojstvima betonskih ploča. Važnu ulogu u ovoj harmoniji sa prirodom igraju i ogoljena stabla koja zimi ne sprečavaju prolazak sunčevih zraka, doprinoseći ukupnoj efikasnosti svih pasivnih sistema.
Chalet in Lanaudière. Izvor: thisisthefold.org/cif3-passive-solar. Photo © Adrien Williams.

Integracija pomoćnih sistema za grijanje

Iako pasivni solarni dizajn znatno smanjuje potrebu za tradicionalnim grijanjem, većina domova u hladnoj klimi će i dalje zahtijevati neku vrstu pomoćngo grijanja tokom najhladnijih mjeseci. Evo nekoliko savjeta:

  • Koristite visoko-efikasnu peć na drva ili pelet: Ona može obezbijediti grijanje tokom veoma oblačnih perioda bez visokih troškova električnog ili plinskog grijanja.
  • Razmotrite upotrebu aktivnih solarnih sistema: Ovi sistemi mogu zadovoljiti vaše potrebe za toplom vodom i dopuniti vaš pasivni solarni dizajn, što je posebno korisno u domovima s većim porodicama.

 

Prateći ove praktične strategije, ne gradite samo kuću već stvarate održiv objekat koje se usklađuje sa vašim ekološkim vrednostima i potrebama za udobnošću. Pasivni solarni dizajn nije samo o tehnologiji – radi se o stvaranju doma koji brine o planeti, baš kao i vi.

U narednom poglavlju ćemo se baviti uobičajenim izazovima koje može predstavljati solarni dizajn u hladnoj klimi i kako ih prevazići.

Prevazilaženje uobičajenih izazova u solarnom projektovanju za hladnije klimatske prilike

Primjena pasivnog solarnog projektovanja u hladnim klimama dolazi s jedinstvenim skupom izazova. Ali ne brinite—imamo neka praktična rješenja koja će vam pomoći da prevaziđete ove prepreke i održite vaš dom ugodnim čak i tokom hladnih zimskih mjeseci.

Šta tokom oblačnih dana i dugih zima

  • Rezervna rješenja za grijanje: U regijama gdje oblačni dani dominiraju, posjedovanje pouzdanog rezervnog sistema za grijanje je ključno. Efikasne opcije kao što su geotermalne toplotne pumpe ili visokoefikasne peći (pogledajte prethodno poglavlje) mogu dopuniti grijanje kada solarni dobitak nije dovoljan.
  • Poboljšana izolacija: Da bi se ublažio nedostatak solarnih dobitaka u oblačnim danima, dodatna izolacija može pomoći da se zadrži prikupljena toplota. Razmislite o dodavanju zavjesa na prozore koji se mogu skloniti tokom sunčanih dana. To može poboljšati energetsku efikasnost doma.

Održavanje konstantne unutrašnje temperature

  • Napredna tehnologija za prozore: Koristite pametno staklo ili roletne koje se prilagođavaju svjetlosnim okolonostima, održavajući optimalnu ravnotežu svjetlosti i zasjenčenja.
  • Kontrole grijanja po zonama: Implementacija sistema za grijanje po zonama može pomoći u efikasnijem upravljanju potrošnjom energije tako što će grijati samo prostorije koje se koriste.

Napredak u tehnologiji i materijalima

  • Razvoj efikasnijih materijala za termalnu masu poput materijala PCM (Phase Change Materials) koji apsorbuju i oslobađaju toplotu na specifičnim temperaturama, može znatno poboljšati efikasnost pasivnih solarnih domova.
  • Solarni sistemi za skladištenje energije mogu čuvati višak solarne energije generisane tokom sunčanih dana za korišćenje noću.

 

Budući trendovi u pasivnom solarnom projektovanju za hladne klime

Kako gledamo u budućnost, perspektiva pasivnog solarnog projektovanja u hladnim klimama je svijetla jer nam donosi inovacije i nove prilike. Evoluirajuće tehnologije otvaraju put za izgradnju efikasnijih i prilagodljivijih pasivnih solarnih kuća. Evo šta je na horizontu:

  • Pametne adaptivne tehnologije: Očekuje se veća integracija pametnih tehnologija za domove koji automatski prilagođavaju nivoe providnosti prozora na osnovu vremenskih uslova. Ovi sistemi će olakšati održavanje optimalnih unutrašnjih temperatura bez ručnih podešavanja.
  • Bolja rješenja za skladištenje toplote: Pojavljuju se novi materijali i opcije za termalnu masu, kao što su PCM (Phase Change Materials)
  • Hibridni sistemi: Integracija pasivnog solarnog dizajna s drugim obnovljivim izvorima energije, kao što su vjetar i hidro, može obezbijediti veću konzistentnost i pouzdanost, u skladu sa različitim klimatskim okolnostima i geografskim okruženjima.
  • Automatizacija upravljanja energijom: Budući pasivni solarni domovi će vjerovatno uključivati naprednije senzore i automatske sisteme za upravljanje potrošnjom energije, obezbijeđujući da se svaki djelić solarne energije koristi optimalno.

 

Da zaključimo, potencijal za pasivne solarne domove u hladnim klimama raste kako razvijamo bolje materijale, pametnije tehnologije i inovativniji dizajn. Ovi domovi ne samo da obećavaju održiv i isplativ način za održavanje toplote, već se i prilagođavaju našem svijetu koji je u stalnoj promjeni.

Ako ste inspirisani da počnete planirati svoj solarno-efikasan dom ili želite nastaviti da istražujete nove mogućnosti, zapamtite, budućnost je svijetla kao sunce na koga se oslanjamo ☀️