سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال

سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه فیزیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال

مقدمه

انرژی غیر فعال خورشیدی می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های جانبی و بدست‌آوری گرما در دفاتر و ساختمانها شود بگونه‌ای که نیاز به جای خاص نداشته و راحتی و آسایش محلی را نیز سلب نمی‌نماید. ذخیره گرما، کنترل نیروی خورشیدی بصورت موثر، و سایبانها از اجزای مهم سیستم گرمایش خورشیدی غیر فعال در یک ساختمان می‌باشند. استراتژی بکارگیری سیستم گرمایش خورشیدی معمولا می‌بایست همراه با دیگر موارد ذخیره‌ساز انرژی، نظیر چگونگی نوردهی، سیستم تهویه و خنک‌سازی، مورد توجه قرار گیرد.

با وجود آنکه،  نیاز گرمایی یک ساختمان اداری بصورت متوسط می‌باشد، معمولا گرم نمودن یک ساختمان در صبح قبل از آنکه دیوارهای آن گرم شود ضروری می‌باشد. انرژی بدست آمده خورشیدی را می‌توان برای این منظور مورد استفاده قرار داد، و بدین صورت نیاز به ادوات گرمایش جانبی کاهش خواهد یافت.

شرایط لازم جهت استفاده از گرمایش غیر فعال

• میزان انرژی بدست آمده از محدود‌ه‌های خاص تجاوز نمی‌کند.

• آب و هوای ناحیه‌ای که در آن ساختمان مورد نظر وجود دارد خود بعنوان یکی از ملزومات بدست‌آوری گرمای فضایی بشمار می‌آید.

• تابش خورشیدی موجود باشد.

• میزان انرژی بدست آمده از محدود‌ه‌های خاص تجاوز نمی‌کند، به معنای آن است که یک سیستم گرمایی دیگر در برخی از مواقع ضروری می‌باشد. شکل ۲٫۱ نشان‌دهنده تاثیر میزان بده یا محصول مورد نیاز در یک ساختمان اداری در بلژیک می‌باشد.

معمولا گفته می‌شود که انرژی خورشیدی برای مواردی نظیر روشنایی، تامین برق کامپیوتر در ساختمانهای تجاری غیر ضروری و زائد می‌باشد. با این وجود، برخی از مطالعات نشان داده است که چنین اظهاراتی غلو بوده و درست نمی‌باشد. موارد اندازه‌گیری شده نشان می‌دهد که برق و ادوات آن معمولا در موارد کمتر از آنچه تصور می‌شود به کار می‌آید. بسیاری از مدلهای جدید استفاده از برق می‌توانند در زمان عدم استفاده مصرف برق را پایین آورند. علاوه بر این، مصرف الکتریسیته به هنگامی که نور خورشید در روز وجود داشته باشد، به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. نیاز برای مصرف الکتریسیته بصورت کاراتر موارد جدیدی را در استفاده از انرژی خورشیدی، بصورت نور خورشید در روز، و همچنین منابع گرمای فضایی عنوان نموده است.

با این وجود استفاده از انرژی خورشید بصورت غیر فعال کاملا مرتبط به زمان نوردهی، ابزار الکتریکی و انسانها می‌باشد. متاسفانه، هیچ راهی برای اجتناب از موارد گرمایی داخلی وجود ندارد، بجز انتخاب ابزاری که دارای مصرف کمتر برق بوده باشد و به هنگام عدم نیاز خاموش گردد. محصولات خورشیدی را از طرف دیگر می‌توان به آسانی با متناسب ساختن اندازه و مسیر پنجره‌ها و سایبانها کنترل نمود از این رو، از نقطه نظر طراحی موارد بده داخلی را می‌بایست به عنوان منبع گرمای اولیه تلقی نمود.

سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال

تجمع

به هنگامی که تابش خورشیدی برروی یک عنصر شفاف می‌تابد، این عنصر نور خورشید را انعکاس داده و یا آنکه بصورت جزئی آنرا جذب می‌نماید . مقدار جذب شده سپس بصورت موج بزرگ تابشی بر روی جداره عنصر شفاف بازتابیده می‌شود. بقیه این موارد انکسار بصورت مستقیم انتقال یافته و دوباره به سمت موارد تشکیل‌دهنده داخلی بازتابیده می شود. کل انرژی انتقالی و میزان بده‌های خورشیدی از طریق یک عنصر شفاف محصول زاویه برخورد پرتوهای خورشیدی می‌باشند. به همین طریق مسیر و خمیدگی دیوارها و خصیصه‌های مواد شفاف نیز عوامل انتقال‌دهنده پرتوهای خورشیدی می باشند.

ادوات شیشه‌ای

پارامترهای طراحی کلیدی برای به حداکثر رسانی تجمع خورشیدی عبارتند از:

• مسیر و شیب پنجره‌ها

• توانایی انتقال نور خورشید توسط شیشه‌ها

• اندازه‌ پنجره برحسب حجم اطاق

مسیر و شیب پنجره‌ها

میزان موجود بودن تابش خورشیدی به یک سطح مشخص برحسب میزان تابش و شیب آن می‌باشد. شکل ۴/۲ نشان‌دهنده اطلاعات کوپنهاگ، آتن و لندن می‌باشد. منحنی شماره ۱ معرف یک سطح افقی، شماره ۲ سطح روبه جنوب، شماره ۳ سطح روبه شرق و غرب و شماره ۴ سطح روبه شمال می‌باشد. محور عمودی مترادف با میزان تابش خورشیدی موجود در یک روز میانگین بصورت KWh /m² می‌باشد. در مورد سطوح عمودی آنهایی که روبه جنوب می‌باشند بیشترین مقدار تابش را در زمستان به سمت اروپا دریافت می‌کنند. برای مواردی به سمت جنوب‌شرق و جنوب‌غرب می‌باشند تابش در حدود ۲۰ درصد در فصول گرما کاهش می‌یابد.

نیروی انتقال خورشیدی

کل انتقال انرژی، و بنابراین بده‌های خورشیدی به سمت عنصر شیشه‌ای برحسب خصیصه‌های نوری، ضخامت و تعداد لایه‌های مواد شیشه‌ای بکار رفته می‌باشد. شکل ۵/۲ نشان‌دهنده انتقال انرژی بوسیله چندین نوع از شیشه معمولی می‌باشد. تابش جذب شده  بوسیله شیشه دارای بازتاب به داخل و خارج برحسب تناسبات گوناگون نظیر دمای محیط و سرعت هوا در دوطرف شیشه می‌باشد.

نسبت بکار بردن شیشه

با وجود آنکه شیشه انرژی خورشیدی را پشتیبانی می‌نماید، بعنوان یک ماده ضعیف برای مصارف عایق‌کاری شناخته شده است. بطور مثال، شیشه دو جداره ۱۰ برابر دارای خاصیت رسانای گرمایی بیشتری در مقایسه با دیوار ایزوله مات می‌باشد. میزان از دست رفتن گرما بوسیله پنجره به هنگامی که سطح پنجره افزایش می‌یابد، تا آنکه بتواند میزان بیشتری از نور خورشید را جذب کند، بیشتر خواهد بود.

اواسط – فصل

شکل ۱۲/۲ نشان‌دهنده نوسانات دمایی به هنگام یک روز آفتابی در مارس در دفاتری که دارای شیشه دو جداره ۴m² می‌باشند، است این دفاتر معمولا هرگز به سیستم گرمایش نیاز ندارند.

در تابستان

شکل ۱۴/۲ نشان‌دهنده نوسانات دمایی در یک روز آفتابی ژوئن در دفاتری با شیشه‌های دوجداره ۴m²  می‌باشد. در صورتی که از هیچگونه تهویه مطبوع استفاده نشود و هیچگونه محافظت خورشیدی در بیرون نصب نشده باشد، دما به سرعت به سطوح بالا خواهد رسید.

مقایسه مصرف انرژی

مصرف در یک روز آفتابی بصورت kWh محاسبه گردیده است. مقادیر مثبت معرف نیاز به گرما و منفی معرف نیاز به سرما می‌باشد. در کلیه موارد مصرف برای موقعیتهای که هیچگونه تهویه مطبوع و یا محافظت از خورشید وجود ندارد محاسبه گردیده است.

گرم نمایی قبلی هوای تهویه

هوای تهویه را می‌توان در صورتی که هوا در فضاهای تجمعی جمع گردیده باشد و یا در معرض تابش خورشیدی قرار گرفته باشد را بصورت گرمایش از قبل در آورد.

تاثیر گلخانه‌ای باعث یک فرایند ۳ مرحله‌ای گردیده که در آن انرژی خورشیدی موج کوتاه از شیشه واقع در ساختمان جمع‌آوری شده و بوسیله عناصر جامد یا مات در ساختمان جذب می‌شود، و بصورت یک موج بلند تابشی که پنجره مانع از خروج آن می‌شود بازتابیده می‌گردد(شکل ۱۷/۲). کارایی این سیستم جمع‌آوری بوسیله هندسه آن، خصیصه‌های شیشه(بطور مثال درصد ناحیه شیشه شده و منحنی انتقال کیفی) و عناصر جامدی که تابش خورشیدی به آنها برخورد می‌کند، تحت تاثیر قرار می‌گیرد. نظیر جذب خورشیدی و منحنی تابش گرمایی طیفی.

فضاهای خورشیدی

شکل ۱۹/۲ نشان‌دهنده دماهای بدست آمده تحت شرایط آسمان صاف در یک شیشه یک جداره غیر دمایی متصل به فضای خورشیدی و به سمت جنوب عرض جغرافیایی ۵۱ درجه N می‌باشد. این فضای خورشیدی ناحیه‌ای مشتمل بر‌۱۰m² را تحت پوشش قرار داده و دارای حجم ۲۵m²  بوده و به ساختمانی متصل گردیده که دما آن ۱۸ درجه سانتیگراد(شکل ۱۸/۲) می‌باشد.

آتریا

هماهنگی یک اتریوم در ساختمان اداری می‌توان بوسیله گرمای قبلی توسط تهویه مطبوع باعث ذخیره انرژی گردد. اتریوم یا فضای خورشیدی، بعنوان یک مفهوم، ممکن است، علاوه بر میزان بده‌های خورشیدی  چنانچه رو به جنوب قرار گرفته باشد، بعنوان یک نوآوری فضای باز تلقی گردد که مهیاکننده نور طبیعی و تهویه مطبوع در ساختمان اصلی باشد. کلیه این عملکردها ممکن است در ذخیره انرژی سهم داشته باشد.

نوع آتریوم

ساختمانهای دارای هسته و یا آتریای خطی دارای فواصل بیشتر مجاور آتریا در مقایسه با ساختمانهای نوع دیگر آتریا می‌باشند. در این موارد، احتمال بالقوه برای آتریوم جهت عمل نمایی بعنوان یک بافر اساسی می‌باشد، چرا که می‌تواند بخش بیشتری از ساختمان را تحت تاثیر قرار دهد.

در مقابل، آتریای مجتمع ممکن است دارای عملکرد خوبی داشته باشد ولی بطور اساسی کل ساختمان را بافر نمی‌نماید، چرا که تنها به بخش کوچکی از ساختمان متصل می‌باشد.

نوع شیشه‌کاری و سطح عایق

چنانچه آتریوم گرم نشود، می‌بایست با گرم کردن قبلی آن توسط سیستم تهویه مطبوع دو جداره اقدام نمود.

در صورت گرم شدن آتریوم، می‌بایست از پوشش دو جداره با نفوذ کم و یا حتی پوشش سه جداره استفاده نمود. در صورت گرم شدن آتریوم نزدیک دمای ناحیه متناسب، بطور مثال مطالعات پارامتریک آتریوم خطی، با اطلاعات آب و هوایی تروندهیوم با شیشه رو به شمال و جنوب، نشان‌دهنده کاهش انرژی در حدود ۵۰%  گرمایی آتریوم بوده است آن هم به هنگامی که ارزش–U  شیشه از ۱/۲ به ۰/۱ کاهش یافته است و دیگر بده‌های خورشیدی ثابت مانده است.

پیکربندی شیشه‌‌ها

بیشترین آتریاها دارای پوشش شیشه‌ای در تقریبا کل سطح بیرونی خود می‌باشند. بیشتر این شیشه‌ها دارای شیب بوده تا آنکه حالت سه گوشی، لچکی یا شیروانی را بوجود آورند. این نوع پیکربندی شیشه باعث بدست آوردن انرژی خورشیدی از سراسر آسمان می‌گردد و بدینوسیله نور داخل آتریوم را حتی به هنگام تابش کم خورشیدی تامین می‌نماید. با این وجود، بغیر از آنکه شیشه‌های عمودی بسمت جنوب می‌باشد، شیب آنها باعث دریافت انرژی بیشتری در تابستان در مقایسه با زمستان می‌گردد.

ظرفیت گرمایی

شبیه‌سازیهای رایانه‌ای یک ساختمان با یک آتریوم خطی جهت دسترسی به تاثیر افزایش توده در یک محدوده متوسط در کلیه شرایط آب و هوایی مورد استفاده قرار گرفت. جایگزینی ساختار دارای چارچوب چوبی با بلوکهای بتونی باعث کاهش بسیار کمی در نیاز به گرما در آتریوم و یا نواحی مجاور و در هر یک از مناطق مطالعه شده(معمولا کمتر از ۱%) گشته است(مرجع ۳).

سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال

ذخیره

هدف از ذخیره گرمایی نگهداری گرما مازاد بر احتیاج کنونی و رهاسازی آن به هنگام احتیاج می‌باشد. تابش خورشیدی که به ماده‌ای می‌تابد بوسیله آن جذب گردیده  سپس به گرما تبدیل شده و در اجرام آن ذخیره‌ می‌گردد. پس از آن این ماده بوسیله رسانا بتدریج گرم شده و گرمای آن انتشار می‌یابد. این فرآیند که بنام ذخیره مستقیم خوانده می‌شود،  تاثیرات تابشهای جمع‌اوری شده خورشید را با تاخیر روبرو ساخته و از بروز گرمای سریع و زیاد جلوگیری بعمل می‌آورد. توانایی ذخیره گرمایی هر ماده بستگی به گرمای خاص آن و تراکم آن دارد. این خصیصه توانایی یک ماده را جهت ذخیره ساختن دما در یک واحد حجم افزایش یک سانتی‌متری بیان می‌نماید.

ذخیره گرمایی در دفاتر اداری

ذخیره انرژی خورشیدی در ساختمانهای اداری جهت کاهش گرمای بیش از حد و بهترین استفاده بده‌های غیر فعال خورشیدی مهم می‌باشد.

ذخیره بده‌های خورشیدی غیر فعال

نیازمندیهای ذخیره گرمایی در دفاتر(جائیکه می‌توان تنظیم ترموستات را برای ساعت ۱۸ به منظور استفاده از گرما بکار برد)  با نیازمندیهای گرمایی ساختمانهای مسکونی متفاوت می‌باشد(جائیکه ترموستات ممکن است تا ساعت ۲۲ عمل ننماید). علت تاخیر ساعت در مورد ساختمانهای مسکونی بواسطه آزاد شدن گرما از منبع دمایی می‌باشد، آن هم درست پس از طلوع آفتاب و امکان استفاده از تابش آن.

کاهش گرمای زیاد

اینترسی همچنین در طی تابستان و یا در طی دوره‌های اوج گرم می‌تواند بسیار مفید باشد. موارد مهم آن نه تنها برحسب ذخیره بیشتر گرمایی  و بنابراین کاهش پیکهای دما می‌باشد، بلکه، باعث تهویه مطبوع در شب نیز خواهد شد.

برای تهویه شبانه و خنک نمودن ساختمان، ساختار می‌بایست کاملا بصورت توده بهم فشرده بوده، و هوا نیز می‌بایست بتواند آزادانه در بالای دیوارها حرکت داشته باشد.

سیستمهای ذخیره

ما همچنین می‌توانیم منابع مختلف سیستمهای گرمایی را داشته باشیم(مواردی بین ابزارهای فعال و غیرفعال).

• سیستمهای دیوار توده‌ای

• سیستم ترکیب ذخیره گرمایی و جمع‌کننده‌های خورشیدی

سیستمهای دیوار توده‌ای

دیوار توده‌ای یک مفهوم خورشیدی غیرفعال می‌باشد که بطور همزمان ۳ تابع مختلف را پوشش می‌دهد.

• تجمع دیوار توده‌ای انرژی خورشیدی، بعنوان جمع‌کننده تابشهای خورشیدی فعال کلاسیک، مخصوصا به هنگامی که کاملا در مسیر قرار گرفتند.

• انرژی خورشیدی در دیوار جذب می‌گردد، و باعث افزایش دمای سطح می‌شود. بنابراین باعث افزایش فضای بافر نیز خواهد شد.

گرمایی که در دیوار جذب شده است بصورت آهسته جذب دیوارهای اطاقها می‌شود. از یک طرف، انرژی کوتاه مدت باعث مهیا نمودن انرژی در دیوارها شده، وا از طرف دیگر، در همان زمان هوا می‌توان از طریق فضای بافر به اطاقهای گرم رانده شود. این مکانیزم یا بصورت فعال از طریق تهویه مطبوع و یا بصورت غیر فعال از طریق چرخش طبیعی می‌باشد. یک دیوار توده منفذدار بنام ”دیوار ترومبی “ خوانده می‌شود، که پس از فلیکس ‌ترومبی معماری می‌باشد که سیستم را برای اولین بار در جنوب فرانسه طراحی و ساخت.

پنجره‌های داخلی در دیوار توده

پنجره‌های داخلی در دیوار توده اجازه می‌دهد تا نور مستقیم خورشید و بده‌های خورشیدی در بین توده نمای خارجی نفوذ نماید. با این وجود، ناحیه موثر و حجم ذخیره کاهش می‌یابد.

مسیر دیوار

چنانچه دیوار موازی شیشه نباشد، ناحیه مشاهده و حجم ذخیره برحسب ناحیه شیشه‌ای افزایش می‌یابد. این امر می‌تواند بصورت جزئی جبرانی برای ناحیه دیوار توده متصرف شده توسط پنجره‌ای که در دیوار نفوذ کرده باشد.

دیوار توده منفذدار(دیوار ترومبی)

به هنگامی که توده دیوار دارای منافذ طبیعی یا مکانیکی باشد، انرژی خورشیدی سریعتر و با کارایی بیشتری به ساختمان منتقل می‌شود. تاثیر ذخیره سیستم کاهش یافته و تاخیر زمان بین جمع‌آوری و استفاده از انرژی خورشیدی کاهش می‌یابد.

ابعاد فضای بافر

فضای بافر را می‌توان بصورتی ساخت تا اجازه تمیز نمودن ساده شیشه‌ها را بدهد. این فضا را می‌توان همچنین به منظور تشکیل فضای خورشیدی بزرگتر نیز نمود. اما این موردی است که میتواند هزینه‌بر باشد، چرا که جمع‌کننده خورشیدی است، که یا می‌تواند بسیار گرم باشد و یا بسیار سرد.

ادوات سایبان

محافظت خورشیدی قابل حمل در جلوی دیوار اجازه کنترل سیستم جهت ممانعت از  گرمای زیاد در روزهای گرم و کاهش از دست رفتن گرما را در شب می‌دهد. محافظت خورشیدی قابل حمل هزینه‌های کلی را افزایش می‌دهد، اما برای راحتی لازم است.

دیوار توده ایزوله شده

در مورد دیوار توده منفذدار(دیوار ترومبی)، دیوار ممکن است جهت کاهش از دست رفتن گرما ایزوله گردد. توده ذخیره فعال تنها توده در قسمت بیرونی مواد ایزوله می‌باشد، اما تخلیه توده را می‌توان با تنظیم جریان هوا با عایق یا حتی فن کنترل نمود.

ذخیره گرمایی با جمع‌کننده‌ها یا کلکتورهای خورشیدی

این سیستمها ترکیبی از یک ذخیره‌ساز گرمایی محدوده – متوسط و ادوات جمع‌کننده یا کلکتورهای خورشیدی می‌باشد. این میزان از بده‌های ذخیره‌ای می‌توانند بصورت فعال یا غیر فعال باشند.

چنانچه تخلیه بصورت غیرفعال باشد، سیستم لوپ معمولا در سیستمهای لوپ بسته می‌بایست بسته شود. هوا در مدار بسته حرکت داشته و ارتباطی با اطاق هوا پیدا نمی‌کند.

نگهداری

در آب و هوای سرد، اتلاف دمایی عواملی چون رسانایی، همرفت و تابش و موارد مرتبط با تهویه یا فیلتراسیون غیر مطلوب هوا را باید به میزان حداقل تقلیل داد. قابلیت یک ساختمان جهت نگهداری دما بطور اولیه بوسیله فرم و طبیعت پوشش‌های آن مشخص می‌شود. اتلافهای مربوط به انتقال حرارت عمدتا مرتبط با تفاوت دمایی بین داخل و خارج و مقاومت حرارتی مواد پوششی می‌باشد.

طرح معماری

فرم ساختمان

شکل یک ساختمان نقش مهمی را بعهده دارد، چرا که مشخص کننده مساحت سطح پوشش بیرونی خواهد بود. فشردگی یا تراکم از طریق سطح به نسبت حجم مشخص و بیان می‌شود. از آنجاییکه اتلاف حرارتی در تناسب با مساحت سطح پوشش می‌باشد، هر چه ساختمان از فشردگی و تراکم بالاتری برخوردار باشد، میزان اتلاف حرارت نیز کمتر خواهد بود.

سازماندهی فضاها یا فواصل در ساختمان

در سازماندهی فضاها یا فواصل یک ساختمان، استفاده از مفهوم منطقه بندی حرارتی به منظور ایجاد توزیع منطقی حرارت و کاهش اتلاف حرارتی قابل توجه خواهد بود. یکی از روشهای انجام این کار بگونه‌ای می‌باشد که بخش جنوبی را در مقابل فواصل بخش شمالی بگونه‌ای طراحی نمود که میزان بالاتری از انرژی را طلب نماید. بطور متناوب، «بخش گرم» ساختمان را می‌توان بوسیله دوایر هم مرکز اتاقها تحت پوشش قرار داد تا تقاضا برای دما کاهش یابد.

پوشش

دیوارهای مات

مقاومت حرارتی یک دیوار بطور معکوس در تناسب با رسانایی حرارتی مواد تشکیل دهنده آن و افزایش ضخامت می‌باشد. مناسب‌ترین روش جهت ارتقای رسانایی حرارتی یک پوشش یا جداره ساختمان کاربرد لایه‌های عایق می‌باشد که به میزان قابل توجهی باعث کاهش اتلاف بواسطه رسانایی خواهد شد. علاوه بر این، چنین عایقی از مزیت ارتقای احساس راحتی، بواسطه حفظ دمای سطح دیوارهای اتاق‌ها در سطوح بالاتر، برخوردار است.

دیوارهای شفاف – ترانسپارنت

با توجه بدانکه دیوارهای ترانسپارنت یا شفاف از اتلاف حرارتی بالایی برخوردار می‌باشند، استفاده از عایق‌های شیشه‌ای یا پرده‌ای و قابل تفکیک دوبل یا حتی سه لایه‌ای باعث کاهش جلوگیری اتلاف حرارتی به میزان قابل توجهی خواهد شد.

تصفیه هوا

تصفیه هوایی را باید به شیوه‌ای کنترل شده انجام داد.

تهویه طبیعی به هنگامی رخ خواهد داد که تفاوت دمایی بین بخشهای داخلی و خارجی یک ساختمان وجود داشته باشد، مخصوصا به هنگامی که فشار باد نیز وجود داشته باشد. هوا از مناطق گرم بسمت مناطق سرد و یا از مناطق پرفشار به مناطق کم فشار جریان می‌یابد. فشار بالا معمولا در آن بخش از ساختمان وجود دارد که در تماس با باد غالب باشد و برای فشار پایین عکس این موضوع صادق است. این نواحی تحت فشار و الگوهای هوایی را می‌توان از طریق فرم یا شکل ساختمان و نصب داکت‌ها یا کانالهای هوایی تحت تاثیی قرار داد.

توزیع

انتقال گرما (همرفت) و تابش

توزیع طبیعی گرما از طریق نفوذ حرارت انباشته به یک ماده و بواسطه پدیده انتقال گرما (همرفت) و تابش رخ می‌دهد. انتقال گرما به هنگامی رخ خواهد داد که دمای سطح مواد بالاتر از دمای محیط اطراف باشد. تابش، طول موج بالا، به هنگامی رخ خواهد داد که دمای سطح مواد بالاتر از دمای سطح اشیای مجاور دیگر باشد. سطح بواسطه تابش گرم شده و باعث بروز پدیده توزیع حرارت انباشته می‌شود. این امر به ما اجازه خواهد داد تا قابلیت حفظ و نگهداری دمای بیشتری را پس از آنکه آفتاب غروب کرد را داشته باشیم و بنابر این خواهیم توانست از نیازهای حرارتی ساختمان بکاهیم.

گردش حرارتی – ترموسیرکولاسیون

گونه دیگر توزیع طبیعی گردش حرارتی یا ترموسیرکولاسیون می‌باشد. این امر به هنگامی رخ خواهد داد که هوا به هنگام گرم شدن سبک‌تر شده و بسمت بالا جریان می‌یابد و باعث بوجود آمدن پدیده مکش هوای تازه می‌شود. در صورتی که چگونگی آرایش یافتگی فضاها اجازه دهد، احتمال گردش هوا بین مناطقی که در معرض تابش بوده‌اند و مناطقی که در معرض تابش نبوده‌اند بوجود خواهد آمد. در دوره‌های ابری یا در شب، می‌بایست از چنین گردشی اجتناب شود تا باعث بروز گردش معکوس و در نتیجه افت دما نشود.

گردش مکانیکی

در نهایت، به هنگامی که به تبادل حرارتی قابل توجهی نیاز باشد، می‌توان گردش مکانیکی را مد نظر قرار داد. این سیستم نسبت به توزیع مستقیم انرژی ذخیره شده یا توزیع غیر مستقیم انرژی انباشته، در هر گونه دستگاه ذخیره سازی، بسوی اتاقهایی که دمای کمتری دارند اقدام خواهد نمود.

نتیجه گیری

استفاده درست از انرژی خورشیدی و بطور کلی بهره گیری مناسب از یک ساختمان در یک منطقه آب و هوایی محلی می‌تواند منجر به کاهش قابل توجه در نیازهای گرمایی یا حراراتی ما شامل سیستمهای روشنایی مصنوعی و سیستمهای تبرید یا خنک سازی شود. در تقابل با انرژیهای غیر قابل بازیافت، که گران قیمت و نادر می‌باشند، تابش خورشیدی مجانی و فراوان است. با وجود آنکه خورشید ممکن است در برخی از روزها در پشت ابرها پنهان شود، این نکته بعنوان یک حقیقت پذیرفته شده است که سوختهای فسیلی در نهایت به اتمام خواهند رسید. بعلاوه، ایجاد مفاهیم جامع وابسته به شرایط آب و هوایی در این زمینه می‌تواند در سطوح خاصی و به هنگامی که سیستم کنترل دما با اشکال روبرو شود مورد استعمال قرار گیرد. در مقابل، توجه صرف به طرح‌هایی که چنین اصولی را نادیده می‌انگارند (بطور مثال، برجهای شیشه‌ای) و بطور کامل وابسته به سیستمهای تهویه مطبوع می‌باشند نیز ممکن است به هنگامی که سیستم پشتیبان آنها با نقص مواجه می‌شود، غیر قابل استفاده شوند. با توجه بدین موارد، سه مفهوم گرمایش، سرمایش و نور روز بصورت غالب، اما نه همیشه، می‌توانند در تعامل با یکدیگر و بدون بروز مشکلی بکار گرفته شوند.