Pod pojmom pasivno solarno grejanje podrazumevaju se tehnologije za iskorišćenje sunčevog zračenja u cilju zagrevanja objekta. Pasivno solarno grejanje je jedan od elemenata takozvanog pasivnog solarnog dizajna, koji se bazira na upotrebi sunčeve energije za proizvodnju drugih oblika energije, ili transport toplotne energije putem prirodne konvekcije, kondukcije ili zračenja. Za razliku od aktivnog solarnog dizajna, ova tehnologija ne zahteva dodatne uređaje, ne iziskuje naročito velike troškove i najčešće je isplativost investicija u periodu od nekoliko godina.
Postoji mnoštvo tehnika i tehnologija za primenu pasivnog solarnog grejanja, a ovde ćemo predočiti sam koncept iza ideje pasivnog solarnog grejanja.
Ideja o pasivnom solarnom grejanju polazi od činjenice da Sunce u toku godine isija ogromnu količinu energije na površinu Zemlje. Iako svega oko 50% ukupnog zračenja koje dospe na Zemlju zaista i stigne do tla, ostatak se vrati nazad u vakuum svemira odbijanjem zračenja od atmosfere, oblaka i slično. Od toga svega malo više od ¼ padne na kopno, a ostatak apsorbuju okeani.
To je opet dovoljna količina energije da višestruko zadovolji sve sadašnje energetske potrebe planete. To je praktično besplatna energija koja je u sadašnjim uslovima gotovo neiskorišćena. U nekim slučajevima je količina energije koju primi krov objekta čak i veća od ukupne količine energije koja se potroši u samom objektu.
Pasivno solarno grejanje koristi se sistemima koji apsorbuju toplotnu energiju sunca, akumuliraju je, a zatim, kada temperatura opadne, ta energija se oslobađa iz akumulatora, zagrevajući okolni prostor. Za prijem, akumulaciju i distribuciju energije često se koriste sami prozori, krovovi, zidovi ili podovi zgrade, tako da ugradnja ovakvih sistema praktično ne predstvalja velike dodatne troškove, ako se ugrađuje u nove objekte. Kod objekata kojima se naknadno ugrađuju ovi sistemi, troškovi mogu biti veći, ali uglavnom je period povraćaja tih investicija relativno kratak.
Za dizajn elemenata pasivnog solarnog grejanja bitni su sledeći elementi:
-
pravilna orijentacija prozora objekta, odnosno orijentacija ka jugu (na severnoj hemisferi), odakle tokom čitave godine dolazi najveća količina sunčevog zračenja
-
prozori i stakla koje današnja tehnologija pruža, a koji se sastoje od posebnih materijala, ili su prekriveni specijalnim slojevima, koji omogućavaju veću akumulaciju toplotne energije
-
akumulacija energije u termalnim masama, koje čine građevinski materijali velikog kapaciteta skladištenja toplote, poput cigle, betona, zemlje, ali i vode
-
pravilno dizajnirani sistemi za distribuciju akumulirane toplotne energije kroz objekat
-
zaštitni elementi, koji sprečavaju sunčevo zračenja da zagreva objekat tokom leta, kada je grejanje nepotrebno.
Kako bi sistem bio u celosti ekološki i pre svega zdrav, treba voditi i računa o materijalima koji se ugrađuju (da li su toksični, biorazgradivi, obnovljivi i sl.), kao i da li je njihova proizvodnja ekološka (da li se stvaraju velike količine otpada i koliko se energije utroši prilikom proizvodnje, da li se taj otpad reciklira ili ponovo koristi, na koji način se transportuje roba i sl.).
Pasivno solarno grejanje ne mora biti dovoljno za grejanje čitavog objekta, ali može smanjiti troškove dodatnog zagrevanja objekta i tako smanjiti upotrebu neobnovljivih goriva, najčešće fosilnog porekla. Pored toga, objekti sa ovakvim sistemima najčešće su dobro osvetljeni, otvoreni ka okolini i prijatni za stanovanje.
