Voor- en nadelen van zonnewinst

Zonnewinst is de temperatuurstijging in een ruimte, object of constructie als gevolg van invallende zonnestraling. In gebouwen is deze temperatuurstijging het gevolg van kortgolvige straling die door het interieur van een gebouw wordt geabsorbeerd, direct via een opening zoals een raam of indirect door de constructie, of zelfs beide. 

 Een gebouw kan deze zonnewinst behouden door een hoge thermische massa te hebben of te vermijden door reflecterende materialen en isolatie te gebruiken. Beide hebben hun nut, afhankelijk van de verwarmingsbehoeften van het gebouw en of het gebouw verwarming nodig heeft of niet. 

ZONNEWINST IN GEBOUWEN MAXIMALISEREN 

Zonnewinst verwarmt passief met behulp van zonlicht, dus het kan een zeer goedkope manier zijn om een gebouw te verwarmen. Omdat het echter afhankelijk is van de hoeveelheid direct zonlicht die beschikbaar is, kan het niet als de belangrijkste warmtebron worden gebruikt. 

 Als een gebouw baat zou hebben bij de zonnewarmte, moet de voorkeur worden gegeven aan constructiematerialen die deze straling doorlaten en moet het gebouwontwerp zodanig zijn dat de constructie aan zoveel mogelijk zonnestraling wordt blootgesteld. In de volgende paragrafen worden enkele manieren beschreven om de zonnewinst te vergroten bij het ontwerpen van een gebouw of tijdens een renovatie. 

Locatie van ramen 

Ramen moeten zo worden geplaatst en gedimensioneerd dat ze zoveel mogelijk zonnewinst opleveren als er verwarming nodig is. Om dit te bereiken, moet de beglazing zo zijn ontworpen dat de zonnewarmtewinst niet wordt geblokkeerd en moet zoveel mogelijk gebruik worden gemaakt van de zonnigste kant van het gebouw. 

Opgemerkt moet worden dat op bepaalde tijden van de dag en op verschillende tijdstippen van het jaar, zelfs in koelere klimaten, te veel zonnewinst oververhitting kan veroorzaken. Om deze reden leggen bouwvoorschriften in sommige landen beperkingen op aan de hoeveelheid beglazing die kan worden gebruikt. 

Gebouworiëntatie 

De oriëntatie van een gebouw kan een aanzienlijke invloed hebben op de zonnewinst. Door een gebouw zo te oriënteren dat het grootste deel van het zonlicht op de zijkant van het grootste structurele gebied van het gebouw valt, wordt een grotere zonneabsorptie mogelijk. 

Openingen, type, maat en positie 

Omdat openingen over het algemeen de grootste directe vorm van zonnewinst zijn, vooral door ramen, hebben de grootte, positie, oriëntatie en materialen een significant effect op de zonnewinst. Bij alle bouwontwerpen moet een zorgvuldige architectonische overweging worden genomen om deze bouwelementen in evenwicht te brengen met de gewenste zonnewinstvereisten. 

Materialen en isolatie 

Specifieke materialen in de bouwconstructie, die zoveel mogelijk zonlicht absorberen om zoveel mogelijk zonnewinst te produceren, kunnen ook worden gebruikt. De constructie van het gebouw kan, door gebruik te maken van dichte vaste materialen, fungeren als een thermische massa die de zonnewinsten gedurende de dag opslaat en vervolgens de warmte afgeeft tijdens koelere delen van de dag. 

ZONNEWINST VERMINDEREN 

In warmere klimaten kan zonnewinst in de winter gunstig zijn, maar met langere zonlichturen en intenser zonlicht tijdens de zomermaanden kan dit leiden tot oververhittingsproblemen en de behoefte aan ventilatie- en koelsystemen. Dit is waar het verminderen van zonnewinst belangrijk wordt – hieronder worden enkele manieren opgesomd om dit te bereiken. 

 Zonnewinst kan worden verminderd door: 

• Beperking van de grootte en het gebied van openingen zoals deuren en ramen 
• Deuren en ramen afschermen of oriënteren tegen direct zonlicht 
• Gebruik van reflecterende materialen op het glas en de bouwstof 
• Isoleren van muren en dakruimtes om indirecte zonnewinsten in het gebouw te voorkomen 
• Dakruimten ventileren 

Het is mogelijk om gebruik te maken van speciaal reflecterend glas en architectonische kenmerken zoals zonwering in de vorm van veranda’s, afscherming om de zonnewinst te beperken. In warmere klimaten of zomermaanden kan het gebruik van luifels, luiken of zelfs gordijnen worden gebruikt als bepaalde tijden van het jaar en de dag om zonnewinst te beperken. 

Het planten van loofbomen voor ramen, goed ontworpen raamopeningen of het gebruik van zonwering kan worden gebruikt om zonlicht op hoog niveau in de zomer te beperken, terwijl zonnewinst door winterzonlicht met een lage hoek mogelijk is. 

Isolatie 

Als een gebouw goed geïsoleerd is, zullen de warmtewinsten die door ramen en openingen worden bereikt, worden beperkt, maar zwaar geïsoleerde muren verminderen ook de indirecte zonnewinst door het weefsel van de bouwconstructie. 

PASSIEF ZONNE-ONTWERP 

Passief zonne-ontwerp is een aspect van het ontwerp van passief bouwen dat zich richt op factoren, materialen en constructietechnieken die de warmte-energie van de zonnestraling maximaliseren of minimaliseren. 

Passieve zonne-energie richt zich op het ontwerp van gebouwen waarbij de warmte-energie van de zon wordt gemaximaliseerd of geminimaliseerd. 

In de zomer worden loofbomen voor de ramen gebruikt om het zonlicht tegen te houden. In de winter zijn de bladeren eraf gevallen en laten de bomen de zonnestraling door. 

De thermische massa van het gebouw kan worden gebruikt om de verwarmings- en koelingsbehoeften gedurende de dag in evenwicht te brengen door de zonnewinsten die overdag zijn verzameld op te slaan en deze vervolgens langzaam af te geven tijdens koelere tijden, zoals’s nachts. 

Een voorbeeld van zo’n thermische massa is een “Trombemuur”, waarbij een muur aan de winterzonzijde van een gebouw wordt gebouwd met een glazen buitenlaag en een binnenlaag met een hoge warmtecapaciteit gescheiden door een luchtlaag. 

Door thermische massa te gebruiken om gedurende de dag verzamelde zonnewinst op te slaan en deze tijdens koelere tijden vrij te geven door een Trombe-muur te creëren, worden de verwarmings- en koelingsvereisten van een gebouw in evenwicht gebracht. 

Om de warmtewinst te vergroten, kan beglazing worden gebruikt, waarbij de samenstelling en coating van het glas is ontworpen om het “broeikaseffect” te vergroten, terwijl de grootte, positie en schaduw kunnen worden gebruikt om de zonnewinst te optimaliseren. Zonnewinst kan ook worden overgedragen naar een gebouw door indirecte of geïsoleerde zonnewinstsystemen, zoals zonnepanelen. 

IMPACT VAN ZONNEWINST OP VLOERVERWARMING 

Door zonnewarmte kan de verwarmingsbehoefte van een ruimte snel veranderen, waardoor de noodzaak ontstaat om ofwel ramen te openen om de kamertemperatuur te verlagen of de verwarming aan te zetten op minder zonnige dagen om de kamertemperatuur te verhogen. 

Dit betekent dat in een ruimte of gebouw die sterk wordt beïnvloed door de warmte van de zon, het verwarmingssysteem moet reageren door snel op te warmen en af te koelen. Een snelle reactie op warmtewinst via zonne-energie is een belangrijk element van een energiezuinig verwarmingssysteem. Zonale temperatuurregeling, waarbij elke kamer wordt geregeld door zijn eigen temperatuurregelaar, is van groot belang omdat de verwarmingsbehoeften tussen verschillende kamers verschillen. 

Warmup elektrische vloerverwarmingssystemen zijn de beste verwarmingsoplossingen voor passieve zonne- ontwerpgebouwen. Vloerverwarming maakt ook zonale verwarming mogelijk waarbij elke kamertemperatuur onafhankelijk van andere kamers kan worden geregeld om eventuele warmtewinsten op te vangen. 

Ons deskundige team staat klaar om u te helpen bij het vinden van een vloerverwarmingssysteem dat aan elke projectspecificatie voldoet.