Hvad er passiv køling?

Passiv køling er en metode, der indeholder design og teknologi til at køle en bygning uden brug af strøm. Traditionelle køleteknikker, såsom klimaanlæg eller fordampningskøling, er afhængige af magt til at betjene kompressorer og ventilatorer, der med magt køler et rum. Sådan kraft købes mest typisk fra en lokal forsyning og genereres ved forbrænding af fossile brændstoffer, der kan have nedværdigende virkninger på miljøet. Passive køleteknikker kræver ingen kraft og spænder fra enkle, såsom skyggelegging af bygningen til mere kompleks, såsom strategisk bygningsdesign. Brug af sådanne teknikker kan reducere eller fjerne behovet for drevet køling.

I varmere klimaer, især tørre regioner, er køling det primære miljøproblem for bygninger. Der er to primære kilder til uønsket varme, der skal adresseres for at holde bygningens indre behageligt for beboere. Direkte sollys på en bygning, især skinnende på vinduer, er en vigtig kilde til varmeforøgelse for de fleste bygninger. Infiltration af varm luft gennem revner og sprækker og varmeoverførsel gennem byggematerialer påvirker også den indvendige temperatur.

Generelt er den enkleste metode til afkøling af en bygning at forhindre, at den oprindeligt opvarmes. En bygnings strategiske orientering for at minimere direkte soleksponering, især i den varmeste del af dagen, kan reducere dens varmebelastning markant. Når en struktur er bygget, kan brug af solcremer eller markiser samt strategisk landskabspleje hjælpe med at undgå direkte udsættelse for solen. Hvor direkte eksponering ikke kan undgås, såsom på et tag, kan der anvendes reflekterende teknikker til at forhindre uønsket opvarmning. For eksempel kan et tag være belagt med en reflekterende, hvid belægning for at reducere opvarmningen over et stort, ubeskyttet område.

Passiv afkølingsteknikker kan også forhindre opvarmning ved at reducere infiltrering af varme i strukturen. Varme flyder naturligt fra områder med højere temperatur, såsom udendørs om sommeren, til områder med lavere temperatur, såsom et behageligt boligindretning. Forlamming og tilføjelse af fjerning af vinduer og døre reducerer for eksempel det område, hvorigennem uønsket varm luft kan komme ind i en struktur. Isolering er materiale med en høj modstand mod varmestrøm. At tilføje isolering til en bygning hindrer uønsket overførsel af varme fra det varmere udemiljø til det indre rum, der holdes køligt.

Selvom meget opvarmning kan forhindres, er det ofte ikke muligt at holde en struktur ved en behagelig temperatur gennem undgåelse alene. En anden passiv afkølingsstrategi involverer afkøling af strukturen gennem konvektion. Konvektion er en proces, hvor varme overføres fra et sted til et andet ved bevægelse af molekyler i en gas eller væske.

Lufteåbninger og vinduer, der er strategisk indbygget i en bygnings design, kan for eksempel dirigere varm luft ud af huset, mens de trækker kold luft ind for at erstatte den. Varmere luft er mere flydende end køligere luft og stiger naturligt af sig selv. Lufteåbninger placeret nær loftet på siden af ​​huset væk fra herskende vind kan hjælpe denne varmere luft med at undslippe strukturen. For at erstatte den med kold luft, kan ventilationsåbninger og vinduer placeres lavt på siden af ​​huset i stien til den fremherskende vind. Det er derefter et simpelt spørgsmål at åbne åbninger og vinduer for at tilskynde til naturlig konvektion til at afkøle strukturen.

Mere komplekse passive afkølingsmetoder kan også inkorporeres i en bygnings design, såsom jordkølerør. Jordkølerør drager fordel af de køligere temperaturer under jordoverfladen for at afkøle en struktur. Begravet under jorden, når de fører ind i en struktur, trækker jordkølerør udeluften ind i bygningen gennem en underjordisk rute. Når den passerer gennem disse rør, mister luft varmen til den meget køligere jord, gennem hvilken den bevæger sig på vej ind i strukturen. Andre passive afkølingsteknikker anvendes typisk i forbindelse med jordrør til opsætning af en naturlig konvektion gennem strukturen og udluftning af varmere luft.

Selvom det ikke er egnet til brug på alle steder, anvendes passiv køling i mange områder til energieffektivitet, hvilket resulterer i omkostningsbesparelser og minimal miljøpåvirkning. Det er generelt bedst egnet til varmere klimaer og tørre områder. Passiv køling kan helt eller delvis undgå udgifter til køleteknikker, der drives af drevne enheder som ventilatorer og kompressorer. Denne energibesparelsesstrategi kan også gavne miljøet ved at reducere behovet for at forbrænde ikke-vedvarende brændstoffer, der udsender biprodukter, der er skadelige for miljøet.