Passive Cooling คืออะไร?

การระบายความร้อนแบบพาสซีฟเป็นวิธีการที่ผสมผสานการออกแบบและเทคโนโลยีเพื่อทำให้อาคารเย็นลงโดยไม่ต้องใช้พลังงาน เทคนิคการทำความเย็นแบบดั้งเดิมเช่นการปรับอากาศหรือการทำความเย็นแบบระเหยขึ้นอยู่กับพลังในการใช้งานคอมเพรสเซอร์และพัดลมที่บังคับให้พื้นที่เย็นลง พลังงานดังกล่าวส่วนใหญ่จะซื้อจากยูทิลิตี้ในท้องถิ่นและสร้างขึ้นโดยการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เทคนิคการระบายความร้อนแบบพาสซีฟไม่ต้องใช้พลังงานและมีช่วงตั้งแต่แบบง่าย ๆ เช่นการบังแสงในอาคารไปจนถึงความซับซ้อนมากขึ้นเช่นการออกแบบอาคารเชิงกลยุทธ์ การใช้เทคนิคดังกล่าวอาจลดหรือขจัดความจำเป็นในการระบายความร้อนด้วยพลังงาน

ในสภาพอากาศที่อบอุ่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นที่ที่แห้งแล้งการทำความเย็นเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมหลักสำหรับอาคาร มีแหล่งกำเนิดความร้อนที่ไม่ต้องการสองแหล่งที่ต้องแก้ไขเพื่อให้การตกแต่งภายในของอาคารสะดวกสบายสำหรับผู้อยู่อาศัย แสงแดดโดยตรงบนอาคารโดยเฉพาะอย่างยิ่งส่องแสงบนหน้าต่างเป็นแหล่งความร้อนที่สำคัญสำหรับอาคารส่วนใหญ่ การแทรกซึมของอากาศอุ่นผ่านรอยแยกและรอยแยกและการถ่ายเทความร้อนผ่านวัสดุก่อสร้างก็ส่งผลต่ออุณหภูมิภายใน

โดยทั่วไปวิธีการทำความเย็นอาคารที่ง่ายที่สุดคือการป้องกันไม่ให้ความร้อนในตอนแรก การวางแนวเชิงกลยุทธ์ของอาคารเพื่อลดการสัมผัสกับแสงอาทิตย์โดยตรงโดยเฉพาะในช่วงที่ร้อนที่สุดของวันสามารถลดภาระความร้อนได้อย่างมาก เมื่อโครงสร้างถูกสร้างขึ้นการใช้ครีมกันแดดหรือกันสาดตลอดจนการจัดสวนเชิงกลยุทธ์อาจช่วยหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับแสงแดดโดยตรง ในกรณีที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงเช่นบนหลังคาอาจใช้เทคนิคการสะท้อนแสงเพื่อป้องกันความร้อนที่ไม่ต้องการ ตัวอย่างเช่นหลังคาอาจเคลือบด้วยการเคลือบสีขาวสะท้อนแสงเพื่อลดความร้อนในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ไม่มีการป้องกัน

เทคนิคการระบายความร้อนแบบพาสซีฟยังสามารถป้องกันความร้อนโดยลดการแทรกซึมของความร้อนในโครงสร้าง ความร้อนจะไหลจากพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงเช่นกลางแจ้งในฤดูร้อนไปยังพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าเช่นการตกแต่งภายในบ้านที่สะดวกสบาย ยกตัวอย่างเช่นการปิดกาวและการเพิ่มความ weatherstripping รอบ ๆ หน้าต่างและประตูช่วยลดพื้นที่ซึ่งอากาศร้อนที่ไม่ต้องการสามารถเข้าสู่โครงสร้าง ฉนวนเป็นวัสดุที่มีความต้านทานสูงต่อการไหลของความร้อน การเพิ่มฉนวนกันความร้อนไปยังอาคารจะขัดขวางการถ่ายเทความร้อนที่ไม่ต้องการจากสภาพแวดล้อมภายนอกที่ร้อนกว่าไปยังพื้นที่ภายในที่เย็น

แม้ว่าจะสามารถป้องกันความร้อนได้มาก แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้โครงสร้างอยู่ในอุณหภูมิที่สบายผ่านการหลีกเลี่ยงเพียงอย่างเดียว กลยุทธ์การทำความเย็นแบบพาสซีฟอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการทำให้โครงสร้างเย็นลงผ่านการพา การพาความร้อนเป็นกระบวนการที่ความร้อนถูกถ่ายเทจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งโดยการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของก๊าซหรือของเหลว

ยกตัวอย่างเช่นช่องระบายอากาศและหน้าต่างรวมอยู่ในการออกแบบของอาคารสามารถส่งลมร้อนออกจากบ้านได้ในขณะที่วาดในอากาศเย็นเพื่อแทนที่ อากาศที่ร้อนกว่านั้นจะลอยตัวมากกว่าอากาศที่เย็นกว่าและจะลอยขึ้นเองตามธรรมชาติ ช่องระบายอากาศที่วางไว้ใกล้เพดานที่ด้านข้างของบ้านอยู่ห่างจากลมที่พัดผ่านสามารถช่วยให้อากาศร้อนจัดโครงสร้าง หากต้องการแทนที่ด้วยอากาศเย็นช่องระบายอากาศและหน้าต่างอาจวางต่ำลงที่ด้านข้างของบ้านในเส้นทางของลมที่พัดผ่าน จากนั้นเป็นเรื่องง่าย ๆ ในการเปิดช่องระบายอากาศและหน้าต่างเพื่อส่งเสริมการพาความร้อนตามธรรมชาติเพื่อทำให้โครงสร้างเย็นลง

วิธีการทำความเย็นแบบพาสซีฟที่ซับซ้อนมากขึ้นอาจรวมอยู่ในการออกแบบของอาคารเช่นท่อระบายความร้อนของโลก ท่อระบายความร้อนของโลกใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิที่เย็นกว่าใต้พื้นผิวโลกเพื่อทำให้โครงสร้างเย็นลง ใต้ดินที่ถูกฝังในขณะที่นำไปสู่โครงสร้างท่อระบายความร้อนของโลกจะดึงอากาศภายนอกเข้าไปในอาคารผ่านเส้นทางใต้ดิน เมื่อมันผ่านท่อเหล่านี้อากาศจะถ่ายเทความร้อนไปยังพื้นดินที่เย็นกว่าซึ่งผ่านเข้าไปในโครงสร้าง เทคนิคการระบายความร้อนแบบพาสซีฟอื่น ๆ มักใช้ร่วมกับท่อดินเพื่อตั้งค่าการพาความร้อนตามธรรมชาติผ่านโครงสร้างและระบายอากาศร้อน

แม้ว่าจะไม่เหมาะกับการใช้งานในทุกสถานที่ แต่การระบายความร้อนแบบพาสซีฟถูกนำไปใช้ในหลายพื้นที่เพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย โดยทั่วไปจะเหมาะสมที่สุดสำหรับภูมิอากาศที่อบอุ่นและภูมิภาคที่แห้งแล้ง การทำความเย็นแบบพาสซีฟสามารถหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายของเทคนิคการทำความเย็นที่ขับเคลื่อนด้วยอุปกรณ์ขับเคลื่อนเช่นพัดลมและคอมเพรสเซอร์ กลยุทธ์การอนุรักษ์พลังงานนี้ยังสามารถเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมโดยการลดความต้องการในการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่หมุนเวียนซึ่งปล่อยผลพลอยได้จากของเสียที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม