Passive Solarhäuser sind Häuser, die so konzipiert sind, dass sie im Winter die Sonnenwärme nutzen und das Haus ohne Strom oder mechanische Geräte effektiv heizen. Ein Passiv-Solarhaus reflektiert auch im Sommer die Sonnenwärme. Die Häuser werden mit einer Kombination aus wärmeabsorbierenden Materialien und Raumdesigns gebaut, die die natürliche Bewegung der erwärmten Luft fördern. Fenster, die der Wintersonne zugewandt sind, und Überhänge, die die Fenster vor der Sommersonne schützen, sind zusätzliche strategische Werkzeuge. So gestaltete Häuser haben geringere Heiz- und Kühlkosten.
Es gibt fünf Hauptelemente von Passivsolarhäusern: Kollektoren, Absorber, thermische Massen, natürliche Verteilung und Steuerung. Diese fünf Elemente arbeiten zusammen, um Sonnenwärme zu sammeln und zu speichern. Eine vereinfachte Erklärung hilft, die Prinzipien des passiven Solarbaus zu verstehen.
Sonnenlicht tritt durch einen Kollektor, beispielsweise ein Fenster, ein. Das Sonnenlicht trifft auf eine Innenwand, den Absorber. Der Absorber überträgt die Wärme durch Wärmeleitung an das Material im Inneren der Wand. Das Material in der Wand, die thermische Masse, hält die Wärme.
Wenn das Haus abends abkühlt, gibt die warme thermische Masse Wärme an die kühlere Luft ab. Je größer die thermische Masse, desto mehr Wärme wird freigesetzt. Die warme Luft steigt auf, während die kühlere Luft sinkt. Eine Kombination aus Lüftungsschlitzen, Lüftungsschlitzen und Designelementen hilft, die erwärmte Luft zu bewegen und im ganzen Haus zu verteilen. Markisen, Überhänge und emissionsarme Beschichtungen an den Fenstern halten das Haus im Sommer kühl.
Passive Solarhäuser werden so gebaut, dass die meisten Fenster der Wintersonne zugewandt sind. Auf der gegenüberliegenden Seite befinden sich Schränke und Stauräume, um die Kälte abzupuffern. Die Häuser werden aus Baustoffen mit einer hohen thermischen Masse hergestellt. Materialien mit hoher thermischer Masse umfassen Ziegel, Stein und Beton. Wasser ist ein Material mit außergewöhnlich hoher thermischer Masse, und einige passive Solarhäuser enthalten Wasserbehälter in den Wänden.
In Passiv-Solarhäusern werden mehrere Bauelemente eingebaut, um den Wärmegewinn zu erhöhen. Sunrooms oder Sonnenräume werden auf der Seite des Hauses gebaut, die die meiste Sonne bekommt. Diese Räume sind aus Glas oder Kunststoff gebaut und sammeln tagsüber viel Wärme, die nachts durch einfaches Öffnen einer Verbindungstür leicht an das Haus abgegeben wird. Trombewände sind dicke Innenwände aus einem Material mit hoher thermischer Masse. Diese Wände werden strategisch an Orten in das Solarhaus eingebaut, an denen sie viel Sonnenlicht erhalten.
Passive Solarhäuser haben viele Vorteile. Sie haben aufgrund des geringeren Heiz- und Klimatisierungsbedarfs niedrigere Stromkosten und einen höheren Wiederverkaufswert. Die Häuser sind aufgrund der erhöhten Isolierung, dichteren Baumaterialien und des Fehlens des Brummens von Heizungen und Klimaanlagen leiser als traditionell gebaute Häuser.