Las casas solares pasivas son hogares que están diseñados para aprovechar el calor del sol en el invierno, calentando efectivamente el hogar sin usar electricidad ni dispositivos mecánicos. Una casa solar pasiva también refleja el calor del sol durante el verano. Las casas se construyen utilizando una combinación de materiales absorbentes de calor y diseños de habitaciones que promueven el movimiento natural del aire caliente. Las ventanas que dan al sol de invierno y los voladizos que protegen las ventanas del sol de verano son herramientas estratégicas adicionales. Las casas diseñadas de esta manera tienen menores costos de calefacción y refrigeración.
Hay cinco elementos principales para las casas solares pasivas: colectores, absorbedores, masas térmicas, distribución natural y control. Estos cinco elementos trabajan juntos para recolectar y almacenar el calor del sol. Una explicación simplificada ayuda a comprender los principios detrás de la construcción solar pasiva.
La luz del sol entra a través de un colector, como una ventana. La luz del sol golpea una pared interior, el absorbedor. El absorbedor transfiere el calor, por conducción, al material dentro de la pared. El material de la pared, la masa térmica, retiene el calor.
A medida que la casa se enfría por la noche, la masa térmica cálida libera calor al aire más frío. Cuanto mayor es la masa térmica, más calor se libera. El aire cálido se eleva a medida que el aire más frío se hunde. Una combinación de ventilaciones, rejillas y elementos de diseño ayudan a mover el aire caliente y distribuirlo por toda la casa. Toldos, voladizos y revestimientos de baja emisión en las ventanas mantienen la casa fresca durante el verano.
Las casas solares pasivas se construyen con la mayoría de las ventanas que dan al sol de invierno. Los armarios y los espacios de almacenamiento están ubicados en el lado opuesto para ayudar a proteger contra el frío. Las casas están hechas con materiales de construcción que tienen una alta masa térmica. Los materiales de alta masa térmica incluyen ladrillo, piedra y hormigón. El agua es un material de masa térmica excepcionalmente alta, y algunas casas solares pasivas incorporan contenedores de agua dentro de las paredes.
Se incorporan varios elementos de construcción en las casas solares pasivas para aumentar la ganancia de calor. Los soláriums, o espacios para tomar el sol, se construyen en el lado de la casa que recibe más sol. Estas habitaciones están construidas de vidrio o plástico y acumulan una gran cantidad de calor durante el día, que se libera fácilmente en la casa por la noche simplemente abriendo una puerta de conexión. Los muros Trombe son muros interiores gruesos hechos de un material de alta masa térmica. Estas paredes están estratégicamente construidas en la casa solar en lugares donde recibirán grandes cantidades de luz solar.
Son muchas las ventajas de las casas solares pasivas. Tienen menores costos eléctricos debido a menores demandas de calefacción y aire acondicionado, y tienen valores de reventa más altos. Las casas son más silenciosas que las construidas tradicionalmente debido al mayor aislamiento, los materiales de construcción más densos y la ausencia del zumbido de los calentadores y acondicionadores de aire.