Солнечные дымоходы, также известные как термосифон или тепловые дымоходы, представляют собой "пассивные” трубопроводы, которые используют в условиях окружающей среды для генерации холодного воздуха внутри зданий и отвода горячего воздуха, или наоборот. Для сравнения, во многих зданиях используются “активные” меры энергопотребления, которые используют сложные строительные системы для создания комфортных условий внутри помещений, такие как бойлеры и охладители.
Солнечные дымоходы - это высокие конструкции, предназначенные для того, чтобы быть обращенными к солнцу, с темной матовой поверхностью для поглощения солнечного излучения. В них используется тот же принцип, что и в камине, где тепло естественным образом поднимается к верхней части дымохода, а холодный воздух поступает в нижнюю часть. В случае с солнечными дымоходами солнце является причиной того, что воздух нагревается и поднимается вверх. Это позволяет более прохладному воздуху снизу втягиваться в дымоход, нагреваться и отводиться. Процесс подъема горячего воздуха и поступления холодного воздуха обеспечивает вентиляцию в дымоходе и помогает охлаждать здание внизу.
Однако солнечные дымоходы также можно использовать для обогрева зданий. Для этого вентиляционное отверстие в верхней части дымохода, откуда обычно выходит горячий воздух, закрывается, а внутренние вентиляционные отверстия открываются, пропуская горячий воздух обратно в здание.
Солнечные дымоходы особенно эффективны, когда они размещены в зоне, где на них может попадать прямой солнечный свет. Размер тоже имеет значение — они должны быть высокими и широкими, но не слишком глубокими, чтобы площади поверхности, которые поглощают солнце и вступают в контакт с воздухом внутри дымохода, были максимальными. Для достижения максимальной эффективности солнечные дымоходы могут отличаться по дизайну, включая добавление нескольких камер для увеличения площади поверхности или использование материалов, которые поглощают больше всего тепла, таких как черная рама, тонированное стекло и изолированное остекление.
Другим важным аспектом дизайна является то, как холодный воздух направляется в солнечную трубу. Для этого процесса вентиляции обычно используются два метода. Один из вариантов - открыть окна на самом нижнем уровне здания, чтобы улавливать холодный воздух, проходящий через здание, и направлять его к основанию дымохода. Другой вариант - проложить трубу под землей; воздух в трубе охлаждается и в конечном итоге попадает к основанию дымохода, где его можно нагревать и выпускать. Выбираемый дизайн зависит от возможностей здания и стоимости.