Zonnethermisch

Zonnethermische technologieën kunnen gebruikt worden voor wateropwarming, ruimteopwarming, ruimteafkoeling en generatie van proceswarmte.

Waterverwarming
Zonne warmwatersystemen gebruikten zonlicht om water op te warmen. In lage geografische breedte (lager dan 40 graden) komt 60 to 70 % van het binnenlandse warm water door zonnewarmtesystemen. De meest voorkomende typen van zonne warmte verwarmer zijn vacuümbuiscollectoren (44%) en verglaasde vlakke plaatcollectoren (34%) die over het algemeen gebruikt worden om binnenlands warm water en niet-verglaasde plaatcollectoren (21%) vooral gebruikt voor warm waterzwembaden.Vanaf 2007, is de totale geïnstalleerde capaciteit van warmwatersystemen is ongeveer 154GW. China is de wereldleider in het gebruik van 70GW installaties. Vanaf 2006 is een lang termijn doel van 210GW tegen 2020. Israel en Cyprus zijn de leiders in het gebruik van zonne warmwatersystemen met meer den 90% van de huizen dat het gebruikt. In de Verenigde Staten, Canada en Australië is het verwarmen van zwembaden het hoofdgebruik van zonne warmwatersystemen met een geïnstalleerde capaciteit van 18GW vanaf 2005.

Verwarming, koelen en ventilatie
In de België en Nederland zijn verwarming, ventilatie en airconditioning systemen goed voor 30 % van de verbruikte energie in commerciële gebouwen zelfs 50% in de gezinshuizen. Zonneverwarming, koeling en ventilatietechnologieën kunnen gebruikt worden om een deel van deze energie te compenseren.
Thermische massa is elk materiaal dat kan gebruikt worden om warmte op te slaan, warmte van de in het geval van zonne-energie. De meest voorkomende thermische massa materialen zijn steen, cement en water. Historisch zijn deze gebruikt in dorre klimaten of warme temperatuur gebieden om gebouwen koel te houden door het opnemen van zonne-energie tijdens de dag en de opgeslagen warmte af te geven ‘s nachts. Hoewel deze gebruikt kunnen worden in koele temperatuur gebieden om warmte te houden. De grote en plaatsing van thermische massa hangt af van verschillende factoren zoals klimaat, daglicht en schaduwcondities. Wanneer goed opgenomen, thermische massa behoudt ruimte tempratuur in een comfortabele waaier en vermindert de behoefte aan hulp verwarmend en koelmateriaal.

Een zonneschoorsteen is een passief zonneventilatiesysteem dat is samengesteld uit een verticale schacht die de binnenkant en buitenkant van een gebouw met elkaar verbindt. Wanneer de schoorsteen opwarmt, warmt de lucht binnen op en veroorzaakt een opwaartse stroming die de lucht door het gebouw verspreid. De prestaties kunnen worden verbeterd door glas en thermische massa materialen te gebruiken in een manier zoals bij serres. Loofbomen en planten zijn gepromoot doordat ze opwarming en afkoeling in het toom houden. Wanneer ze geplant worden aan de zuidkant van een gebouw dan zullen de bladeren van de planten schaduw geven tijdens de zomer en tijdens de winter laten ze dan weer het licht door. Bladerloze bomen schermen 1/3 tot ½ van de zonnestraling af, er is een balans tussen de voordelen van zomerschaduw en het corresponderende verlies van warmte in de winter. In klimaten met een aanzienlijke warmte ladingen, loofbomen zouden best niet geplant worden in het zuiden van een gebouw want zij zullen het zonlicht hinderen in de winter. Ze kunnen, echter, gebruikt worden aan de oost en westkant om in de zomer voor schaduw te zorgen.