ساختمان مستقل
سیستم‌ها > گرمایش

بیشتر ساختمان‌های خودمختار طوری طراحی شده‌اند که از عایق بندی، توده دمایی و گرمایش و سرمایش خورشیدی ایستا استفاده کنند. مثال‌هایی از این روش‌ها دیوارهای جذب انرژی خورشیدی و سایر فناوری‌ها مانند نورگیر هستند.
گرمایش خورشیدی ایستا می‌تواند بیشتر ساختمان‌ها حتی در سردترین اقلیم‌ها را گرم کند. در اقلیم‌های سردتر، هزینه ساخت و ساز اضافی ۱۵٪ بیشتر از ساخت و ساز یک ساختمان سنتی جدید است. در اقلیم‌های گرم که کمتر از دو هفته شب یخبندان در سال دارند، همین اختلاف قیمت هم وجود ندارد.
نیاز اساسی این سیستم این است که جمع‌کنندگان انرژی خورشیدی به سمت جهت تابش آفتاب غالب (در نیمکره شمالی به سمت جنوب و در نیمکره جنوبی به سمت شمال) تنظیم شوند، و ساختمان باید توده دمایی را به جریان بیندازد تا آن را در شب گرم نگه دارد.
یک سیستم گرمایش خورشیدی تا حدی تجربی جدید «گرمایش زمین خورشیدی سالانه» حتی در مناطقی که در زمستان ساعات تابش بسیار کم است با تابشی وجود ندارد عملی است. این سیستم از زمین زیر ساختمان به عنوان توده دمایی استفاده می‌کند. بارش می‌تواند گرما را انتقال دهد، بنابراین از زمین با لایه عایقی به ضخامت ۶ متر محافظت می‌شود. توده دمایی این سیستم به اندازه کافی ارزان قیمت و بزرگ است که بتواند گرمای تابستان را برای کل زمستان حفظ کند و در تابستان خانه را با استفاده از سرمای ذخیره شده در زمستان خنک کند.
در این سیستم‌ها، جمع‌کننده انرژی خورشیدی اغلب جدا (و گرم تر یا سردتر) از محیط زندگی است. ساختمان ممکن است واقعاً از عایق، مثلاً سازه‌های گونی کاهی ساخته شده باشند. برخی ساختمان‌ها طراحی ایرودینامیک دارند تا همرفت در داکت‌ها و فضاهای داخلی نیاز به فن الکتریکی را از بین ببرد.
یک طراحی «خورشیدی روزانه» معتدل‌تر وعملی‌تر است. مثلاً با افزایش ۱۵٪ هزینه‌های ساختمان، نظام نامه ساختمانی Passivhause در اروپا از پنجره‌های عایق بندی شده با کارایی بالا، عایق R-30، تهویه HRV و یک توده دمایی کوچک استفاده می‌کند.
با تغییرات ملایم در موقعیت ساختمان، پنجره‌های جدید عایق بندی شده با آرگون یا کریپتون که شبیه پنجره‌های معمولی به نظر می‌رسند می‌توانند بدون کاهش مقاومت یا عایق بودن سازه، گرمای خورشیدی ایستا فراهم کنند. اگر یک گرم‌کننده کوچک برای شب‌های بسیار سرد در دسترس باشد، یک مخزن از ورقه فلزی یا یک سرداب می‌تواند با هزینه پایین توده دمایی موردنظر را فراهم کند. نظام نامه‌های ساختمانی Passivhaus به‌طور خاص کیفیت هوای داخلی بسیار خوبی را فراهم می‌کند، زیرا هوای ساختمان چند بار در ساعت تغییر می‌کند، و یک تبادل‌کننده گرما به کار می‌رود تا گرما درون خانه بماند.
در همه سیستم‌ها، یک گرم‌کننده تکمیلی کوچک امنیت شخصی را افزایش داده و تأثیرات سبک زندگی را به ازای کاهش اندک خودمختاری، کاهش می‌دهد. دو تا از متداول‌ترین گرم‌کننده‌ها برای خانه‌های با کارایی بسیار بالا یک پمپ گرمایی کوچک که تهویه هوا را نیز انجام می‌دهد، یا یک گرم‌کننده هوای هیدرونیک مرکزی (رادیاتور) با باز چرخش آب از گرم‌کننده است. طراحی‌های Passivhaus معمولاً گرم‌کننده را با سیستم تهویه ترکیب می‌کند.
بادشکن‌ها و پناهگاه زمینی نیز می‌تواند مقدار مطلق گرمای مورد نیاز ساختمان را کاهش دهد. چند فوت زیر زمین، دما از ۴ درجه سلسیوس (۳۹ درجه فارنهایت) در داکوتای شمالی تا ۲۶ درجه سلسیوس (۷۹ درجه فارنهایت) در فلوریدای جنوبی متغیر است. باد شکن‌ها میزان گرمای انتقالی از ساختمان را کاهش می‌دهند.
ساختمان‌های گرد آئرودینامیک نیز گرما را تا حدی هدر می‌دهند.
تعداد روزافزونی از ساختمان‌های اقتصادی، از چرخه‌ای ترکیبی اشتراکی برای تولید گرما، اغلب گرم کردن آب، از خروجی یک موتور متناوب گاز طبیعی، توربین‌های گازی یا ژنراتور الکتریکی استرلینگ استفاده می‌کنند.
خانه‌هایی که به‌منظور تطابق با تداخلات سرویس‌های شهری طراحی شده‌اند، معمولاً به‌جز سایر مکانیسم‌های گرمایش یک اجاق چوبی، یا برق و گرما از سوخت دیزلی یا کپسول گاز نیز دارند.
گرم‌کننده‌های الکتریکی و اجاق‌های الکتریکی می‌توانند گرمای بدون آلودگی (بسته به منبع توان) فراهم کنند، اما به الکتریسیته زیادی احتیاج دارند. اگر میزان الکتریسیته کافی توسط صفحات خورشیدی، توربین بادی یا وسایل دیگر فراهم شود، گرم‌کننده‌ها و اجاق‌های الکتریکی طرح‌های خودمختار عملی خواهند بود.
مخزن آب باران