Qué es el diseño solar pasivo y activo

Dos formas de aprovechar al máximo la radiación del sol. Las técnicas de ganancia energética pasiva y las que requieren el uso de mayor tecnología. Muros colectores, invernaderos, paneles solares y la acumulación freática.

AHORRO ENERGÉTICO. El diseño solar activo implica tecnologías tan novedosas como la acumulación freática implementada por Norman Foster en el Parlamento Alemán.

Diseño solar pasivo es el que alcanza el confort higrotérmico en el interior de un edificio mediante estrategias simples como aprovechar la radiación y la reflexión solar y la convección del aire. Por su parte, el Diseño Solar Activo incorpora dispositivoselectro-mecánicos para mejorar el rendimiento de los sistemas pasivos. Esto implica más desarrollo tecnológico y, desde ya, altos costos.

El sol nos envía de manera casi constante energía en la forma de radiación solar que podemos aprovechar de manera directa o indirecta. Así, una simple ventana orientada al norte es la forma de diseño solar pasivo más simple. Ese efecto se denomina: ganancia directa.

Si comparamos una misma ventana de un m2, un día 15 de julio, en tres sitios diferentes del país, veremos que captará diferente cantidad de radiación solar: en La Quiaca recibirá 5.280 W/día; en La Plata, 2.325 W/día y en Ushuaia, 647 W/día. La cantidad de radiación varía según la latitud, duración del día y claridad del cielo, entre otros factores.

Podemos ver que un m2 de ventana rinde mucho en La Quiaca y muy poco en Ushuaia. El sentido común nos indica ventanas más chicas en el primer caso y más grandes en el segundo. Pero hay que recordar que el vidrio es un muy mal aislante térmico, con lo cual lo que colectemos durante el día se escapará durante la noche. Así aparecen algunos dispositivos que permiten aprovechar la radiación solar.

– Muro colector acumulador o muro Trombe-Michell.

Se ubica detrás de una ventana. Es una pared pintada de negro que absorbe el 97 % de la radiación solar. Con orificios en la parte inferior y superior, ese muro capta, acumula y, por convección, calienta el ambiente interior. Funciona bien en climas templados y fríos no rigurosos. Si el clima no es seco hay que prever un aislamiento térmico exterior.

– Invernadero adosado.

Otra posibilidad es crear un ambiente cerrado con vidrio y obtendremos un invernadero que aumenta la superficie de captación, pero también la de pérdidas cuando se va el sol. Este invernadero adosado a una casa permite elevar rápidamente su temperatura durante el día entregándola al interior de la casa y actúa como un espacio tapón para reducir las pérdidas del interior. Funciona muy bien en climas fríos y, con precaución y adecuado sombreado, en climas templados.


Los sistemas activos

El diseño solar activo implica tecnologías tan novedosas como la acumulación freática implementada por Norman Foster en el Parlamento Alemán.

Este sistema permite tomar el calor del verano, transportarlo a 70 metros de profundidad para usarlo en el invierno, y viceversa. Este edificio ha conseguido generar y acumular más calor y frío del que necesita y lo distribuye a los edificios cercanos.

Algo más común es captar el sol mediante colectores solares de agua, aire o hasta de gases usados en refrigeración. Luego, el calor se trasporta a depósitos de acumulación que pueden hacerse en un subsuelo de piedra bola, en tanques de agua o en parafina, entre otros elementos.

Con ventiladores se recircula el aire acumulado, o el agua, y se entrega a los ambientes mediante pisos radiantes, radiadores o fan-coils usuales en el país. Cualquier casa, después de mejorar su aislamiento térmico, puede reducir su consumo de energía en un 70 % incorporando paneles solares de agua caliente al sistema existente.

La dinámica del aire: radiación y convección

La luz solar que atraviesa un vidrio e ingresa al ambiente ilumina una superficie. En función de su color, parte de la luz será absorbida y parte reflejada en forma de calor que es incorporado al ambiente.

Por su parte, una pared de ladrillo visto, absorbe cerca del 50% de la luz que recibe. Una vez que absorbe esa energía comienza a irradiar calor al interior por el fenómeno de radiación, que es invisible al ojo humano.

Muro de acumulación térmica por aporte indirecto

Este muro va a estar más caliente que otros paramentos que no reciben luz solar. Esto produce otro fenómeno: las corrientes de aire por convección. Debido a que todo elemento más caliente busca entregar su calor al que está más frío. El aire que está cerca de la superficie más caliente, eleva su temperatura y viaja hasta entregar el calor a lassuperficies más frías. Con lo cual, en un local hermético podemos tener corrientes de aire.

Muros y techos de acumulación térmica

*Director del Laboratorio en Arquitectura y Hábitat Sustentable de la Universidad Nacional de La Plata. Investigador Independiente en CONICET.

Fuente: http://arq.clarin.com/construccion/Diseno-solar-pasivo-activo_0_1335467113.html

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~ por Gama Propiedades en 16 abril 2015.

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