La energía solar pasiva y su utilización

    Un diseño pasivo para aprovechamiento energético, es un sistema que capta la energía solar, la almacena y la distribuye de forma natural, sin mediación de elementos mecánicos. Sus principios están basados en las características de los materiales empleados y en la utilización de fenómenos naturales de circulación del aire.
    Los elementos básicos usados por la arquitectura solar pasiva son: acristalamiento, que capta la energía solar y retiene el calor, y la masa térmica que está constituida por los elementos estructurales del edificio o por algún material acumulador específico como agua, tierra, piedras, que tiene como misión almacenar la energía captada.
    Sus principios están basados en las características de los materiales empleados en la construcción y en la utilización de los fenómenos naturales de circulación de aire. Por tanto, se establece una interrelación entre energía solar pasiva y arquitectura, ya que estos sistemas se construyen sobre la estructura del edificio. Una de las grandes ventajas de los sistemas pasivos es su durabilidad.

    Las aplicaciones más importantes de los sistemas solares pasivos son la calefacción y la refrigeración.
    La integración de colectores de aire, la utilización de paredes internas como muros acumuladores de calor y la aplicación de ventiladores, aumentan la eficacia de los sistemas pasivos, conocidos como "híbridos", ya que utilizan ciertos sistemas mecánicos activos. En los últimos años, se han mejorado mucho los sistemas pasivos para actividades agrícolas en invernaderos, secaderos, establos, etc., que permiten un considerable ahorro energético en las diferentes tareas agrícolas implicadas. Es un caso particular de energía solar térmica.
Los grandes edificios actuales, causan daños al medio ambiente y son poco económicos, sin llegar a conseguir el nivel de comodidad que se requiere. Por las ventanas se escapa tanta energía como la que fluye por ejemplo, en forma de petróleo. Este terrible gasto lo soluciona un tipo de energía muy particular, la energía solar pasiva.
    El calor que recibimos del sol es muy útil para evitar producir energía por otros medios. Con la energía solar pasiva, se consigue producir energía sin necesidad de movimiento de ningún fluido, todos los procesos son naturales. Esto es lo que distingue la energía solar pasiva de la solar térmica convencional.
    Ésta energía se aplica a la arquitectura, denominándose arquitectura solar pasiva o bioclimática. Ésta tiene en cuenta el clima del lugar, energía solar recibida, temperatura, dirección del viento, la vegetación del medio y la orientación para que el edificio reciba el máximo de energía solar posible. El objetivo es conseguir, con el mínimo consumo de energía convencional, el máximo confort, logrando que las temperaturas en estos edificios sean constantes aunque la exterior sufra grandes oscilaciones.

    Este tipo de arquitectura no es una invención de las nuevas tecnologías, ya que en general se respetan las formas arquitectónicas locales: casas blancas en climas cálidos, grandes ventanales en climas fríos, etc.

Cuando queremos diseñar una casa solar, se tienen en cuenta los siguientes

factores: ganancia solar, almacenamiento de la energía, distribución del calor y la iluminación natural. Se suelen instalar métodos de calefacción, refrigeración e iluminación.
    La calefacción consiste en invernaderos adosados, galerías acristaladas, ventanas y muros colectores para captar el calor solar, normalmente orientados hacia el sur, y aislando las paredes norte. Los muros y techos están fabricados con materiales que acumulan calor que se transfiere al interior de la casa.

    La refrigeración se obtiene evitando la ganancia de calor, con protectores o bien aleros, toldos, persianas, o bien por sistemas enterrados. Se extrae también calor de noche, radiación hacia el cielo con una cubierta térmica móvil, enfriamiento evaporativo o ventilación inducida.
    La iluminación se consigue por reflejos, la luz indirecta es dirigida hacia paneles reflectantes. En el interior, la luz difusa se aprovecha con pinturas blancas o claras.

    Este tipo de edificios existen por todas partes del mundo, pero su desarrollo no es demasiado importante. Muchos de los existentes sirven para la experimentación más que para su uso. Ya se ha dicho que la mayoría de estas instalaciones están realizadas para la investigación, aunque no son raros los casos de viviendas adosadas o aisladas que utilizan energía solar pasiva.
    Se trata de una energía que supone un coste no muy elevado, por lo general alrededor del 10% de sobrecoste en el valor de la construcción: pero el ahorro energético es sin duda espectacular llegando al 70 u 80% durante el tiempo de utilización. Sin duda alguna, desde un punto de vista económico, la amortización se realiza en muy poco tiempo. En el futuro se prevé que este coste se reduzca aún más.

    También desde un punto de vista ecológico, todo son ventajas: no habrá ningún otro tipo de energía que tenga tan poco impacto en el medio ambiente que la energía solar pasiva.

    Es de notar que este tipo de energía ayuda notablemente a reducir el uso de otras energías fuertemente contaminantes. Sin duda alguna, es difícil señalar algún inconveniente a la energía solar pasiva.

    Según el principio de la utilización pasiva de la energía solar, el sol bajo de invierno ayuda a calentar la calefacción, en verano es sombreado por balcones y techo. Al sur quedan los cuartos habitables, al norte la cocina y otros cuartos como amortiguadores de calor. Las paredes exteriores son aislantes del viento y muy bien aisladas. Por medio de una instalación activa de ventilación, el aire viciado del interior es conducido al exterior.
    Se estima que para el año 2010 se podrá duplicar el aprovechamiento de la energía solar pasiva, y por lo tanto podrá suponer una reducción de 50% de las emisiones de CO2 y ahorrar mucha energía. Aunque aún quede mucho por investigar, se están estudiando nuevos materiales, características ópticas de superficies, ventanas, tipologías constructivas, modelos de simulación, manuales de cálculo para constructores y validación experimental de las edificaciones.
    Quizás dentro de unos años muchos de nuestros hogares serán casas solares.

   

Extraído de : Ambientum

Archivo de Arquitectura

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