Segunda entrega del tema Introducción a la Arquitectura Bioclimática, de Florencio Manteca
CALEFACCION SOLAR POR APORTES PASIVOS (I). CAPTACION DIRECTA
Un arquitecto bioclimático cuando comienza a proyectar un edificio, busca un punto de partida, es decir, se concibe así mismo como una gran «máquina térmica«, que tiene que ser capaz de captar, acumular, distribuir y conservar la energía solar incidente sobre él. Son numerosos los elementos de captación de energía solar existentes -paneles solares, fotovoltaicos, térmicos, etc.-, pero ahora nos vamos a centrar en los llamados SISTEMAS PASIVOS. Estos sistemas se encuentran integrados en el edificio, formando parte de la arquitectura -un muro de ladrillo, un cerramiento de vidrio, una cubierta…- a los que además de cumplir sus funciones habituales (estructurales, constructivas, estéticas…), se les exige algo más, que capten la radiación solar y la trasmitan al interior del edificio.
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En el informe de European Passive Solar Handbook se hace una clasificación de éstos sistemas de captación pasiva, dividiéndolos en:
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Son muchas las ventajas que tienen estos sistemas pasivos frente a los denominados activos. Las más destacables son:
– Son elementos de un cierto valor arquitectónico, dada su integración dentro de la solución constructiva del edificio.
– Se trata de una solución económica, ya que no representan un sobrecosto frente a una construcción convencional.
– Tienen un ciclo de vida muy largo, semejante al del conjunto de la edificación, al no tratarse de mecanismos complicados que puedan estropearse.
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Antes de comenzar a hablar de los sistemas directos de captación pasiva, conviene que nos detengamos un momento a comentar algunas características de la FACHADA SUR del edificio. La orientación sur es la fachada solar del edificio, porque es la única que nos permite captar y controlar la radiación. La fachada Norte no capta radiación directa, y las fachadas Este y Oeste captan radiación, pero precisamente en los períodos sobrecalentados, como el verano, es muy difícil de controlar, debido al ángulo de incidencia de la radiación, que es casi horizontal, tanto en el amanecer como en el crepúsculo. Así pues, la fachada sur es la que nos permite captar energía en invierno y protegernos de la radiación en verano. |
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Estas aportaciones directas a través de los vidrios se fundamentan en una aplicación del denominado efecto invernadero, cuyo fundamento en lo siguiente: la longitud de onda de la radiación solar que llega a la tierra se encuentra comprendida generalmente entre 0,3 µm y 3,5µm.
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La mayor parte de los vidrios son permeables a estas longitudes de onda corta, lo que hace que aproximadamente un 80% de la radiación incidente sobre el vidrio lo atraviese, mientras que el otro 20% se refleja o lo absorbe el propio vidrio. Esta radiación que ha atravesado el vidrio calienta las paredes, el suelo, y en general todas las superficies contra las cuales incide, de forma que estos cuerpos, al calentarse, re-irradian al ambiente una energía que, en esta ocasión es de onda larga (del orden de los 11µm) frente a la cual el vidrio se comporta como un cuerpo opaco. De esta forma, el vidrio se comporta como la compuerta de una trampa de calor, de forma que permite la entrada de la energía pero no su salida, calentando el ambiente exterior. Esto es, pues, lo que llamamos calefacción solar por aportes pasivos. |
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A modo de ejemplo, se podría decir que la aportación de calor solar en una vivienda ordinaria podría ser del orden del 70% de sus necesidades caloríficas.
Este sistema de captación a través del vidrio tiene, además, que cumplir otros requisitos indispensables: aislamiento térmico y control solar.
Para mejorar el balance térmico del conjunto es fundamental reducir las pérdidas que se producen a través de las ventanas por conducción, convección, radiación de onda larga e infiltraciones. Hay que conseguir que haya grandes ganancias energéticas, pero pocas pérdidas. Para esto es necesario disponer de un buen aislamiento nocturno (persianas, contraventanas…), una carpintería estanca, vidrio doble, y un diseño adecuado del hueco.
Por otra parte, el hueco necesita contar con una protección solar para limitar las ganancias solares en los períodos sobrecalentados. En este punto es especialmente interesante la utilización de voladizos que arrojen sombra sobre la superficie acristalada. El estudio detallado de los parámetros solares nos permite dimensionar el tamaño del voladizo para que nos arroje sombra en los momentos que lo necesitamos.
Autor: Florencio Manteca. Arquitecto.
E-mail: arquitectura_medioambiente@hotmail.com