Todo acerca de los Sistemas de captación Solar Pasiva

La energía solar es el principal recurso natural con el que cuenta una edificación al ser construida y es la principal fuente de energía del planeta, y sólo el 10% de la energía solar es aprovechada en la actualidad.

¿Qué es la Captación Solar Pasiva?

Se entiende por captación solar pasiva el método que permite aprovechar la energía solar de forma directa, sin necesidad de fuerza mecánica para ser recolectada, pues esta depende principalmente del diseño del edificio.

Es la forma más eficaz y económica de producir energía térmica a través de los mecanismos básicos de transferencia de calor: convección, conducción y radiación, siendo la base fundamental de este sistema.

Para su captación se debe tener en cuenta:

La orientación solar y sombra. Es importante reconocer el contexto y las condiciones naturales del lugar en el que se desarrollan los proyectos constructivos, en este caso la orientación es importante para la captación natural y la creación de sombra de acuerdo a las necesidades.

Diseño arquitectónico adecuado. La apertura de ventanas en las fachadas localizadas de forma apropiada para permitir el paso de la luz natural en los espacios que lo requieren, además de la proyección de sombra sobre estas.

Materialidad y tipo de cerramiento. La variedad en la implementación de los materiales es importante por que algunos cuentan con una conductividad térmica más alta que otros, además de que unos retienen el calor por más tiempo que otros.

¿Cómo funciona?

La radiación solar es captada por los materiales que tienen esta condición como es el caso del vidrio, la luz solar penetra a través de este y es capaz de calentar los materiales dispuestos cerca de este, el vidrio no permite que escape la radiación emitida por estos materiales, por lo que queda confinada en el espacio interior.

Algunos materiales tienen la capacidad de contener en grandes cantidades y por más tiempo el calor y así mismo liberarlo, esto depende de la inercia térmica.

Tipos o formas de Captación Solar

En este caso, los elementos constructivos son aprovechados para la captación solar y cumplen dos funciones principales para crear un confort térmico compensando el impacto medio ambiental:

• Recolectar, almacenar y redistribuir la energía solar en forma de sensación térmica al interior de acuerdo a la temperatura ambiente natural.

•  Aislar en calor en temperaturas de calor altas.

Podemos encontrar algunos ejemplos de captación de energía solar pasiva que se han implementado a lo largo del tiempo en ventanas, muros o cubiertas, como lo son:

• La implementación de paredes gruesas que impiden la salida de calor en temporada de invierno y mantienen un equilibrio en la temperatura interior en temporada de verano.

• Techos ventilados de forma externa, estos reciben una gran cantidad de radiación en temporadas de alta temperatura y si están ventilados disipan el calor.

• La orientación del sol permite captar más energía en espacios que así lo requieren.

• La vegetación además permite la creación de sombras y reducen la radiación solar que pueden recibir las edificaciones.

Diferencias entre Captación Solar Pasiva y activa

La captación solar pasiva se diferencia de la activa en que esta requiere de fuerza mecánica para su captación. 

Hace uso de otros dispositivos eléctricos y consiste en la transformación de la energía como corriente alterna que se utiliza en los aparatos eléctricos del edificio, en esta se incluye la energía fotovoltaica y térmica.

La captación de energía solar pasiva no requiere de un diseño arquitectónico especial para su aprovechamiento, este sistema absorbe la energía solar por medio de placas. 

Ventajas de la Captación Solar Pasiva

En este apartado vamos a enumerar algunas de las ventajas más representativas de la captación solar pasiva. 

• Bajo coste económico

La captación solar al ser de forma pasiva no implica ningún sobrecosto. 

Además de que su mantenimiento también es reducido, pues depende de la vida útil del material implementado para su captación.

• Aporte al medio ambiente

No emite gases de efecto invernadero por lo que reduce la huella de carbono.

• Eficiencia energética

Al tener una mayor conciencia en el aprovechamiento de la energía solar de forma pasiva, disminuyen los costes de consumo de energía para enfriamiento o calefacción al interior de los espacios en una edificación.

Clasificación de los sistemas de Captación Solar

Se puede encontrar una variedad de sistemas de captación solar pasiva, pero estos se distinguen además por los elementos captadores y los elementos acumuladores.

Los captadores se encargan de recoger la radiación solar y se clasifican en directos e indirectos. 

Los primeros recogen y transfieren de forma directa, mientras que los indirectos captan por medio de un elemento de almacenamiento y transfieren de forma indirecta. 

Los acumuladores son aquellos que almacenan la energía para luego utilizarla y se clasifican en constructivos. 

Realizan una doble función la de elemento constructivo y de almacenamiento y, de acumulación: su única función es almacenar el calor.

Tipos de sistemas de Captación Solar Pasiva

Los sistemas de captación son definidos por dos parámetros importantes: el rendimiento o fracción de energía que es aprovechada y retardo o tiempo que transcurre entre la energía que es almacenada y la que es liberada.

• Captación solar directa o mixta.

Consiste en captar la radiación solar de forma directa por medio de ventanas, patios acristalados y demás elementos que son transparentes o translúcidos. 

Dichos elementos están dispuestos sobre las fachadas o la cubierta y prevén esta energía al interior por medio de la masa térmica (paredes y suelo) donde incide la radiación. 

Es un sistema de mayor rendimiento y de menor retardo.

• Captación solar indirecta no ventilada.

Consiste en captar la radiación solar de forma indirecta como es el caso del efecto invernadero o muros trombe construidos de piedra, ladrillo o de hormigón. 

Por lo general son de tonos oscuros que se encuentran tras un vidrio, estos captan el calor en un espacio intermedio.

• Captación solar indirecta ventilada 

Es un sistema que se basa en el anteriormente mencionado pero que además, cuenta con orificios en la parte superior e inferior de los muros para facilitar la conductividad del calor a los muros.

• Invernadero adosado

Es un sistema que cuenta con un recinto acristalado que antecede el espacio interior, y precalienta el aire que entra al interior del espacio.

• Techo de acumulación de calor

En este caso se aprovecha la altura del techo y se crea una cámara para captar y acumular la energía solar. 

Algunos requieren de dispositivos móviles para evitar que se escape el calor en las diferentes horas del día.

•  Captación solar remota

Consiste en colectores solares de aire o agua independientes que cumplen con su función mediante conductos de aire.

En ambos sistemas se remite ese calor al lugar que se requiere por distintos métodos, como elementos de masa térmica o convección, aberturas de regulación o la combinación de ambos sistemas.

Productos y sistemas para la Captación Solar Pasiva

En este último, vamos a enumerar algunos de los productos y sistemas que existen hoy día para la captación solar pasiva. 

Cabe aclarar que la captación solar pasiva como se mencionó anteriormente se puede lograr por medio de materiales que contienen una mayor conductividad térmica como es el caso del vidrio.

Guardian Sun de Guardian Glass

Es un cristal inteligente que aísla el frío en el invierno y reduce la sensación térmica en el verano. 

Sin necesidad de reducir el porcentaje de luz natural que ingresa al interior.

Cuenta con una tecnología a la que se le aplica una capa magnetrónica permanente que aporta propiedades de aislamiento térmico y control solar. 

Asimismo, permite el 43% de la entrada de radiación solar y un 70% de entrada de luz natural.

Ladrillos Cerámicos sin puentes Térmicos de AGTECNO3 S.A

El ladrillo es un material que de forma natural mantiene la temperatura de los espacios interiores por la inercia térmica. 

En este caso, los puentes térmicos absorben y dejan pasar la temperatura, lo que provoca la pérdida de la temperatura o la absorción de la temperatura exterior.

Los ladrillos de AGTECNO3 pueden emplearse para fachadas autoportantes sin puentes térmicos ayudando a obtener una mayor eficiencia energética en las edificaciones. 

Este tipo de fachadas consiste en colocar una pared de ladrillos separada de la estructura para crear una cámara de aire que aisla el calor y que además lo almacene de forma natural.

Fuente imagen de portada: Thermia Barcelona