Cuando se habla de energía solar se entiende que es aquella que procede del sol, una energía que puede ser activa o pasiva, y este artículo se centra en esta última, la energía solar pasiva.
Qué es la energía solar pasiva
La energía solar pasiva es aquella que aprovecha los rayos solares de forma directa sin intermediario. A diferencia de la energía solar activa que necesita de la activa que necesita de paneles solares o celdas fotovoltaicas.
Aprovechamiento de la energía solar pasiva
La energía solar se puede utilizar de varias maneras, por ejemplo para proporcionar electricidad, energía mecánica, calor e iluminación. Asimismo, la calefacción y refrigeración solar pasiva pueden ahorrar facturas de electricidad importantes.
El diseño de un edificio es muy importante para aprovechar la energía solar pasiva. El edificio y las ventanas están diseñados de tal manera que equilibran cuidadosamente sus requisitos de energía sin equipo mecánico adicional. Los beneficios solares se utilizan a través de ventanas y bombas, y los ventiladores se utilizan mínimamente.
La energía solar pasiva utiliza componentes de construcción tales como paredes, pisos, techos, ventanas, elementos de construcción exteriores y paisajismo para controlar el calor generado por el sol. Los diseños de calefacción solar intentan atrapar y almacenar la energía térmica de la luz solar directamente. El enfriamiento pasivo minimiza los efectos de la radiación solar al sombrear o generar flujos de aire con ventilación por convección.
Conceptos importantes en la energía solar pasiva
En este tipo de energía hay tres conceptos importantes: la luz del día, el calentamiento pasivo y el enfriamiento.
La luz del día
Un buen sistema de iluminación diurna tiene en cuenta innumerables factores, como: la orientación general y planificación de lugares a iluminar, la ubicación, la forma y las dimensiones de las aberturas a través de las cuales pasará la luz del día.
Asimismo, se tienen en cuenta la ubicación estratégica y la orientación de las superficies internas que pueden reflejar la luz del día y la ubicación de objetos móviles o permanentes que brindan protección contra el exceso de luz o deslumbramiento.
Calentamiento Solar Pasivo
El calentamiento solar pasivo ocurre cuando la luz del sol incide sobre un objeto y ese objeto absorbe el calor.
Puede ocurrir efectivamente en un edificio si las ventanas están orientadas correctamente. La orientación de ventana más poderosa es hacia el sur, pero cualquier orientación dentro de los 30 grados hacia el sur es adecuada. Una vez que el calor está dentro del edificio, se pueden adoptar varias técnicas para mantenerlo y esparcirlo.
Para la calefacción solar pasiva se requiere aproximadamente un 8% de área de ventana a piso para las paredes del sur. Una vez que el calor queda atrapado dentro de un edificio y esa estructura es hermética, se puede evitar la pérdida de calor de manera efectiva.
Las ventanas de doble acristalamiento no son muy efectivas para atrapar el calor. Debemos instalar ventanas de alto rendimiento, con marcos aislados, acristalamientos múltiples, recubrimientos de baja emisividad, separadores de vidrio aislantes y rellenos de gas inerte. Todos estos elementos pueden reducir la pérdida de calor en un 50 a 75 por ciento.
Enfriamiento pasivo
Se aplican técnicas opuestas al calentamiento solar pasivo. Aquí los edificios están diseñados para mantener alejado el calor solar y el aire. El calentamiento interno de los objetos animados e inanimados se minimiza y disipa en el ambiente a través de la ventilación.
Los dispositivos de sombra fijos o ajustables reducen la radiación solar. Podemos sombrear un edificio por vegetación natural y utilizando acristalamiento especial en ventanas. Los dispositivos de sombreado externos pueden reducir las ganancias solares hasta en un 90%, al tiempo que admiten una cantidad significativa de luz indirecta.
Ventajas y Desventajas de la energía solar pasiva
El sol es gratis, solo tiene sentido usarlo, por lo tanto, al utilizar el diseño de energía solar pasiva para calentar y enfriar un hogar, puede ser respetuoso con el medio ambiente y económico.
El término «pasivo» indica que no se utiliza ningún equipo mecánico adicional, por lo que las ganancias solares se introducen a través de ventanas con el uso mínimo de bombas eléctricas o ventiladores para distribuir el calor o producir un efecto de enfriamiento.
Calentar y enfriar con energía solar pasiva no es tan fácil como parece. Capturar la luz solar y ponerla en funcionamiento es difícil porque la energía solar que llega a la tierra se extiende sobre un área grande.
El sol no entrega tanta energía a cualquier lugar en un momento dado. La cantidad de energía solar que recibe un área depende de la hora del día, la estación del año, la nubosidad del cielo y lo cerca que esté del ecuador de la Tierra.