CAPTACION DIRECTA E INDIRECTA.docx

ESTRATEGIAS PARA CAPTAR MAS CALOR

1. PARTE DE: HUANCA LIPA RANDY JABEL
ESTRATEGIAS PARA CAPTAR MAS CALOR
Sistemas pasivos.
Los sistemas pasivos son aquellos que no dependen de energías convencionales, formando parte de
la propia construcción. Los sistemas solares pasivos se emplean principalmente para captar,
bloquear, acumular o transformar el calor procedente de la energía solar sin necesidad de sistemas
eléctricos, para ello emplea los principios básicos de la física como la radiación, conducción o
convección del calor.
El primer paso para diseñar con sistemas pasivos es conocer el clima del lugar en el que se
encuentra. Los diferentes valores determinaran las técnicas pasivas que se pueden implementar. La
temperatura y la radiación solar que va a incidir en la construcción serán los factores más relevantes
en los sistemas de arquitectura solar pasiva. Se deberá tener en cuenta como varia la incidencia en
la vivienda a lo largo del año, he intentar que se adapte a estos cambios.

Ganancias directas.
Con estos se pretende ganar la máxima cantidad de radiación solar con la menor perdida de energía
posible. Será necesario para ello un buen aislamiento la hermeticidad del espacio.

2. Dentro de esta tipología el sistema más sencillo es la captación a través de zonas acristaladas, es
decir, a través de las ventanas. Las superficies de las mismas son dimensionadas según la orientación
en la que se encuentre y la demanda requerida en el interior.

Para que este sistema alcance todo su potencial se recomienda que los elementos que recibirán la
incidencia sean elementos masivos con ello se conseguirá que libren el calor de manera prolongada
en el tiempo, según lo requerido se debe seleccionar el material que más se adecue.

Por el contrario, en climas cálidos es conveniente el bloqueo de estas entradas de radiación. Para
evitar que entre la radiación y siga entrando luz natural a la vivienda se pueden emplear diversos
elementos de protección.

Estos elementos pueden ser aleros, sistemas de lamas, pérgolas, toldos o vegetación en las
inmediaciones a la vivienda. Los materiales y su color pueden ayudar reflectando la radiación, un
ejemplo de ello es el color blanco que se ha empleado de manera tradicional en diferentes zonas
como la mediterránea y que pueden conllevar un ahorro de aproximadamente el 20% en sistemas
de refrigeración.

3. GANANCIA DIRECTA
Es el sistema más sencillo e implica la captación de la energía del sol por superficies vidriadas que
son dimensionadas para cada orientación y en función de las necesidades de calor del edificio o local
a climatizar.
MURO DE ACUMULACIÓN NO VENTILADO
También conocido como Muro Trombe, es un muro construido en piedra, ladrillos, hormigón o hasta
agua pintado de negro o de un color muy oscuro en la cara exterior.
Para mejorar la captación se aprovecha una propiedad del vidrio que es la de generar un efecto
invernadero, en el cual la luz visible atraviesa el vidrio y al llegar el muro lo calienta emitiéndose en
este proceso una cantidad deradiación infrarroja que es contenida por el vidrio. Por este motivo se
eleva la temperatura de la cámara de aire existente entre el muro y el vidrio.

4. MURO DE ACUMULACIÓN VENTILADO
Similar al anterior pero incorpora orificios en la parte superior e inferior
para facilitar la transferencia de calor entre el muro y el ambiente
mediante convección que se suma al aporte por radiación.
INVERNADERO ADOSADO
Consisten en recintos acristalados cerrados construidos en la cara sur (para el hemisferio norte y
norte para el hemisferio sur) del edificio. Dependiendo del clima y del uso a que se le destine, puede
haber un muro de separación con la parte habitada del edificio u otro tipo de almacenamiento. Sirve

5. para estabilizar la temperatura tanto en el invernadero como en la vivienda. En algunos casos el
invernadero se utiliza para dar un precalentamiento al aire que penetra en el interior del edificio.
La temperatura en su interior puede sufrir grandes variaciones entre el día y la noche, por eso no es
muy útil como vivienda, si no se utiliza un control adecuado que puede consistir en unas simples
persianas para el período nocturno o la utilización de un calentamiento auxiliar.
Los invernaderos pueden adoptar una amplia gama de formas geométricas, con las cuatro paredes
acristaladas (incluyendo el techo), o bien las laterales opacas. Con el fin de aprovechar la energía
calorífica acumulada en el invernadero o galería, se pueden instalar ventiladores que impulsen el
aire hasta el interior de la vivienda.
Las ventajas del uso de los invernaderos y galerías acristaladas, reside en que el clima de las
viviendas mejora sensiblemente situando un recinto compensador entre el espacio habitado y el
exterior. Puede ocupar la totalidad o solo parte de la fachada sur del edificio, tanto en altura como
anchura, con lo que reduce la parte de la obra y las pérdidas por ventilación. Entre los
inconvenientes se pueden ver los problemas de sobrecalentamiento que se pueden presentar en
verano, las grandes oscilaciones que experimenta su temperatura interior y el costo de su
construcción que suele ser superior a las ganancias energéticas que proporciona, si no se
compensan con otras utilidades, tales como estancias en ciertos períodos del año.
TECHO DE ACUMULACIÓN DE CALOR
En ciertas latitudes es posible usar la superficie del techo para captar y acumular la energía del sol.
También conocidos como estanques solares requieren de complejos dispositivos móviles para evitar
que se escape el calor durante la noche.
CAPTACIÓN SOLAR Y ACUMULACIÓN CALOR
Es un sistema más complejo y permite combinar la ganancia directa por ventanas con colectores
solares de aire o agua caliente para acumularlo debajo del piso. Luego de modo similar al muro
acumulador ventilado se lleva el calor al ambiente interior. Adecuadamente dimensionado permite
acumular calor par siete o más días.
En casi todos los casos se los puede utilizar como sistemas de refrescamiento pasivo invirtiendo el
sentido de funcionamiento.
A nivel internacional son reconocidos varios métodos para el pre dimensionamiento y
dimensionamiento de los diversos sistemas solares pasivos. Entre los principales se encuentran los
modelos de Cociente carga colector [1] desarrollados por Douglas Balcomb,1 el Método Mazria
desarrollado por Edward Mazria y en casi todos los casos apoyados en las ecuaciones solares
fundamentales de Duffie&Beckman.2
Los métodos desarrollados por Balcomb y por Mazria son modelos simplificados de los complejos
fenómenos físicos y térmicos que suceden en un sistema solar pasivo en interacción con los
ambientes interior y exterior. Son procedimientos que facilitan el pre-dimensionado relativamente
rápido de un sistema pasivo, pero siempre se requerirá de una verificación mediante un sistema de
simulación numérica en estado transitorio.

7. Ganancias indirectas.
Las ganancias indirectas son un factor importante en la arquitectura solar pasiva. Estos sistemas
convertirán la radicación solar en calor mediante la absorción de las superficies externas y
transmitiéndose a los espacios habitables por conducción.

La forma más común de obtener estas ganancias es con muros de un espesor entre 15 y 40 cm.
Estos deben ser de un material de elevada inercia térmica (ladrillo, hormigón, tierra, etc). La cara
exterior del cerramiento debe ser una superficie acristalada que permita crear una cámara de aire
cerrada. La superficie exterior también puede ser de materiales con elevada absortividad y baja
emisividad. El sistema más empleado es el muro trombe.

8. El muro trombe también se suele emplear con la cámara ventilada con aberturas al espacio interior.
En ocasiones estas incluso tienen la posibilidad del control de según se requiera. Esta variación
permite intercambios convectivos con el aire de la cámara y el espacio interior. Gracias al
intercambio la temperatura del espacio interior aumenta más rápidamente.

Ganancias aisladas.

9. Estas ganancias normalmente se alcanzan en la arquitectura solar pasiva con la implementación de
invernaderos adosados. También se puede implementar en la cubierta. El sistema combina la
captación directa y el muro acumulador.

Normalmente los invernaderos se suelen colocar en la fachada sur (norte para el hemisferio sur). El
espacio del invernadero permite una elevada captación de calor que se distribuirá por la vivienda
por convección.

El problema del sistema es que también conlleva grandes pérdidas al ser el vidrio un buen transmisor
del calor. Estas pérdidas son más comunes en la noche por la bajada de temperatura. Para restringir
estas pérdidas pueden colocarse elementos como persianas o muros que separen el espacio del
invernadero del resto.

10. Al diseñar estos sistemas se debe tener en cuenta el entorno, así como las edificaciones más
inmediatas. Estos no solo pueden hacer que el sistema no funcione, sino que pueden suponer un
ahorro económico.

El siguiente esquema muestra como incide el sol, la vivienda próxima determina la altura más baja
de entrada. Esto permite determinar que no es necesario acristalar toda la pared. En ocasiones no
contemplar eso puede llegar incluso a ser contraproducente.



Además de la clasificación realizada se han de tener en cuenta diversos factores a la hora de
proyectar. Influirán la incidencia de sombra, las repercusiones micro climáticas inclusive la
distribución del espacio interior. Comprender todos los factores será fundamental para un
aprovechamiento adecuado de la energía.

Estos elementos deben ser concebidos en la fase de diseño de un proyecto. Esto no implica que no
se puedan aplicar en edificios existente. Serán el estudio del entorno y del espacio los que
determinen que sistemas se pueden implementar.

La arquitectura solar pasiva aporta confort a la vivienda y disminuye el consumo eléctrico
convirtiéndola en imprescindible para concebir un diseño arquitectónico.