¿En qué consiste el diseño solar pasivo?
diseño solar pasivo es la utilización de la energía del sol, del clima geográfico y de las propiedades de los diferentes materiales para calentar y enfriar los edificios. Incluye una variedad de métodos que no utilizan energía artificial para funcionar y puede reducir la cantidad de energía necesaria para calentar y refrigerar de manera significativa.
Aunque el diseño solar pasivo puede resultar novedoso, sus principios básicos se han utilizado durante siglos. En el pasado, la gente que vivía en zonas desérticas duras ya construían las viviendas parcialmente bajo tierra para estar frescos durante el día y conservar el calor durante la noche. También construían casas de adobe en cuevas en pendiente cuya situación se elegía porque le daba el sol de invierno y en verano le daba la sombra.
El diseño solar pasivo no debe confundirse con el diseño solar activo o células solares fotovoltaicas. Aunque el diseño solar activo es parecido al pasivo, se utiliza una menor cantidad de energía para transportar el calor acumulado. Por ejemplo, si un muro solar calienta el aire que sube de forma natural, se denomina diseño solar pasivo; si se utiliza un ventilador para mover el aire, se considera diseño "activo". Aun así, el diseño solar activo utiliza una cantidad considerablemente menor de energía que los métodos estándar de calefacción y refrigeración; la pequeña cantidad de energía utilizada aumenta enormemente la capacidad para mover aire frío y caliente. Las células solares fotovoltaicas son paneles solares que se utilizan para generar electricidad.
Pueden utilizarse junto con diseños solares activos de modo que la pequeña cantidad de energía que se necesita proviene en su totalidad de energía "limpia".
¿Por qué utilizar el diseño solar pasivo?
diseño solar pasivo es un aspecto importante del diseño de edificios porque las personas y las empresas desean ahorrar dinero en costes de energía y a la vez ser respetuosos con el medio ambiente. Los aparatos que generan calor o frío en nuestras casas necesitan grandes cantidades de energía y aunque funcionan bastante bien, presentan dos inconvenientes principales. El primero es el coste que conlleva el funcionamiento de dichos aparatos. Una familia estadounidense media gasta aproximadamente 1.900 dólares al año en energía de todo tipo, que incluye electricidad y gas, y la mitad del coste se debe a los sistemas de calefacción y refrigeración de la casa. Esto significa que una familia gasta unos 950 dólares al año en el control de la temperatura de la casa (coste que aumenta considerablemente en casas de mayor tamaño).
El segundo inconveniente tiene que ver con los gases de efecto invernadero que se generan como consecuencia de la producción de energía que se necesita para hacer funcionar esos aparatos. Los aparatos de aire acondicionado funcionan mediante electricidad mientras que el sistema de calefacción central funciona por gas. La mayoría de los sistemas de electricidad y de gas funcionan con métodos que contaminan la atmósfera de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono. Por lo tanto, cuanta más energía utilizamos, más gases de efecto invernadero emitimos. Los ingenieros civiles, que estudian y diseñan sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (sistemas de climatización), investigan formas de reducir estos efectos negativos de los sistemas de calefacción y refrigeración.
Una manera es diseñar aparatos energéticamente más eficientes de modo que utilicen menos energía para realizar la misma función. Sin embargo, aunque sean más eficientes energéticamente, la mayoría de estos aparatos modernos siguen necesitando una gran cantidad de energía para realizar la tarea. Si los aparatos estándar que se utilizan se reemplazaran, o al menos se complementaran, mediante métodos de calefacción y refrigeración que no necesitasen energía artificial, esto ayudaría a solucionar el problema. Desgraciadamente, la calefacción solar pasiva no puede sustituir de forma inmediata los métodos de calefacción convencionales porque las casas deberían rehacerse por completo para maximizar la cantidad de calor acumulado. Y aun así, a veces, no se genera el calor suficiente. De momento, los ingenieros combinan la calefacción solar pasiva con métodos convencionales para reducir la necesidad de aparatos de calefacción de gran consumo de energía.
Práctica de diseño solar pasivo
Para ver un edificio con características de diseño solar activo, vea el siguientevídeoBibliotecasostenible.
Si ha estado al sol en un día caluroso, ya conoce la increíble capacidad del sol para calentar. Piense por ejemplo en el calor que se acumula en el interior de un coche que ha estado al sol. Explotar la energía del sol es un aspecto clave si queremos ser energéticamente eficientes porque la energía del sol es gratis y prácticamente inagotable. Por esta razón la energía solar se considera como una fuente de energía "renovable".
El método más sencillo de calefacción solar pasiva es la luz del sol incidiendo en las ventanas. Desde que se sabe que el sol se eleva más en verano que en invierno, los ingenieros y los arquitectos diseñan edificios que aprovechen la luz del sol que entra por las ventanas en los meses de invierno cuando el edificio necesita calor, e impiden la entrada del sol durante el verano para mantener el edificio fresco.
Después de la puesta del sol, ¿has sentido alguna vez el calor de una piedra o de un banco de hormigón que ha estado expuesto al sol todo el día? La piedra y el banco han absorbido y almacenado el calor, que van liberando poco a poco. De la misma manera, una técnica solar pasiva consiste en que el calor radiante del sol que entra en un edificio sea absorbido por una masa térmica en el interior de la estructura. Una masa térmica puede ser un muro de gran tamaño o una zona del suelo compuesto por un material de construcción capaz de absorber grandes cantidades de calor, como el hormigón, el ladrillo, baldosas o incluso agua. Cuando el sol se pone y la temperatura atmosférica desciende, la masa térmica libera lentamente el calor que ha acumulado durante todo el día y mantiene así una temperatura agradable para pasar la noche. En verano, la misma masa térmica atrae el calor del aire circundante para refrescar un espacio. En todas las estaciones, la masa térmica almacena el calor y mantiene una temperatura uniforme.
Las dos ideas principales que sustentan el sistema de refrigeración solar son la ventilación e impedir que el calor entre en el edificio. Una ventilación adecuada se consigue colocando las ventanas de manera estratégica de modo que, al abrirse, circule el máximo aire posible. Una manera de impedir que el calor entre en un edificio es diseñarlo con unamasa térmica en la parte de fuera de modo que absorba el calor antes de que entre en el edificio. Otro método es plantar árboles de gran tamaño que den sombra al edificio y protejan de la luz directa del sol durante los meses de verano.
