Category: energia solar
Chimenea solar – Wikipedia, la enciclopedia libre.
Chimenea solar
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La casa solar de La Plata integra estrategias de diseño para minimizar el uso de energía en climatización. Tales como: muros de agua, agua caliente solar, aislamiento térmico, ventilación cruzada, ventilación selectiva, protección solar, techo ventilado, chimenea solar, secado solar de ropa, refrescamiento solar.
Una chimenea solar – designada a menudo una chimenea termal – es una manera de mejorar la ventilación natural de edificios usando la convección del aire calentado por energía solar pasiva.
Una descripción simple de una chimenea solar, es la de un eje vertical que utiliza energía solar para realzar la ventilación natural del apilado de pisos en un edificio.
Descripción
Esta chimenea solar permite la circulación del aire a través de un intercambiador de calor geotérmico para proveer refrescamiento pasivo a una casa.
En su forma más simple, una chimenea solar consiste en una chimenea pintada de negro. Durante el día la energía solar calienta la chimenea y el aire dentro de ella, creando una corriente de aire ascendente en la chimenea.
La succión creada en la base de la chimenea se puede utilizar para ventilar y para refrescar el edificio.
En buena parte del mundo es más simple aprovechar los vientos predominantes del sitio, pero en días calmos y calientes este tipo de chimenea puede proporcionar la ventilación donde de otra manera no habría ninguna.
Hay sin embargo un número de variaciones solares de la chimenea. Los elementos básicos del diseño de una chimenea solar son:
- El área del colector solar: Esta superficie se puede situar en la parte superior de la chimenea o puede incluir el eje del tiro entero.
- La orientación, el tipo de pintura, el aislamiento y las características térmicas de este elemento son cruciales para captar, conservar y utilizar la energía solar.
- El eje principal de la ventilación: La localización, la altura, la sección representativa y las características térmicas de esta estructura son también muy importantes.
- Los orificios de entrada y salida: Las dimensiones, localización así como aspectos aerodinámicos de estos elementos son también significativos en el rendimiento.
Aprovechando el mismo principio de funcionamiento se han propuesto sistemas de generación solar eléctrica con un gran invernadero en la base para calentar el aire que luego sube a gran velocidad por una alta chimenea donde se ubican los aerogeneradores. También se la denomina usina ciclónica.
Torre fría con corriente descendente pasiva
Torre fría del Centro de visitantes del Parque Nacional Zion, provisto de aire acondicionado pasivo.
Esquema de funcionamiento del sistema de refrescamiento pasivo de la casa solar en La Plata, Argentina. Sistema chimenea solar + techo solar.
Una tecnología relacionada de cerca con la chimenea solar es la torre de enfriamiento evaporativa por corriente descendente. En áreas con un clima caliente y árido, este sistema puede contribuir a proporcionar aire acondicionado sustentable a los edificios.
http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_Trombe.
Muro Trombe
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Un muro Trombe o muro Trombe-Michel, es un muro o pared orientada al sol, preferentemente al norte en el hemisferio sur y al sur en el hemisferio norte construida con materiales que puedan acumular calor bajo el efecto de masa térmica (tales como piedra, hormigón, adobe o agua), combinado con un espacio de aire, una lámina de vidrio y ventilaciones formando un colector solar térmico.
Edward Morse patentó el diseño en 1881 (US Patent 246626), pero este fue ignorado hasta 1964. En los años 1960 el diseño fue popularizado por las construcciones que usaban los principios de la casas solares pasivas en Font-Romeu-Odeillo-Via, Francia, por el ingeniero Félix Trombe y el arquitecto Jacques Michel.
Funcionamiento
Su funcionamiento se basa en la diferencia de densidad del aire caliente y el aire frío, que provoca corrientes en una u otra dirección dependiendo de las trampillas que estén abiertas. Estas corrientes de aire caliente o templado calientan o refrescan introduciendo o extrayendo el aire caliente del edificio o las habitaciones donde se instale.
Construcción
Es un dispositivo que puede perfectamente construir cualquiera con un mínimo de conocimientos de construcción. Aunque dependiendo del acabado y de los materiales usados, concretamente los cristales y aislantes, puede dar un rendimiento más o menos óptimo.
Esquemas de funcionamiento
En estos sencillos esquemas podemos ver como circulan las corrientes de aire frío (flechas azules) y aire caliente (flechas rojas), dependiendo de la posición de las trampillas (amarillas) que hay en el muro del edificio (naranja).
 Calentamiento de la vivienda en invierno. |
 Posición cuando no se utiliza |
El concepto del muro Trombe
Durante el día, los rayos del sol atraviesan la lámina de vidrio calentando la superficie oscura del muro y almacenando el calor en la masa térmica de este. En la noche, el calor se escapa del muro tendiendo a enfriarse principalmente hacia el exterior. Pero como se encuentra con la lámina de vidrio (es semiopaca a la radiación infrarroja) el calor es entregado al interior del local. Debido a esto la temperatura media diaria del muro es sensiblemente más alta que la media exterior. Si la superficie vidriada es mejorada en su aislamiento térmico (mediante doble o triple vidrio) la pérdida de calor hacia el exterior es mucho menor elevando la temperatura del local a calefactar. Esto permite que mientras en el exterior hay bajas o muy bajas temperaturas el interior del local se encuentre en confort higrotérmico y adecuadamente diseñado y calculado se puede lograr una temperatura constante de 18 o 20 °C en el interior de la casa.
En el diseño original, la superficie de captación solar era muy pequeña y había mucha pérdida de calor al ambiente exterior, debido a que la resistencia al paso del calor entre la superficie del colector y el interior es la misma en ambas direcciones.
Elementos básicos de diseño
Ejemplos de casas solares pasivas en Argentina. La casa solar de Mendoza.
Ejemplos de casas solares pasivas en Argentina. La casa solar de La Plata (Ver Muros de agua.
Un muro Trombe moderno posee ventilaciones (orificios) en la parte inferior y superior del muro para permitir que el aire menos caliente ingrese por la parte inferior, luego circule en la cámara de aire entre la superficie exterior del muro y el vidriado y con más calor salga por el orificio superior hacia el ambiente interior. Esto bajo el fenómeno físico denominado convección. Como la masa térmica del muro acumuló el calor del día este irá entregando lentamente el calor al interior del local a lo largo de la noche. Los orificios de ventilación deben poseer rejillas o esclusas a modo de puertillas para regular el flujo del calor y evitar un flujo inverso nocturno que enfríe el ambiente interior en vez de calentarlo. Otra alternativa es cambiar el muro por una lámina metálica con aislamiento térmico en la cara interior conformando un colector solar de aire caliente que permite calentar un mayor caudal de aire a mayor temperatura y acumular este calor en la estructura del local. Para esto los muros y techos deben poseer un buen nivel de aislamiento térmico en la cara exterior de los mismos para minimizar las pérdidas de calor del local a climatizar. También pueden incorporarse ventilas en la parte superior e inferior del vidriado exterior para refrescar el ambiente interior durante el verano evitando un sobrecalentamiento del muro.
Durante la noche la masa térmica puede ayudar a amortiguar y reducir significativamente las pérdidas de calor. En los diseños más actuales se utilizan nuevas tecnologías que permiten un aislamiento térmico transparente conservando el calor capturado durante el día y en consecuencia reduciendo las dimensiones del muro Trombe respecto de las dimensiones del local. Este aislamiento no solo reduce las pérdidas de calor nocturnas sino que permite bajar los costos mejorando la ganancia de calor diurna.
Variaciones usuales
Las modificaciones usuales del muro Trombe incluyen:
- ventanillas o banderolas para permitir salir el aire caliente hacia el exterior en verano. Esto permite que el muro Trombe facilite la extracción y ventilación natural en el interior de la casa refrescándola.
- ventanas en el muro Trombe. Estas bajan la eficiencia térmica del sistema pero permiten llevar iluminación natural al ambiente interior o por razones estéticas.
- Electro-ventiladores controlados por termostatos mejoran el flujo del aire caliente.
- cortinas fijas o móviles, permiten reducir las pérdidas de calor nocturnas.
- cortinas venecianas para sombrear el colector solar durante los meses de verano.
- cobertura aislante en el vidriado para la noche.
- tubos, caños o tanques de agua pueden formar parte del muro Trombe para aportar calor al sistema de agua caliente o como parte del sistema de agua caliente solar o ACS.
- tanques para peces como masa térmica.
- usando una superficie selectiva para incrementar la absorción de la radiación solar por la masa térmica.
Ver además
Video: Cómo hacer un calentador de agua solar IV
vía Video: Cómo hacer un calentador de agua solar IV.
| Escrito por Carlos de Sanzo |
| Lunes, 05 de Mayo de 2008 00:00 |
 Los altos costes de los paneles solares hace que muchos agudicen el ingenio. Son muchos los paises de América Latina que para poder aprovechar la energía solar utilizan materiales reciclados.
En este video podemos ver, como usando botellas de PET (Polietiltereftalato material que habitualmente es utilizado para envasar las bebidas gaseosas), un grupo de personas, construyen un calentador de agua solar, aprovechandose del efecto invernadero que producen las botellas de PET. |
Video: Cómo hacer un calentador de agua solar III
vía Video: Cómo hacer un calentador de agua solar III.
| Escrito por Carlos de Sanzo |
| Lunes, 05 de Mayo de 2008 01:00 |
 Los altos costes de los paneles solares hace que muchos agudicen el ingenio. En esta tercera parte del video sobre cómo hacer un calentador de agua solar, nos enseñan la manera correcta de colocar los termosifones.
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Como hacer un calentador de agua solar con botellas de plastico I
vía Como hacer un calentador de agua solar con botellas de plastico I.
| Escrito por Rubén Ravera |
| Viernes, 25 de Abril de 2008 00:00 |
 Lo que a diario tiramos al cubo de la basura puede servir para que otros puedan vivir con algo más de comodidad.
Ese es el caso de las botellas de gaseosa y agua con las que se puede construir un calentador de agua solar reutilizando un material caro como el PET (poli-etil-tereftalato) que hoy es usado para envasar la mayoría de las bebidas por su hermeticidad y compatibilidad con productos alimenticios. El PET es un plástico que posee una transparencia muy alta y es resistente a distintas necesidades mecánicas nunca antes alcanzadas por sus predecesores. Todas estas características se advierten cuando uno quiere adquirir una plancha en el comercio para usarla en otra aplicación. Por eso es un verdadero disparate estar enterrando cientos de toneladas de este material tan caro o en el mejor de los casos exportarlo como chatarra plástica a un país como China para derretirlo y convertirlo en material polar o alfombras que nos son devueltos como productos de importación. Es definitiva, este sencillo proyecto persigue que el envase se use directamente que en este caso se trata de un calentador de agua solar para generar agua caliente. Manos a la obra Debemos juntar un centenar de botellas de PET de la misma capacidad y forma. Esto es muy importante, ya que hoy existen una infinidad de marcas y modelos. Se debe quitar todo tipo de etiquetas adhesivas, papel, tapones y dejar la botella desnuda y limpia. Con un taladro eléctrico se perforará el fondo de la botella, justo en su centro. El diámetro de este orificio debe ser igual al diámetro “interior” de la boca del envase. (Es recomendable una vez hecho el primer agujero comprobar que las botellas encajan perfectamente). Con un tubo negro de polietileno de ¾ de pulgada se unen las botellas tratando de que el orificio ajuste perfectamente al tubo por el que se conducirá el agua. Con esto se consigue que la botella actúe como un pequeño invernadero. La configuración del radiador dependerá del formato que se le quiera dar al calentador de agua, (ancho y largo). Se puede hacer con un solo ramal que contenga todas las botellas o dividirlo en ramales paralelos con igual cantidad de botellas.
En el primer caso existe el riesgo de que si se tapa no hay posibilidad de conducir el agua por vías alternativas. En el segundo caso, el ensamblado de los tramos encarece el trabajo al usar codos y uniones “T” en los extremos. Una vez elegido el formato de las botellas de plástico, se debe pintar de negro la parte que apoyará sobre el techo. Para ello es muy práctica la pintura asfáltica en frió. La cara de la botella que mirará al sol debe quedar despejada. Toda esta configuración de botellas y cañerías se debe disponer en una caja que las contenga construida en madera o chapa de aluminio o plástico reforzado con fibra de vidrio.
Si en el lugar en donde va a funcionar este aparato el clima es riguroso conviene que la caja esté aislada con polietileno expandido (Telgopor), poliuretano rígido, fibra de vidrio o simplemente bolas de papel de periódico. Si se desea aumentar la eficiencia del sistema de captación de energía, se puede tapar la caja con un vidrio o una plancha de PET o acrílico. Una vez terminada la caja se puede pintar con un esmalte que la impermeabilice como la laca poliuretánica o en su defecto la misma pintura asfáltica. Ahora se debe conectar este colector solar a dos depósitos de agua. El primero para alimentar el sistema que puede ser el mismo tanque que existe en la mayoría de las viviendas. Generalmente está a una altura respetable que garantice una presión aceptable en todos los grifos de la casa. Si no existe hay que instalarlo. Como hacer un calentador de agua solar con botellas de plástico II Video: Cómo hacer un calentador de agua solar I |
Video: Cómo hacer un calentador de agua solar
vía Video: Cómo hacer un calentador de agua solar I.
| Escrito por Carlos de Sanzo |
| Lunes, 05 de Mayo de 2008 03:00 |
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