Energía solar pasiva: orígenes, beneficios y aplicaciones

Orígenes e historia

Para poder hablar de los inicios de la energía solar pasiva tenemos que irnos al 400 a.C. y hacer un recorrido hasta nuestros días. Y es que los griegos fueron los primeros que comenzaron a aprovechar la radiación solar y diseñaron sus casas, de tal forma, que pudieran aprovechar la luz del sol.  Escritos de Sócrates, definían ya por aquel entonces un tipo de arquitectura pasiva que se adaptaba a las condiciones climáticas del propio entorno y a la zona geográfica:

“En las casas orientadas al sur, el Sol penetra por el pórtico en invierno, mientras que en el verano el arco solar descrito se eleva sobre nuestras cabezas y por encima del tejado, de manera que hay sombra.”

Sócrates hacía referencia a la arquitectura del Megarón, “el Gran Salón que se encontraba en los palacios de la civilización micénica, en Grecia y Anatolia. Solía estar a un lado del patio central y frente al altar. Constaba de tres partes: el pórtico (πρόπυλο) abierto con dos columnas in antis; el vestíbulo (πρόδομος), también llamado pronaos (πρόναος); y la sala principal (Μέγαρον), también llamada cella o naos (ναός)”, según se describe en Wikipedia.

Más adelante en la época del Imperio Romano, estos comenzaron a utilizar por primera vez el vidrio en las ventanas para así aprovechar la luz del sol y atrapar el calor en la vivienda. Pero no sólo eso, sino que además establecieron leyes, en donde estaba prohibido bloquear el acceso a la luz a cualquier persona. Además, de entender la importancia de una buena construcción partiendo de una correcta adaptación en función del tipo de clima de cada zona:

“Si deseamos que nuestros diseños de casas sean correctos debemos comenzar por tomar buena nota de los países y climas en que estas van a construirse. Un tipo de casa parece apropiado para Egipto, otro para España… otro aún diferente para Roma, y así sucesivamente con las tierras y países de características diferentes. Ello es tal porque una parte de la tierra se encuentra directamente situada bajo el curso del sol, otra dista mucho de él, mientras que otras se encuentran a medio camino entre las anteriores… Es evidente que los diseños de casas deberían conformarse a las diversidades del clima.” Marco Vitruvio (80-15 a.C.)

Aún así durante la Edad Media, el Renacimiento, y posteriores períodos se fue perdiendo el interés por este tipo técnica, a favor del desarrollo dentro de las edificaciones de un concepto más estético. Pero en 1970, tras la crisis del petróleo, comenzó de nuevo la preocupación por los aspectos medioambientales en las edificaciones dando un paso adelante las energías renovables, más concretamente la energía solar y se recuperó la idea de la arquitectura pasiva.  Dando lugar en 1991 a la primera construcción de un edificio pasivo, en Darmstadt (Alemania). Un hecho que abrió una nueva visión de casa eficiente energéticamente donde los usuarios pueden beneficiarse de un consumo energético casi nulo y un alto confort. A la vez, de reducir las emisiones de CO2 y ser amigables con el Medio Ambiente.

Technische Universität Darmstadt – Solar Decathlon 2007. Imagen │ Wikipedia

Pero, ¿qué es y en consiste la energía solar pasiva?

La energía solar pasiva es la manera de aprovechar la energía procedente del sol de forma directa. A diferencia de los otros tipos de energía solar, no se realiza ninguna transformación de energía, ni se almacena, ni se utiliza ningún elemento mecánico adicional. Esto es, la obtención de energía eléctrica a partir de la fotovoltaica o el uso de energía térmica a partir de la energía solar térmica. Así, es posible aprovechar la energía del sol para iluminación, calentamiento o enfriamiento de edificios. Es lo que se conoce como diseño solar pasivo, que trata de reducir la demanda eléctrica de nuestras viviendas y edificios

¿Y qué consiste?

Pues en utilizar un conjunto de técnicas dirigidas al aprovechamiento de la energía solar ya sea de forma directa o para ser almacenada sin tener que depender de sistemas mecánicos o aporte energético externo.

Entonces, ¿cómo se recolecta la energía solar? A través de los denominados sistemas solares pasivos que se utilizan para captar y acumular el calor, a través de técnicas de conducción, radiación y convección de calor.  Entre ellos encontramos el sistema de ganancia directa, el muro de acumulación no ventilado, de acumulación ventilado, el invernadero adosado y el techo de acumulación de calor.

Fuente │ Wikipedia

¿Qué beneficios tiene la energía solar pasiva en una vivienda?

Este tipo de energía destaca por requerir poco o ningún coste para realizar su trabajo. Además por tener un mantenimiento reducido y no emitir gases de efecto invernadero durante su funcionamiento. Aún así, es importante no perder de vista la optimización de los sistemas utilizados para así poder contar con un mayor rendimiento y eficiencia en el consumo. Contar con tecnología solar pasiva en casa, nos permite ahorrar, en espacio y consumo. Y sí, además, la combinamos con energía solar fotovoltaica (solar activa), podemos llegar a tener una fuente de ingresos extra.

Beneficios de la energía solar pasiva

• Se necesita poco mantenimiento
• No emiten gases de efecto invernadero
• Optimizan el rendimiento de la vivienda
• Reduce el consumo de la vivienda a unos 15w /m2
• Es una fuente 100% renovable
• Perfectamente combinable con energía solar activa (fotovoltaica)

¿Puedo combinar algún sistema de calefacción con energía solar pasiva?

El suelo radiante es uno de los mejores sistemas de calefacción que se pueden combinar con energía solar pasiva (térmica en este caso), ya que al funcionar con un circuito de agua baja temperatura (entre 30 y 45°) se reduce el consumo entre un 10 y un 20%, si lo comparamos con sistemas de calefacción tradicional. Además, se obtiene un elevado rendimiento, ya que los circuitos que transportan el agua son muy delgado (6 – 10 mm). Cómo decíamos, cuando utilizamos el suelo radiante, se suele trabajar a temperaturas que no suelen llegar a los 45°. Una diferencia importante con respecto a otros sistemas que pueden alcanzar los 75° e incluso más. Al emplear las placas solares térmicas se reducen las pérdidas y se aumenta la eficiencia energética. La media de recuperación de la inversión cuando usamos placas solares térmicas es de aproximadamente 5 años.