El sol, por su potencial calorífico y energético, es un aliado excepcional para la edificación sostenible. La energía solar pasiva es un concepto ligado a este modelo de construcción, especialmente relacionado con la arquitectura bioclimática. Profundizamos en lo que son estas casas solares pasivas y sus beneficios.
Empezamos revisando qué es la Arquitectura Bioclimática y su influencia en la construcción sostenible.
¿Qué es la energía solar pasiva?
Todos compartimos la preocupación de disponer de recursos energéticos asequibles y que contribuyan a cuidar el planeta. Entonces, ¿tiene sentido renunciar a una fuente gratuita, renovable y que no genera gases contaminantes? Más aún, si se trata de aplicarla en un sector como el de la construcción. Recordemos que los edificios copan el 40% del consumo final de energía final de la UE (datos de Directiva 2012/27/UE).
En este contexto, cobra todo el interés poner el foco en la captación de energía solar en las viviendas. Esta es la base del concepto de energía solar pasiva. Básicamente, se trata de aprovechar la energía que proviene del sol de forma directa, sin transformarla en otro tipo de energía.
Recordamos cómo contribuyen las ventanas a mejorar la eficiencia energética de las viviendas.
Cómo aprovechar la energía solar pasiva en las casas
La eficiencia de la captación solar pasiva depende de las estrategias que se apliquen en cada edificación. Hay tres elementos que son claves en las casas solares pasivas.
Diseño arquitectónico para la captación solar pasiva
El momento clave para optimizar el uso de la energía solar es el del diseño del proyecto. Sobre todo, hay que estudiar la orientación para adaptarla a la incidencia de los rayos solares. El objetivo es maximizar la exposición en los meses de frío y aprovechar el efecto sombreado en los cálidos.
En este sentido, es imprescindible la instalación estratégica de ventanas, con sus correspondientes sistemas de protección solar (toldos, persianas), aleros y todos los elementos arquitectónicos que contribuyan a ese sombreado.
Otros factores que ayudan a compensar ese calentamiento son la vegetación o cuerpos de agua que creen un microclima refrescante. Y, por supuesto, los sistemas de ventilación controlada que posibiliten los flujos de aire y eliminación del exceso de temperatura.
Ubicación y orientación óptima para maximizar la captación de energía solar
En el hemisferio norte, habría que orientar la estancias de mayor uso y sus ventanas al sur. Lógicamente, hay que invertir este principio en los países del hemisferio sur.
Pero, además, es importante garantizar que no hay obstáculos naturales (árboles, elevaciones del terreno) o artificiales (edificios o construcciones) que obstaculicen el paso del sol.
Te recomendamos este análisis sobre el papel de la orientación en la construcción Passivhaus.
Materiales y técnicas para mejorar el aprovechamiento de la energía solar pasiva en viviendas
Cuando los rayos del sol tocan una superficie, pueden ser transmitidos, reflejados o absorbidos. Por ejemplo, los materiales transparentes son los que transmiten más cantidad de radiación, mientras los traslúcidos la transmiten dispersándola.
En cuanto a la absorción, es mayor en las superficies oscuras que en las claras. Y los acabados pulidos/brillantes reflejan más cantidad de radiación que los mate. Finalmente, están los que transmiten y almacenan en la misma cantidad, generando ese efecto invernadero, y que serían los más completos en la energía solar pasiva.
La eficiencia no se consigue apostando solo por una de estas cualidades. Hay que combinar materiales con diferentes propiedades, dependiendo de las estancias y los efectos que se necesite generar. Para calentar, conviene priorizar los materiales con alta masa térmica, que almacenan calor por el día y lo liberan lentamente por la noche.
En cuanto a las técnicas más utilizadas para aprovechamiento de la energía solar, se puede destacar:
- Ventanas de doble/triple acristalamiento.
- Techos altos para mejorar la ventilación natural.
- Muros trombe. Son fachadas de doble hoja (acristalamiento exterior y cara opaca interior) separadas por una cámara de aire no ventilada (2-5 cm.). Es esencial que estén orientadas al sol de mediodía.
- El aislamiento térmico.
- La hermeticidad.
Recordamos en qué consiste el sellado hermético en las casas pasivas.
Tipos de energía solar pasiva en la construcción de casas
Los sistemas solares pasivos acumulan, transportan y transmiten la energía sin usar medios mecánicos, jugando con las leyes naturales. Podemos diferenciar tres tipos de energía solar pasiva:
- Ganancia directa. La superficie se calienta cuando los rayos dan directamente sobre ella. Es el caso de las fachadas acristaladas.
- Ganancia indirecta. El sol incide sobre un material que absorbe las radiaciones, ahí se transforma en energía calórica que se transmite al aire. Ocurre con las paredes exteriores de albañilería del edificio.
- Ganancia aislada. Estas casas se caracterizan por la presencia de un espacio solar, cuarto de sol o solarium. Estos habitáculos cerrados proporcionan calor auxiliar a la vivienda y se pueden instalar en las de nueva construcción o con una reforma en las antiguas.
- Reducción de ganancia solar. Imprescindibles en zonas de clima cálido para los meses en los que suben las temperaturas como medida para evitar el sobrecalentamiento. Los protagonistas son los materiales reflectantes, los sistemas de aislamiento, la ventilación de los espacios del techo y la orientación y tamaño de las aperturas.
Sin aislamiento térmico, no es posible optimizar el uso de esta energía solar. El SATE es una de las soluciones más eficaces y asequibles para aislar edificios.
Beneficios de la energía solar pasiva en las viviendas
Ahorro energético y reducción de costes a largo plazo
Al final, los sistemas solares pasivos son un complemento interesante para mejorar la eficiencia energética de los edificios. Y subrayamos el término complemento, ya que todavía no se ha conseguido convertirla en fuente energética exclusiva, que cubra el 100% de las necesidades de una vivienda.
Sin embargo, se puede llegar a reducciones energéticas del 70%, más si se implementa en una casa pasiva con sus cualidades de hermeticidad, aislamiento energético y VMC con recuperación de calor.
Sostenibilidad y contribución a la eficiencia energética
Es una energía 100% limpia y renovable, ya que depende del sol. Es altamente sostenible porque reduce el consumo de energía no renovable y las emisiones de carbono.
Mejor confort térmico y calidad de vida en el hogar
Combinando las técnicas de energía solar con las de edificación pasiva (aislamiento térmico, hermeticidad, ventilación controlada y sistemas de protección solar), se puede calentar o enfriar un espacio interior a conveniencia. Así, se mantienen las temperaturas estables todo el año, lo que repercute en el bienestar de las personas.
Un elemento importante en este punto es la capacidad de poder controlar de forma independiente las distintas estancias, porque pueden tener distintas realidades de captación. Los sistemas de ventilación mecánica controlada con recuperación de calor son una herramienta muy eficaz para redistribuir la energía.
Aplicaciones de la energía solar pasiva en la construcción de edificios
La aplicación más representativa de la captación solar pasiva son los edificios bioclimáticos. Pero, en general, deberíamos hablar de todas las construcciones sostenibles y enfocadas a la eficiencia energética y el bienestar térmico. Sin duda, las casas pasivas forman parte de este selecto grupo.
La energía solar pasiva puede incorporarse a los proyectos Passivhaus, junto a otras soluciones que apuestan por la sostenibilidad y la eficiencia energética. Decídete a formar parte de Consorcio Passivhaus y colaborar con este innovador enfoque.
Preguntas frecuentes sobre la energía solar pasiva en viviendas
¿Cuáles son los beneficios de la energía solar pasiva frente a otros sistemas energéticos?
Se trata de una fuente energética renovable, no contaminante, gratuita e ilimitada. Además, se pueden conseguir unos altos niveles de eficiencia energética sin necesidad de acometer grandes obras o elevados incrementos en los presupuestos en una de nueva construcción. De hecho, la inversión se recupera por el ahorro energético que supone a largo plazo (hasta el 70%).
¿Es posible aplicar la energía solar pasiva en cualquier tipo de vivienda?
En principio sí. Desde luego, es posible en todos los inmuebles de nueva construcción que lo incluyan desde el inicio en su diseño.
En las casas ya edificadas, lo más interesante es la sustitución de ventanas, la instalación de sistemas de protección solar o el cambio en algunos materiales de paredes, suelos y techos. También, es recomendable reforzar el aislamiento y la hermeticidad, además de instalar un sistema de VMC.
¿Cómo se calcula la cantidad de energía solar que se puede captar en una vivienda?
Una de las fórmulas que se aplican es la de balance térmico de un edificio:
Ganancias solares (energía solar que puede absorberse, almacenarse o reflejarse) + Ganancias internas (la energía que liberan los cuerpos o los equipos electrónicos interiores) + Energía de calentamiento auxiliar (sistemas mecánicos) = Pérdidas de calor por tejido + Pérdidas de calor infiltración
¿Qué tipos de edificios pueden beneficiarse de la energía solar pasiva?
La gran cualidad de la energía solar pasiva es que se puede implementar en todos los contextos y condiciones climáticas. Lo que se hace es estudiar los condicionantes y aplicar técnicas que permitan el máximo aprovechamiento de las radiaciones en cada situación.
¿La instalación de sistemas solares pasivos requiere mucho mantenimiento?
No, una de las ventajas de este modelo es su durabilidad y bajo mantenimiento. Hay que recordar que no se usan equipos mecánicos, por tanto, no incluye aparatos específicos complejos. Se suelen incorporar elementos y materiales de alta calidad (ventanas, sistemas de sombreado, pavimentos) que no conllevan cuidados especiales.