Sistemas Solares Activos

Que es Energía Solar Activa

Aprovechamiento de la Energía Solar 

Son sistemas que transforman la energía solar mediante algún artefacto o dispositivo, en energía calórica o mecánica ejemplo: los Colectores Solares (Captador Solar Plano )

"agua destinada  a calentarse para el consumo o para calefacción de los ambientes"

• Que son Colectores Planos
• Colector solar plano para agua caliente

Otros ejemplos es la conversión directa de la energía solar en eléctrica mediante la energía fotovoltaica mediante un dispositivo semiconductor Célula fotovoltaica y la célula solar de película fina. Nuestras Casas con energías renovables

• Construcción Panel Solar Fotovoltaico

Qué es Sistemas Solares Pasivos?

Sistemas Solares Pasivos

Arquitectura Bioclimatica

Sistemas Pasivos  (o electricidad, no empleándose  a tal efecto movimiento mecánicos  de fluidos).
Se basan estos sistemas en emplear un adecuado diseño de la edificación, así como apropiada utilización de materiales de construcción y sistemas constructivos. Ello implica la necesidad de un perfecto conocimiento de la zona climática para la realización del proyecto, adecuando los diseños de modo de captar la máxima energía solar  ( Térmica) en invierno y protegiendo su entrada en verano.
Así, mediante el empleo de una vegetación adecuada como complemento, se puede controlara la insolación y el viento. Se utilizan muros o masas de captación que permitan una adecuada acumulación de calor para su distribución a los locales en el momento oportuno.

• La Forma: adecuado diseño de la edificación
• Zona Climática:  Los diferentes Climas que existen en Arquitectura
• Captar la máxima energía térmica solar : Superficie Acumuladora

Aprovechamiento de la Energía Solar

Vamos al grano: Los problema que se plantean para el aprovechamiento de la energía solar son:

1. La gran dispersión de la energía solar sobre la superficie de la tierra
2. Carácter incontrolable y variabilidad en el tiempo de la intensidad de radiación solar.

Pero estos asuntos son más de voluntades políticas y de unión entre países buscando el beneficio de sus ciudadanos y el cuidado del medio ambiente para mejorar estos inconveniente.

Si lo pensamos bien, la gran cantidad de energía proveniente del sol permitiría cubrir con holgura las necesidades de energía que se requiere en la tierra, si se contara con métodos prácticos y razonables para concentrarla sobre grandes superficies, pero hay ejemplos activos como : la  Granja Energía Termosolar Sanlúcar de la Mayor, Sevilla, España. Además sería necesario acumular la energía recibida durante las épocas de alta radiación, en las que la recepción supera la demanda para ser utilizada en las épocas de nula o baja radiación.  Pero la tierra tiene sitios de alta radiación todo el año y para la creación grandes enclaves energéticos como son los desierto, aquí un ejemplo:

The Sahara Solar Breeder Project 

Para el aprovechamiento destinado a la aplicación de la energía solar es necesario realizar los siguientes procesos:

• Captación y concentración de la energía solar
• Transformación para su utilización
• Almacenamiento en función de la demanda
• Trasporte de la energía almacenada, para su utilización en los puntos de consumo deseados. Pero creo que aquí entraría a funcionar la cabeza de los arquitectos, ya que las casas y los edificios son puntuales y deberían producir su propia energía para su sostenibilidad. 

Para esto existen fuentes de energías renovables que provienen del sol que pueden utilizarse en forma sencilla como es la eólica y la denominada biomasa:

La utilización de la energía eólica o , mejor dicho, el  de aprovechamiento de la energía del viento sobre la superficie de la tierra: desde hace mucho tiempo tiene gran cantidad de aplicaciones: como es el bombeo de agua, o los famosos aerogeneradores que vemos constantemente en el campo dañando la visual. Nosotros podemos aprovechar esa energía en nuestras casa a través de los savonius (Aerogenerador de eje vertical, Cómo construirlo), pero como siempre se requiere formas de almacenamiento para los períodos de calma.

La energía de la biomasa, consiste en aprovechar la energía vegetal o animal mediante procesos biológicos o termo químicos, ya sea mediante la combustión directa o procedimientos de fermentación para producir gas combustible, que denominamos biogas. (Ver biodigestor de Bidón y como construirlo) 

En estos casos no solamente la biomasa es importante como fuente de energía, sino como sistemas de elaboración de productos como fertilizantes orgánicos, ofreciendo la ventaja con respecto a los combustibles tradicionales, ya que se trata de un recurso renovable. 

El Aire Interior de una Vivienda

Arquitectura Bioclimatica

El aire interior de una vivienda, por razones de salubridad y confort, debe renovarse en forma continua, exigiendo un renovación total del aire por hora.
Pero en invierno cuando las las puertas y ventanas están cerradas, la renovación del aire se produce por infiltración en las juntas de la carpintería, y por la ventilación natural a través de orificios y rejillas, si no tenemos nuestras casas aislada .
 Este aire que ingresa en nuestras viviendas se encuentra a una temperatura exterior la que denominaremos " te" inferior a la temperatura interior " ti" provocando las molestias que origina el aire frío y genera una caída en la temperatura interior que debe ser restituida mediante de calefacción.
Así que nuestro consumo de energía se incrementa :  la cantidad necesaria de calor para elevar en 1ºC la temperatura de un volumen unitario de aire, el cual llamaremos " Calor Especifico del Aire" (Ce) y su valor es a 0,35 ( W/m3  ºC). Por lo tanto para una vivienda con volumen " Vr" de aire renovado por hora, el cual ingresa con una temperatura exterior "te" y se la quiere elevar a la temperatura interior de confort "ti", demandara un consumo energético en forma de calor:

Veamos la ecuación:

Q2= Ce. Vr . ( ti-te)

Siendo
Q2= perdida total de calor consumida en elevar la temperatura de un volumen de Vr de aire desde un valor inicial "te" a un valor final "ti" (W)
Ce= Calor Especifico del Aire ( W/ m3 ºC)
Vr: Volumen de aire renovado (m3)
( ti-te)= diferencia de temeperatura entre el aire interior y exterior (ºC)


Si bien la purificar el aire obliga renovar el volumen interior de una vivienda una vez por hora, todo aumento por sobre este valor significa consumir mayor cantidad de energía tal como se desprende de la ecuación expuesta. Por ello se deben evitar las entradas parasitarias de aire, pero debemos tender a una regulación manual o mecánica de los caudales de aire que ingresen por ventilación por salubridad.

• Ganancia de calor solar a través de ventanas
• Ventilación y Renovación de Aire Interior en los Edificios