O FUNCIONAMENTO DOS PAINÉIS SOLARES.doc

Índice
I – Enquadramento
II – Funcionamento de Sistemas Solares Térmicos
II.1 – Circulação natural (termosifão)
II.2 – Circulação forçada
III – Dimensionamento de um Sistema Solar para uma moradia unifamiliar
IV – Dimensionamento de um Sistema Solar para um edifício de 8 apartamentos
V – Benefícios económicos
VI – Integração em edifícios
VII – Escolha e Aquisição do Sistema Solar
VIII – Manutenção do Sistema
IX – Certificação e Garantias
I - Enquadramento
Em finais de 2001, através da Resolução do Conselho de Ministros nº 154 / 2001
de 19 de Outubro, foi lançado o programa Eficiência Energética e Energias
Endógenas, Programa E4, o qual reúne um conjunto de medidas para melhorar a
eficiência energética e o aproveitamento das energias renováveis em Portugal,
entre as quais a promoção do recurso a colectores solares para aquecimento de
água, quer nos sectores residencial e serviços, quer na indústria: Programa Água
Quente Solar para Portugal (AQSpP).
No sector doméstico, a água quente é utilizada essencialmente em duches e
banhos de imersão, na lavagem de louça e roupa.
Os equipamentos convencionais mais comuns, utilizados no aquecimento da
água, são os esquentadores e caldeiras murais a gás e os termoacumuladores
eléctricos. Estes equipamentos são responsáveis por cerca de 50% do consumo
de energia no sector doméstico, com o correspondente peso na factura energética
mensal das famílias.
Sendo Portugal um dos países com maior exposição solar, seria de grande
utilidade um aproveitamento da energia solar, em larga escala, contribuindo para a
redução substancial dessa factura e do peso do sector no balanço energético
global, havendo também uma redução drástica nas emissões de CO2 para a
atmosfera.
A energia solar é, um dos maiores recursos endógenos, com mais de 3000 horas
de exposição solar anual (valores de insolação comparáveis com os encontrados
no Algarve e numa estreita faixa da raia alentejana).
Neste momento, estima-se que o número de metros quadrados de colectores
solares instalados ronde os 3000 m
2
.

O objectivo específico do subprograma AQSpP é a criação de um mercado
sustentável de energia solar, com cerca de 150.000 m2
de colectores por ano, que
poderá conduzir a uma meta da ordem de 1 milhão de m2
de colectores instalados
e operacionais até 2010.
Este documento pretende alertar os promotores da construção civil para a
obrigatoriedade da instalação de colectores solares para aquecimento das águas
sanitárias, apoiando a adopção da alternativa “colector solar” como uma das
soluções viáveis para satisfazer as necessidades energéticas no aquecimento de
águas sanitárias dos edifícios a construir.
II - Funcionamento de Sistemas Solares Térmicos
Basicamente, um sistema solar térmico pode ser definido como um equipamento
que aproveita a radiação emitida pelo sol para aquecer a água.
Este tem dois elementos principais:
1 - O colector solar para captação da energia;;
2 - O depósito que faz a armazenagem da água quente sanitária (AQS).
.
Independentemente da sua dimensão, os componentes básicos que fazem parte
do sistema solar térmico para aquecimento das águas sanitárias são os seguintes:
a) - Colector: transforma a radiação solar incidente em energia térmica,
através do aquecimento do fluido que nele circula;
b) - Armazenamento: Depósito onde é colocada a reserva de água quente
para consumo;
c) - Permutador: Efectua a transferência da energia térmica captada pelos
colectores para a água quente de consumo;
d) - Regulação e controlo: Parte mecânica e electromecânica que assegura
o bom funcionamento do sistema (abertura e fecho de válvulas,
accionamento das bombas de circulação comandadas pelo termostato
diferencial);
e) - Apoio energético de reserva: Para fazer face a períodos de menor
insolação ou sem Sol, é utilizado um equipamento convencional de apoio
(resistência eléctrica, caldeira) que deve, no entanto, ser instalado de forma
a dar sempre prioridade ao funcionamento do sistema solar.

A transferência do calor captado pelos colectores realiza-se, normalmente, de uma
das seguintes formas:
1 - Por circulação natural (termosifão)
2 - Por circulação forçada
II.1 Circulação natural (termosifão)
a) - A circulação faz-se por convecção natural, a água quente tem uma
massa volúmica inferior e sobe do colector para o depósito, a água mais
fria desce e entra novamente no colector, sendo este processo contínuo
desde que haja radiação solar. Quanto maior for a radiação solar, maior
será o caudal de água quente conseguido.
b) - Sistema auto-regulado e isento de partes mecânicas ou controlos
electrónicos;
c) - Aconselhado para pequenas instalações;
d) - Instalação mais barata e não sujeita a avarias mecânicas;
e) - Nos sistemas em termosifão, comparativamente com os de circulação
forçada, o caudal é menor e por isso a elevação de temperatura é maior.
Neste tipo de transferência de calor, e durante a noite, a circulação pode inverter-
se, arrefecendo a água do depósito. Para o evitar cria-se um desnível entre o
painel e o depósito da ordem dos 30 cm ou instala-se uma válvula anti-retorno.

II.2 Circulação forçada
Em circulação forçada, a permuta de calor pode realizar-se por transferência
directa ou indirecta. Apresenta-se, em seguida, as principais características destes
sistemas:
Transferência directa
A água aquecida nos colectores é enviada directamente para consumo.
É a solução mais simples e com melhor rendimento térmico, embora apresente
vários inconvenientes que a tornam desaconselhável, a saber:
1 - Os materiais utilizados em todo o circuito podem poluir a água se esta for
para consumo humano;
2 - Os colectores trabalham à mesma pressão da rede. Se esta for elevada,
ter-se-á de instalar uma válvula redutora de pressão;
3 - O sistema é desaconselhado para zonas com temperaturas mínimas
negativas, já que não é possível qualquer protecção contra o congelamento;
4 - Os riscos de corrosão do circuito são maiores, dado o conteúdo de ar na
água de rede;
5 - Perigo de incrustações de calcário pela dureza e qualidade da água.
Transferência indirecta
É utilizado um Permutador de calor que permite separar a água destinada ao
consumo do fluido térmico a circular nos colectores.
Aconselhado sempre que a dureza da água possa criar obstruções nas tubagens
e sempre que exista perigo de congelamento.

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1 – Colector Solar
2 – Bomba de Circulação
3 – Vaso de Expansão
4 – Comando Diferencial
5 – Permutador de Placas
6 – Depósito de Acumulação de AQS

Num sistema de circulação forçada, as bombas de circulação devem parar o seu
funcionamento quando a temperatura, à saída do colector, for inferior à
temperatura no depósito, porque a radiação é baixa ou o depósito já está quente.
Para o efeito serão utilizados um termostato diferencial e sondas de temperatura.
Uma das sondas coloca-se na parte superior dos colectores e a outra, na parte
inferior do acumulador. A última ligação realiza-se entre o termostato e as bombas
de circulação.
Bomba Funcionamento Parada
B1 T1-T2 > 6ºC T1 – T2 < 2ºC
B2 B1 funcionamento B1 parada
III – Dimensionamento de um Sistema Solar para uma moradia unifamiliar,
3/4 pessoas
No sector doméstico, os colectores solares para produção de A.Q.S., são
geralmente dimensionados para cobrir a totalidade das necessidades de água
quente durante o período de Verão, sem recurso ao sistema de apoio energético
convencional. Nas restantes estações, a cobertura das necessidades energéticas
é repartida entre o sistema solar e o sistema de apoio convencional, numa
percentagem que varia em função da disponibilidade do recurso solar. Em termos
anuais, o sistema solar poderá satisfazer 50 a 80% das necessidades de
aquecimento de água.
Como regra básica, para instalações domésticas de pequena dimensão, pode
estabelecer-se uma relação directa entre a área de colectores necessária (1m
2
por
pessoa) e o volume de armazenamento (50l por pessoa).
Uma solução deste tipo irá contemplar um sistema de energia solar térmico, a
funcionar em termosifão, como ilustrado anteriormente na figura 1.
Estes sistemas são compostos pelo colector solar (dimensão 3m
2
), depósito
acumulador (200 L), purgador, vaso de expansão, grupo de segurança e outros
pequenos acessórios.
Valor Orçamental (Preços indicativos):
Equipamento Preço Total (Euros)
Colector Solar, 3m
2 500,00
Depósito, 200 L 850,00
Tubagem, Montagem, Acessórios, Isolamento e Estruturas 850,00
TOTAL 2.200,00
Aos valores acresce IVA à taxa legal de 12%

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Criterios de ahorro para sistemas de
calefacción
por Ismael Caballero
Calor, frio y confort
Podemos definir el calor como una de las formas en que se expresa la energía, se
transmite de un elemento radiante, que tiene cierta temperatura, a un receptor con
menor temperatura. A través de ondas electromagnéticas. Su transmisión tiene
lugar de tres maneras:
Conducción, el calor se transmite de molécula a molécula por contacto directo.
Convección, el calor se transmite mediante el movimiento de masa de aire (el aire
caliente es menos denso y asciende a capas superiores mientras que el menos
caliente, desciende. Su comportamiento es principalmente de forma laminar.
Radiación, se da por la transformación de energía radiante en energía de
agitación molecular. Se diferencia de las dos anteriores en que no necesita de un
medio para la transferencia de calor sino que ocurre de forma similar a la
transmisión de la luz. Esta es la forma de transporte energético más saludable y
económica pues la transmisión de calor no necesita de un elemento intermediario
y se trabaja con saltos térmicos más bajos para el aporte de calor. Se requieren
grandes superficies a menor temperatura, con lo cual la cantidad de calor residual

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no aprovechable es mucho menor.
El frio sólo existe como sensación de ausencia de calor. Cuando un cuerpo nos da
sensación de estar frío, es porque le estamos cediendo calor o nos lo está
robando, depende de nuestra actitud ante la circunstancia.
El CONFORT es la sensación agradable y equilibrada entre humedad,
temperatura y calidad del aire (no viciado). Estas varían en función de la actividad
que desarrollemos y la edad que tengamos.
La humedad relativa debe estar comprendida entre los valores del 40% al
70% (no me voy a extender en ella pues ello requeriría tratar el tema de
climatización, el cual es mucho más complejo).
La calidad del aire está condicionada por innumerables factores, el más
importante es el que depende de su renovación y ésta no solo debe realizarse por
la necesidad de oxigeno para respirar, como sería lo lógico, sino también para
minimizar la concentración de toxinas que emanan muchos de los materiales con
los que convivimos. La renovación del aire no debe ser inferior a 9m3/hora por
persona y aunque a simple vista esto nos parezca una exageración (es muy fácil
de cumplir con las ventanas de madera sin junta de caucho)la normativa ITIC en el
apartado 02.3 exige a los técnicos tener en cuenta este valor.
Si además se colocaran materiales ecológicos, no se darían nunca las
concentraciones excesivas de elementos nocivos, como ocurre en la mayoría de
las viviendas de las ciudades. El no tener presente la calidad del aire es uno de los
principales factores de lo que se denomina "Síndrome del Edificio Enfermo"(1).
Tanto la calidad del aire como el de la humedad relativa son temas tan extensos
que requieren de un tratamiento especial.
La temperatura ideal es aquella en la que nuestro cuerpo mejor desarrolla sus
funciones y esto no siempre se da cuando tenemos sensación de calor. Se suelen
escuchar ciertas frases que nos dan una idea de lo que ocurre en muchos de los
ambientes calefactados: “si tengo calefacción es para estar caliente" o "en mi casa
no hay quien pare, para que los de la zona Norte estén calientes, yo tengo que
abrir las ventanas". Es posible que nuestro bolsillo pueda permitiese este
derroche, pero ¿se lo puede permitir el planeta?.
En un sistema convencional de radiadores, la temperatura óptima, medida a la
altura de la cabeza, debe ser la siguiente:

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a) Para una actividad sin esfuerzos: para un bebé de 24°C a 27¼C, para un niño
pequeño de 21°C a 24°C, para un niño mayor de 1 8°C a 20°C, para un joven de
17°C a 19°C, para una persona de 3Q a 45 años de 18°C a 21°C, para una
persona de 45 a 60 años de 19°C a 22°C, para una persona mayor de 60 años
entre 21°C y 24°C.
b) Para una actividad con esfuerzos: debemos restar 3°C a las referencias del
apdo. a.
c) Para el descanso: debemos restar 2°C (menos a los bebés) a las referencias
del apdo. a.
Si el sistema de calefacción, en lugar de ser por radiadores, es a través de muro
bajo radiante, o zócalo o suelo radiante, debemos de quitarle un grado más.
Mejoras que podemos realizar para conseguir un ahorro energético
y económico con los sistemas de calefacción tradicionales
La mayor parte de los problemas que se generan en un sistema de calefacción
son por falta de un mantenimiento adecuado. Este se puede dividir en dos partes:
a) Mantenimiento que puede realizar el usuario, se basa en mantener el circuito
hidráulico a la presión adecuada, (que para los circuitos cerrados y con una -
temperatura de 20°C debe estar comprendida entre 1 y 1>3 Kg/cm2). En revisar
que no halla fugas de agua o gasóleo. En el caso de una instalación de gas, para
comprobar que no hay fugas debemos pulverizar con agua jabonosa en las
uniones, codos, válvulas y empalmes de todo el circuito, al mismo tiempo,
comprobaremos que las rejillas de ventilación no se encuentran obstruidas. Las
chimeneas debemos revisarlas periódicamente. En las calificaciones de gas el
tramo individual se revisará cada 2 años y el colectivo, cada 4 años. En las de
gasóleo, el tramo individual, antes de empezar la temporada y el tramo colectivo,
cada 3 años. En una de carbón cada 2 meses. En una de leña secas cada mes y
en una de restos de podas o leña verde, cada semana. Los radiadores deben
estar limpios y sin obstáculos que impidan la salida de aire caliente por su parte
superior o la radiación por su parte frontal. Si están colocados a una distancia
inferior a 1,5 cm de la pared, deberemos llamar al calefactor para que nos coloque
unas alargaderas que dejarán el radiador mas separado y se facilitará la
convección. Además le podemos pedir que nos coloque una lámina de corcho
aluminizada para ayudar a que la pared no robe calor y la convección se realice de
una forma óptima. Simplemente con esto podemos conseguir un ahorro de hasta
el 13% en combustible. También deberemos purgarlos periódicamente, si son de
chapa o hierro fundido cada 2 meses, si son de aluminio y, sobre todo, con tubería
de cobre cada 2 semanas. La puerta de la calle no debe tener rendijas superiores
a 0,5 mm. en su parte inferior, de la misma forma las ventanas no deben superar
0,2 mm, en los laterales podemos colocar una banda elastómera o de caucho.

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Para saber si tenemos muchas pérdidas por filtraciones podemos pasar un trozo
de folio por las juntas, si esto ocurre tenemos muchas pérdidas y debemos
hermetizar, si pasamos una vela es suficiente que la llama se ladee en un tramo
de 8 cm. por persona para aportar la renovación de aire adecuada. Las casas de
las persianas tendrán un cierre estanco por el lado de la habitación. Si su caldera
de gas es con llama piloto, no la tenga encendida todo el día, es mejor que solo la
encienda cuando vaya a usarla pues el consumo del piloto le puede costar unas
3000 pts/año, contando sólo el período de calefacción; si además la utiliza para
A.C.S., le puede costar hasta 14000 pts/año.
Si su caldera es de gasóleo debe limpiar el filtro del depósito como mínimo una
vez al año y cada vez que le llenen el depósito debe esperar un mínimo de 3 horas
antes de volver a poner en marcha el quemador, pues los lodos sedimentados
quedan revueltos y podemos obstruir el filtro. La temperatura a la que debe
trabajar una caldera de gasóleo convencional es entre 75°C y 90°C evitaremos
condensaciones en su interior y de esta forma podemos alargar la vida útil de la
caldera. Si bien éste es uno de los inconvenientes que tiene la calefacción a
gasóleo convencional, pues la cantidad de aire que discurre por su interior es
mayor cuanta más temperatura tenga el hogar y en consecuencia más se enfría,
con lo que consumirá mas.
b) Mantenimiento que debe realizar un mantenedor cualificado, con su carnet
en vigor y el contrato debidamente cumplimentado. Si la calefacción es
comunitaria, además hay que llevar el libro de mantenimiento rigurosamente, pues
se asume una gran responsabilidad civil tanto por parte del mantenedor como por
parte del presidente de la comunidad de vecinos.
c) Dentro de las mejoras a realizar debemos tener muy presente el
aislamiento, junto al control y regulación. Para que nos hagamos una idea, un
acristalamiento sencillo de 1m2 en la fachada norte, puede suponemos un coste
anual de 5.500 pts.; si le colocamos doble cristal (un 4.12.4) y contraventanas,
podemos reducirlo a 1.200 pts. De la misma manera un acristalamiento de 1m2,
en la fachada Sur o mejor aún Suroeste, puede ser aprovechado adecuadamente
para obtener calor si, cuando el sol incida sobre él, no le ponemos obstáculos
como cortinas, permitiendo obtener ahorros de 4.500 pts/año.
Otro ejemplo de la importancia del aislamiento y de una forma mas técnica y
precisa: en una pared que mira al Este y tiene 25 m2, realizada en ladrillo cara
vista con tabique interior y cámara de aire de 8 cm., las perdidas através de la
fachada son para este tipo de muro el “k” es de 1,26 kcal / h X m2 X °C.
Suponiendo que la temperatura exterior es de 7°C y la interior de 19°C resulta que
tenemos un salto térmico de 12°C durante 10 horas/diarias como media y durante
4 meses al ano, resulta:
1,26Kcal /(10h x 4 meses x 30 dias) x 25m2 x 12°C = 453.600
Kcal/año

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Si los 8 cm de cámara de aire los rellenamos de corcho el 4'k" del muro nos
cambia a 0,31 con lo que nos quedan unas pérdidas de 111.600 Kacl/h
El ahorro obtenido es de más del 75%
Cuando tenemos un piso con las paredes sin aislar tenernos varias opciones.
Si la pared tiene cámara de aire, realizando un agujero en la parte superior y otro
en la inferior del lado contrario, podemos inyectar por ejemplo, viruta de celulosa
(papel reciclado) cristalizada con sales de bórax, o corcho granulado, o viruta de
paja (y/o madera) también tratada con sales de bórax ( y nos resultará lo más
económico), o lana de roca (con reservas) o arlita (aunque según mi opinión no es
nada ecológica y su emisión radiactiva más alta que la del resto de aislantes).
Cuando tengamos el caso de paredes macizas, sin cámara de aire, lo ideal sería
aislar hacia el exterior y cerrar con un tabique sencillo y un buen revoco, por
ejemplo: monocapa de bermiculita.
El techo de las viviendas es otro de los puntos negros pues el aire caliente tiende
a ocupar los espacios mas elevados, al ser menos denso) y en consecuencia el
salto térmico entre el interior y el exterior es mayor. El techo se puede aislar con
placas de perliescayola o con placas de escayola armadas con viruta de celulosa,
o con placas de cartón-yeso y rellenando el hueco resultante a modo de sanwich
con cualquier aislante de los mencionados anteriormente.
En el medio rural, las casas semienterradas son las que mejores resultados
obtienen, pues son frescas en verano y cálidas en invierno.
También debernos tener en cuenta que el control y regulación mediante
cronotermostatos o válvulas termostáticas más reloj-programador ayudan a
conseguir un importante ahorro energético y cómo no, económico; se estima que
el uso de estos aparatos ahorra entre un 10% y un 20%7 pues no solo nos
encienden y apagan la calefacción a una hora predeterminada sino que además
se debe dar la condición de que el termostato detecte falta de temperatura. Los
termostatos de ambiente no deben actuar sobre la alimentación eléctrica de la
cadera, sino sobre la bomba recirculadora, pues se corre el riesgo de dejar sin
producción de A.C.S. a la vivienda.
En las viejas comunidades de vecinos, cuando se consiguen los ahorros más
importantes cuando se colocan contadores de A.C.S. a cada usuario, y contadores
horarios que registran el tiempo en que transcurre la electroválvula abierta dando
paso al agua de calefacción. Esta electroválvula debe estar comandada por el ya
mencionado cronotermostato. También se han observado interesantes ahorros al
colocar centralitas de regulación (actuando sobre válvula válvula de 3 ó 4 vías), las
cuales están comandadas por sondas colocadas estratégicamente, como por

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ejemplo, una en el conducto de ida, otra en el retorno, otra en la fachada norte y
otra en el local mas característico. A dichas centralitas se les designa una curva
de trabajo, en función de la temporada y las características propias de la
instalación.
Como elegir el combustible más adecuado
El combustible a utilizar dependerá de los recursos energéticos propios del lugar y
de la accesibilidad del transporte si se requiere.
En el medio urbano, lo razonable es optar por el gas, natural o propano, pues
son menos contaminantes que el gasóleo y requieren de menos mantenimiento. El
coste de la termia, a fin de cuentas, sale por el estilo.
Hoy en día, si debemos poner una caldera nueva en nuestra comunidad de
vecinos; recurriremos en primer lugar al gas pero, si no tenemos acceso a él, lo
sensato es optar por una caldera de baja temperatura con recuperador de gases y
a gasóleo, el ahorro del 20% está garantizado. Si la caldera que debemos cambiar
es la de nuestra vivienda o sea individual, siempre que se pueda optaremos por
una caldera estanca de condensación a gas, a medio plazo el bolsillo y el medio
ambiente nos lo agradecerán.
En el medio rural, hay un potencial desaprovechado impresionante. Lo primero
sería realizar un estudio de los recursos renovables propios del lugar y sacarle el
máximo provecho, de tal manera que la energía que no pudiéramos obtener
mediante el Sol, el Viento o el Agua la obtuviéramos de un elemento secundario
como puede ser el biogás, el bioalcohol o la biomasa, y, en el peor de los casos,
recurriríamos a los combustibles fósiles.
a) En lugares ganaderos, lo suyo es realizar una planta de aprovechamiento de los
residuos propios de la actividad y mediante digestores anaerobios obtener biogás
(metano) para funcionar con equipos de cogeneración (pronto, trigeneración) y
conseguir la autosuficiencia eléctrica y térmica; posteriormente, los lodos
residuales tratarlos en composteros para obtener abono y así enriquecer la tierra,
al mismo tiempo que evitamos la emisión de una buena parte de gases nocivos a
la atmósfera.
b) En lugares agrícolas, lo más conveniente sería un sistema combinado de
biogás, como en los lugares ganaderos, y otro de biomasa, sobre todo en los
agroforestales. Aquí los restos de limpiezas forestales, podas, residuos
inflarnables, etc... se incineran en una caldera de vapor, la cual mueve una turbina
que, a su vez, hace funcionar un generador eléctrico, y el calor residual es
aprovechado como energía térmica para A.C.S. y/o calefacción.

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Necesidades de calefacción según la vivienda y su entorno
Las necesidades de calefacción dependen de determinados factores como son: el
clima, orientación, forma constructiva, calidad de los materiales con los que se ha
realizado la construcción (en lo referente a cerramientos y aislamientos) y del uso
que realicemos de la misma.
Las necesidades de calefacción aumentan en la misma proporción que aumentan
las superficies a calefactar y, más aún, cuando los cerramientos dan al exterior en
lugar de a la casa de otro vecino. Cuantos menos vecinos tengamos, más
necesidad de calefacción. Sirva como ejemplo que, con un mismo aislamiento, un
chalet convencional necesita el doble de calefacción que un piso en una ciudad.
Ahora bien, si este chalet lo construimos aplicando soluciones bioclimáticas
(orientación y distribución adecuadas, protección de los vientos dominantes con
barreras vegetales, semienterrada sobre todo en su vertiente Norte, con
aislamientos que proporcionen a los cerramientos un "k" inferior a 0,2, etc...),
podemos obtener ahorros considerables respecto del piso convencional.
La Bioclimática, el aprovechamiento solar pasivo, es la forma más económica de
calentar o, como minino, templar una vivienda. Quizás no sea valorada en su justa
medida porque no pagamos "tasa solar", y da la impresión de que lo que no
cuesta, no tiene valor.
Para un buen aprovechamiento solar, sólo necesitamos un elemento captador,
otro acumulador y, en algunos casos, un medio para transportarlo. Lo más típico y
eficiente es abrir grandes ventanales al Sur, o colocar añadidos a la fachada de
tipo invernadero o incluso muros Trombe (aunque éstos últimos son los menos
útiles y prácticos; un buen acristalamiento es capaz de calentar cuatro veces su
superficie, mientras que un muro Trombe solo calienta 2,5 veces su superficie
acristalada). Este calor que penetra a través del cristal necesita de un elemento
que lo absorba como, por ejemplo, un suelo de cerámica (cuanto más oscuro y
mate, más absorbe), y bastante masa para acumular este calor y así poder
transmitirlo poco a poco cuando el sol ya no caliente.
Cuando se plantea la necesidad de realizar una construcción en un lugar
determinado, el buen proyectista lo primero que hará es ir al lugar y estudiar su
orografía, los recursos propios del lugar y las construcciones existentes (sobre
todo las antiguas) y todo ello junto con las necesidades que le planteen los futuros
usuarios, configurará el marco idóneo para aplicar las soluciones más
convenientes. El usuario debe dejarse asesorar por un buen profesional; a medio y
largo plazo, seguro que ahorra energía y dinero. (No es común que las
instalaciones de calefacción más baratas sean rentables. Primero dedique un poco
de tiempo a informarse adecuadamente, para que luego no tenga que
lamentarse).
El sistema de calefacción más eficiente y saludable es el solar
La captación solar pasiva es la forma más económica de conseguir energía
térmica. Con ella podemos tener no solo calefacción muchos días de invierno, sino

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también Agua Caliente Sanitaria la mayor parte del año. Hoy por hoy, no es
justificable económicamente el no colocar colectores planos para la producción de
A.C.S., su amortización se realiza como mucho en 5 años. Otra cosa es pretender
tener autosuficiencia total solo con la captación solar pasiva. Aunque se puede
conseguir, como nos lo demuestra Feliciano García, con viviendas que tienen el
"efecto cueva", con grandes masas de inercia térmica. Pero no es lo más común
pues se tienen que dar ciertas condiciones constructivas y climáticas. Más
adelante veremos que hay sistemas de apoyo muy saludables.
La captación solar pasiva está basada en el principio de "caja caliente". Se trata
de un recinto orientada al sur, con amplio acristalamiento, cerramientos con muy
buen aislamiento, en ocasiones un elemento reflector-concentrador, un elemento
captador (con mejor rendimiento cuanto más oscura y mate sea su superficie) y
también, en ocasiones y dependiendo de la aplicación que deseemos tenga, un
acumulador con mucha masa y, en consecuencia, mucha inercia térmica. Con
aleros bien diseñados para que en verano den sombra y en otoño, primavera e
invierno dejen pasar los "rayos luminosos.
La bioclimática se sirve también de elementos vegetales para un mejor
aprovechamiento como, por ejemplo, barreras vegetales, compuestas por hileras
de arbustos y o árboles que minimizan la acción del viento, árboles de hoja caduca
en el sur para dar sombra en verano y dejar pasar los rayos de sol en invierno.
El aprovechamiento más práctico y sencillo es a través de las ventanas orientadas
al sur. Sin embargo, por condicionamientos sociales, complejos, miedo a que se
invada nuestra intimidad, etc... se suelen colocar cortinas que frenan este sistema
tan barato y los principios bioclimáticos se vienen al traste. Cuando queremos
calentar en los días soleados toda la casa, sólo con las ventanas del sur no suele
ser suficiente y hay que recurrir a grandes superficies acristaladas, tipo muro
Trombe o invernadero. El muro Trombe está compuesto por un acristalamiento
paralelo a la fachada, con rejillas en su parte inferior y superior, para que el aire
del interior de la vivienda entre por su parte inferior y, al ser calentado por la
incidencia del sol, vuelve a entrar a la vivienda por su parte superior, Yo
personalmente prefiero la opción de invernadero, pues cumpliendo la misma
función que el muro Trombe ganamos una estancia a la cual se le termina dando
más uso que, por ejemplo, al salón del interior de la vivienda. Este invernadero es
conveniente que esté dotado de un toldo para el verano, o de una exuberante
vegetación de hoja caduca en el exterior, y con un sistema de ventilación que cree
corrientes de aire convectoras, evacuadas por la parte superior mediante el efecto
de "shunt térmico".
Luego tenemos los sistemas informatizados, por medio de la "domótica", los
cuales consiguen muy buenos rendimientos mientras funcionen bien, pero son
bastante caros y complejos. Están basados en servomotores que suben y bajan
persianas o abren y cierran huecos de ventilación en función de unas sondas
termostáticas colocadas en sitios estratégicos de la fachada y del interior, e
incluso en algunos casos accionan ventiladores e intercamhiadores de calor, todos
ellos comandados por un ordenador.

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Sistemas de apoyo a la bioclimatica
Como hemos dicho antes, la captación solar pasiva es muy difícil que nos pueda
aportar el 100% de la energía térmica que necesitamos en nuestros hogares, a un
precio asequible; por lo que tenemos que echar mano de otros elementos y
recursos que cubran esta carencia. Yo les propongo el muro bajo radiante y el
zócalo radiante. Primero porque como ya hemos visto antes, el calor que
necesitamos en invierno si es transmitido a través del efecto radiante, nuestro
cuerpo lo acoge mejor, es más saludable. Pero Uds., se dirán que para esto ya
está inventado el suelo radiante y tienen razón pero, con el suelo radiante, se
producen ciertas anomalías en lo que concierne a la salud Primero, el calor que
reciben las plantas de nuestros pies no es por el efecto de radiación sino por el de
conducción y se ha observado en el transcurso de los últimos años que, en las
viviendas donde se ha colocado "suelo radiante", sus moradores padecen con
mucha más facilidad de problemas circulatorios y varices. Esto es debido en parte
a que los sistemas de regulación y control tienen una vida útil determinada, y las
sondas termostáticas o no son todo lo buenas que debieran o no se cambian en
tiempo prudencial, pues en el momento que sobrepasemos la temperatura
superficial de 27°C vamos a tener problemas seguros. Por otro lado está el tema
de las geopatias provocadas por el hecho de que bajo nuestros pies haya una
corriente sensible circulando, tema del que se ocupa la Geobiologia. En los últimos
tiempos los buenos profesionales han visto como la solución al problema del
«síndrome del edificio enfermo» pasa por tener presente la calidad del aire, de los
materiales y de las emisiones radioeléctricas, electromagnéticas, etc... (que son
emitidas por electrodomésticos, conducciones eléctricas empotradas,
transformadores, líneas de alta tensión, fallas geológicas, corrientes de agua
subterránea, etc...) y para ello nos nutrimos de la asociación GEA, dado que en su
seno se encuentra el grupo de profesionales que más ha estudiado el tema.
Debido a estos problemas, en 1986, decidí buscar una solución, un, elemento que
irradiara la energía térmica sin crear estos problemas, debía ser un elemento que
radiara en sentido horizontal y más bien a la altura inferior de las estancias. Con
las ventajas del suelo radiante y evitando sus inconvenientes sólo podía ser el
zócalo radiante o muro bajo radiante. El porqué de radiar hacia las capas
inferiores de las estancias es sencillo porque la cabeza tiene menos necesidad de
absorber calor que los pies, prueba de ello es que nos encontramos más a gusto
en una habitación donde la temperatura a nivel de los tobillos es de 18 S y a la
altura de la cabeza de 17°C, como ocurre en este sistema, que en uno
conveccional (de radiadores que calientan en su mayor parte por convención)
donde para que los tobillos estén a 18°C la cabeza está a 21°C (y el techo puede
estar a 24°C).
La confección del elemento es similar a la del suelo radiante, aunque la
temperatura del fluido caloportador (agua de circuito 1°) es casi del doble en el
zócalo o muro radiante (si en el suelo radiante la temperatura media de fluido es
de 32°C, en el muro o zócalo radiante es de 55°C). El serpentín del conducto, en
lugar de ir en sentido horizontal, se coloca como es obvio en sentido vertical; los
cambios de dirección deben ser tenidos muy en cuenta por las dilataciones y para

16
ello se coloca un elemento amortiguador; al mortero se le aplica el mismo aditivo
que al del suelo radiante (para mejorar la transmisión térmica y absorber en parte
las dilataciones) y se cierra con una cerámica.
Coste de calefacción para un piso en ciudad con unas necesidades de 5.000
Kcal/h
Tipo calefacción
PVP
combustible/termia
(1)
PVP mantenimiento
anual
Rendimiento
Valoración
ecológica
Gasóleo ÒCÓ 6,9 ptas. 12.000 ptas. 86% Malo
Gas propano 7,2 ptas. 5.000 ptas. 92% Regular
Gas natural 6,3 ptas 5.000 ptas. 92% Aceptable
Biogás (2) 0 ptas. 28.000 ptas. 91% Bueno
Leña de pino 4,9 ptas. 4.000 ptas. 69% Bueno (3)
Leña de haya 53,2 ptas. 4.000 ptas. 66% Bueno
Leña de roble 5,5 ptas. 4.000 ptas. 65% Bueno
Carbón 8,6 ptas. 14.000 ptas. 70% Muy mala
Electricidad
noche
8,6 ptas. 1.000 ptas. 99%
Muy mala
(4)
Electricidad dia 18,9 ptas.
Capt. solar
pasiva
0 ptas. 1.000 ptas 100% Excelente
Briqueta (5) 6 ptas. 4.000 ptas. 75% Bueno
1,- 1 termia = 1000 kcal/h.
2,- de digestión abaeróbica de materia orgánica.
3,- Procedente de podas y mantenimiento controlado del bosque.
4,- Mientras una buena parte de su procedencia sea de centrales nucleares y/o térmicas de carbón
o gasóleo.
5,- De serrín pretensado.

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