¿Qué es la Energía Solar pasiva?

El consumo energético es un tema del que se ha estado hablando mucho en los últimos años. Debido a los cambios en el mundo por la pandemia del Covid-19, en promedio, el consumo energético en los hogares ha aumentado en un 28 %.

Pues cada vez se ve más la construcción de las instalaciones de los edificios para suministrar calefacción, agua caliente sanitaria y gas para las personas que allí residen.

Esto quiere decir que pasamos mucho más tiempo en nuestras casas, haciendo que el consumo de Energía sea mayor, pues no solo el ocio, sino también el trabajo y los estudios han tenido que sufrir un cambio y han empezado a realizarse desde las casas.

Sin embargo, para suerte de todos, en la actualidad contamos con diferentes formas de luchas contra este elevado consumo energético.

Una de ellas es, sin duda alguna, el uso de Energía renovables, concretamente la Energía Solar, que además de cumplir con los mismos estándares de calidad y rendimiento que las Energía tradicionales, también tienen el añadido de ser muy poco contaminantes con el medio ambiente.

Por tanto, no solo nos ayudan a conseguir un ahorro energético (que se traduce también en un ahorro de dinero a fin de mes) sino que también nos ayuda a reducir el impacto negativo en el ambiente.

Ahora bien, cuando muchas personas hablan de la Energía Solar, muchas veces pasan por alto que en la actualidad existen dos modelos asociados a este tipo de Energía: La Energía Solar pasiva y la Energía Solar activa.

Es cierto que en la mayoría de los casos no se hace distinción alguna entre una u otra, esto se debe, principalmente, a que la Energía Solar pasiva sigue siendo una incógnita de la que se conocen muy pocos beneficios en lo relacionado al consumo eléctrico en el hogar.

Actualmente la energía solar pasiva no es un concepto que esté claro del todo, pero conforme aumenta la preocupación por la salud del medio ambiente, al igual que los problemas por el cambio climático, han generado que los gobiernos y múltiples organizaciones empiecen a tomar medidas al respecto y así poder solucionar al menos una parte del problema.

En ese sentido, es cuando surge y empieza a tomar fuerza el concepto de energía solar pasiva, concepto del cual vamos a contar todos los detalles, así que continúa leyendo el contenido de este artículo que te dará un mayor conocimiento acerca de este término “reciente”.

¿Qué es la Energía Solar pasiva?

Para mantener las cosas sencillas, la Energía Solar pasiva es una forma de aprovechar de manera directa la Energía que proviene de la radiación del Sol sin la necesidad de tener que transformarla de corriente continua a corriente directa.

Esto quiere decir que, por un lado, tampoco hace uso de ningún dispositivo eléctrico el cual le permita llevar a cabo esta transformación y por otro, tampoco necesita de ningún dispositivo para almacenar Energía, como si ocurre en el caso de la Energía Solar activa.

En línea generales, podemos decir que la energía solar pasiva es el conjunto de techos que toman el objetivo de darle un buen aprovechamiento a la energía solar sea, de forma directa o inmediata, sin tener que pasar por un proceso de transformación hacia otro tipo de energía y, sin recibir la ayuda de otros sistemas mecánicos.

Teniendo esto en cuenta, es importante resaltar la diferencia que existe con respecto al concepto de energía solar activa.

La cual está presente en los paneles solares, y se muestra como la ausencia de equipos extras que tienen como principal objetivo la transformación o almacenar la energía.

Y claro, aunque en un principio comenté que se trata de un término “reciente”, la verdad es que la energía solar pasiva puede tener su origen, o al menos, el surgimiento de su idea principal en Grecia.

Esto sucedió precisamente alrededor del siglo IV a. C. En esta época los griegos tenían la capacidad de usar los rayos del Sol a través de un diseño de viviendas optimizado para ello.

Es más, como dato curioso, los romanos empezaron a usar en las viviendas las famosas ventanas de vidrio con le objetivo de retener de mejor manera la temperatura en el interior de la casa.

¿Cómo funciona la Energía Solar pasiva?

Los elementos que forman el Edificio que permitirá hacer uso de la Energía Solar pasiva suelen estar colocados de tal forma que puedan aprovechar la luz del Sol de la forma más directa posible. Este tipo de estructuras han sido diseñadas para cumplir dos propósitos.

Primero, lo que se quiere es llevar a cabo un proceso de captación, almacenamiento y distribución de la Energía que procede del Sol, sobre todo durante las épocas de invierno.

La segunda función que cumplen es rechazar el Calor que proviene de las épocas de verano. De esta manera se logra manejar con mayor eficiencia el Calor que pasara a utilizarse en la Vivienda.

Es importante entender que, si lo que estamos buscando es aprovechar al máximo los beneficios de la Energía Solar pasiva, debemos considerar en todo momento factores como la Temperatura y la radiación Solar.

Los elementos por los que se compone la estructura de los edificios y casas pasivas, ya sea muros, ventanas y puertas, son elaborados de tal manera que pueden aprovechar de manera directa la energía proveniente del Sol, y es que se trata de edificaciones optimizadas con el objetivo de cumplir dos funciones básicas:

  • La primera de ellas consiste en la captación, almacenamiento y distribución de la energía que proviene del Sol en invierno, lo cual es una tarea de gran importancia.
  • La segunda función está orientada al rechazo del calor proveniente del Sol durante el verano, es decir, que la temperatura en el interior de la vivienda resulte fresca y confortable.

Por esta razón, si se quiere aprovechar todas las oportunidades de la energía solar pasiva es necesario considerar los factores clima, temperatura y radiación del Sol, ya que tendrán una gran influencia al momento de generar dicha energía pasiva.

Lo mejor de todo es que esto no sólo está reservado al ámbito de casas modernas y nuevos edificios, las edificaciones existentes también pueden adaptarse, aunque el coste total será mucho mayor.

Aspectos básicos de un diseño solar pasivo

Antes de llevar a cabo una construcción en el que se fomente el diseño solar pasivo, es importante conocer algunas consideraciones principales encaminadas a aprovechar al máximo este aspecto, y por ello las vamos a comentar a continuación:

Ubicación de las ventanas y el tipo de acristalamiento

En lo que respecta a la ubicación de ventanas de una vivienda es fundamental distribuir su posición de manera que se saque el máximo provecho a la radiación solar, tal y como sucede con la inclinación de las placas solares.

Aquí es fundamental mantener el interior de la vivienda con una temperatura óptima, y para ello es fundamental tener en cuenta las dimensiones y que su orientación sea óptima para mantener el calor deseado en verano y evitar la pérdida del mismo en invierno.

A priori, las ventanas de estas estructuras deben contar con una inclinación de unos 30º al Sur, ya que, al ser ventanas de gran tamaño con esta inclinación al Sur, mayor será la energía para el interior de la vivienda.

En lo que respecta al tipo de acristalamiento, la importancia sigue siendo la misma, ya su función pasa por evitar la pérdida de energía, por lo que un acristalamiento excesivo no va a significar la mejor opción en este sentido.

De igual forma, las viviendas optimizadas en este aspecto ya cuentan con el desarrollo tecnológico necesario en ventanas para mantener el calor en la vivienda, evitando esas innecesarias pérdidas de energía.

Aislamiento térmico

En las estructuras pasivas este aspecto es fundamental y siempre está presente, ya que es quien interviene como un obstáculo al flujo de calor, por lo que va a mantener la vivienda cálida y disminuyendo las pérdidas de calor en invierno, mientras en que verano se va a encargar de reducir el calor, de esta manera el clima dentro de la vivienda siempre será óptima.

Masa térmica

Lamasa térmica se refiere al calor que es absorbido mediante las paredes, el techo y/o el suelo, ya que están construidos con elementos absorbentes de energía solar a proporciones grandes, por lo que está energía será almacenada para ser empleada posteriormente en las labores domésticas.

En líneas generales, la ventaja principal de la masa térmica radica en su capacidad de mantener en todo momento la temperatura adecuada más allá de la estación del año.

Este componente es clave para poder sacar el máximo rendimiento al sistema solar pasivo, haciendo que la vivienda sea cómoda en el interior y vea una reducción en los costes por energía.

Sombras

Las sombras son otro factor muy influyente en la energía solar pasiva, ya que las sombras que se generan por la vegetación propia de la región donde esté la edificación, van a influir en la radiación de Sol que se recibe, reduciendo en verano, la luz solar percibida para beneficiar al hogar.

Es más, en épocas invernales, dichas sombras harán que no se genere un sobrecalentamiento en el interior de la casa, por lo que se trata de un aspecto fundamental.

Pero, este aspecto debe estar controlado, ya que se pueden presentar increíbles pérdidas de Sol en el caso de que las ventanas perciban sombras de forma continua sin posibilidad a de recuperación de la energía perdida.

Pero, esto es algo que se puede evitar, y sólo debe mantenerse una distancia del 50 % entre la parte superior del acristalamiento y la cornisa, o en todo caso, puede ser de un 30 % en relación a la altura de la ventana.

Claves de un diseño Solar pasivo

El detalle más importante para diseñar una estructura que pueda hacer uso de la Energía Solar pasiva es aprovechar lo mejor que se pueda el clima local. Además de esto, existen un par de elementos que son importantes para el correcto funcionamiento de estos Edificios:

  • Posición y tamaño de las Ventanas. Es importante que el vidrio que se utilice permita captar la radiación Solar para mantener la Vivienda caliente.
  • El aislamiento térmico utilizado. Este es uno de los encargados de mantener la Vivienda caliente.
  • La masa térmica. Con esto nos referimos al Calor que se absorbe por las paredes, techos o suelos.
  • Sombras. La vegetación que crece en los alrededores puede tapar la luz del Sol, reduciendo la cantidad de Energía que entrara a nuestro hogar.

Diferencias entre Energía Solar activa y pasiva

Como ya hemos mencionado anteriormente, la Energía Solar tiene dos formas de emplearse, por medio de la Energía Solar activa que es, con diferencia, la más conocida pues es donde entran en juego las famosas celdas fotovoltaicas y térmicas. Y, por otro lado, por medio de la Energía Solar pasiva.

Como es evidente, existen varias diferencias entre estos dos tipos de tecnológicas, sin embargo, uno de los puntos más importantes es que la Energía Solar activa es, fundamentalmente, una transformación de Energías, pues se convierte la corriente continua (generada por la radiación Solar) en corriente alterna, haciendo que pueda ser utilizada en nuestros hogares.

Ahora bien, la Energía Solar pasiva, a diferencia de la activa, es capaz de permitirnos disfrutar de esta misma Energía para nuestros hogares sin la necesidad de tener que pasar por un proceso de transformación.

¿A qué se debe esto? Básicamente, gracias a los elementos que se utilizan en la edificación de las estructuras que hacen uso de la Energía Solar pasiva, es posible aprovechar de manera inmediata y eficiente la Energía proveniente de la luz Solar.

A continuación, vamos a comentar un poco otras diferencias importantes sobre estos dos tipos de Energía.

  • La Energía Solar activa necesita de un dispositivo el cual le permita transformar la corriente continua en corriente alterna y así poder aprovechar completamente la Energía proveniente de las placas Solares. La Energía Solar pasiva no necesita de ningún tipo de equipo adicional.
  • Para poder hacer uso completo de la Energía Solar pasiva es necesario contar con un diseño especial en toda la edificación. Por el contrario, la Energía Solar activa esta excepta de esto.
  • En el caso de la Energía Solar pasiva, la radiación que proviene del Sol es percibida a través de diferentes elementos que se encuentran en toda la estructura de la casa como paredes o Ventanas. Esto no ocurre en la Energía Solar activa, pues la absorción de la Energía que proviene del Sol se lleva a cabo por medio de las placas Solares del sistema.

Algo que nos debe quedar muy claro es que tanto la Energía Solar activa como la pasiva son denominadas Energías 100 % renovables, pues ayudan a reducir los niveles de contaminación.

Aquí es importante recalcar que la energía solar puede ser aprovechada de dos maneras, las cuales vamos a comentar:

  • A través de la energía solar activa, que se refiere a la energía solar térmica y fotovoltaica.
  • A través de la energía solar pasiva.

Partiendo de esta base, la diferencia principal está en el hecho que en la energía solar activa existe un proceso por el cual se transforma la energía, y esto se hace por medio de los paneles solares fotovoltaicos (transforma los rayos del Sol en electricidad) o paneles solares térmicos (se transforma la radiación a energía calorífica).

En cambio, la energía solar pasiva está ligada a las técnicas que permiten que se pueda aprovechar esta energía sin necesidad de ser procesada, y esto se logra gracias a un correcto diseño de edificaciones que logran sacar provecho de la energía natural que perciben.

Técnicas para aprovechar la energía solar pasiva

Como ya comentamos anteriormente, la energía solar pasiva se basa en el uso de componentes que pueden controlar el calor que genera el Sol, y esto se logra con la construcción de suelos, techos y paredes optimizados para ello.

De esta manera, los diseños de calefacción solar tienen la responsabilidad de atrapar para después almacenar la energía térmica generada por la luz directa del Sol.

Cuando se trata de lograr un enfriamiento pasivo, el objetivo pasa por minimizar la influencia de la radiación solar mediante el sombreado, aunque también se logra con la producción de corrientes de convención del aire que se ventila.

Otro aspecto importante en este sentido pasa por el diseño de los edificios, el cual fue llevado a cabo de tal manera que pueden gestionar el flujo de las corrientes de viento en el edificio, ya que es necesario que se capture el calor en invierno y se disipe posteriormente en verano.

Asimismo, esto también se relaciona con la iluminación, ya que un buen diseño pasivo va a mejorar este aspecto, ayudándote a reducir tu factura de luz gracias al aprovechamiento de la luz del día evitando toda fuente artificial.

Ejemplos de la energía solar pasiva

La energía solar pasiva empieza a darse desde que se diseña la construcción de la vivienda o edificación, y la mejor referencia que se tiene para garantizar esto se encuentra en la arquitectura anterior a la invención de la energía eléctrica.

En este sentido, las viviendas con orientación al Sol pueden captar en mayor medida su energía, así como las paredes gruesas pueden atrapar mejor su calor para aprovecharlo en invierno y que el ambiente esté más fresco en verano.

Otro ejemplo de cómo se usa la energía solar pasiva radica en los techos con un mecanismo de ventilación externa, ya que permiten que los rayos solares se reciban en el verano y puedan disipar el calor.

La energía solar pasiva cuenta con muchos aspectos positivos, y uno de ellos es que puede usarse para:

  • Calentar el agua de piscinas de exterior o interior.
  • Calentar el agua para uso doméstico.
  • Para la cocina y las chimeneas solares.
  • Para refrigerar a través de la energía solar.
  • En hornos solares industriales y domésticos, aunque estos sí que necesitan un pequeño consumo de fuentes externas de energía.
  • Para las secadoras de producción agrícola.

El concepto de energía solar pasiva tiene mucho campo de utilidades, y por ello es que resulta tan beneficioso.

Eficiencia de la energía solar pasiva

Si realizamos una comparación de la energía solar pasiva con la fotovoltaica, podemos notar como la masa térmica hace el papel de las baterías que almacenan por la noche la energía generada en horas de Sol.

Por ello, en el caso de los suelos y paredes, los cuales son realizados con materiales específicos, pueden retener el calor y forman parte fundamental de la masa térmica en una estructura pasiva.

El control que te brinda la energía solar pasiva puede representarse con una simple persiana, o un sistema móvil de aislamiento, donde el único objetivo es el de manejar lo siguiente:

  • Evitar la pérdida de calor en la noche.
  • Evitar el sobrecalentamiento en el día o época de verano.

Beneficios de la energía solar pasiva

Con todo lo que se ha comentado hasta ahora ya tendrás una idea de cómo puede beneficiarte la energía solar pasiva, y la verdad es que son muchos los aspectos positivos que se pueden contar, los cuales son:

  • En primer lugar, la energía solar pasiva se relaciona con bajos costes, especialmente por el hecho que no hay un gran consumo de electricidad, viéndose reflejado en la factura de luz.
  • El medio ambiente se ve claramente beneficiado por el hecho de que no se producen gases de efecto invernadero, ayudando en la solución del cambio climático.
  • La eficiencia energética también es otro aspecto positivo característico de la energía solar pasiva, aunque si existe un mayor o menor consumo de energía también tendrá mucho que ver el tamaño de la edificación.

Todos estos son aspectos que al final de todo terminan en un beneficio económico, y en caso de que se combinen con las fuentes de energía fotovoltaica, no solo va a significar un ahorro importante, sino que también podrá reportar un ingreso de dinero.

En conclusión

La energía solar pasiva es un concepto que llegó para quedarse, y es que con esta técnica se aprovechará la energía solar de manera totalmente natural sin contaminar.

Además de esto, ahorrar dinero, ya que no se necesitan agentes externos, aunque de usarse una instalación fotovoltaica, los beneficios también serán notables.

Aquí la clave del éxito de la energía solar pasiva está en el buen diseño, el cual está elaborado con distintos componentes que optimizan el consumo de este tipo de energía.