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Chimenea Solar

Chimenea solarChimenea solar. La chimenea solar, es una chimenea de eje vertical que esta pintada de negro. Utiliza energía solar para realizar la ventilación natural del aglomerado de pisos de un edificio, en el día la energía solar calienta la chimenea y el aire que esta dentro de ella, esto da como resultado una corriente de aire ascendente en la chimenea.

La chimenea solar


Concepto de chimenea solar

Es una técnica para mejorar la ventilación natural de los edificios, utiliza la convención de aire que se calienta por energía solar pasiva. La chimenea solar se ha utilizado desde tiempos remotos, especialmente se utilizó en el medio Oriente, como también fue utilizado por los romanos. Para refrescar y darle ventilación al edificio se crea una succión en la base de la chimenea.

En lugares calidos esta chimenea puede proporcionar la ventilación, si no existe otra forma. Para diseñar una chimenea se debe de tener en cuenta varios factores como es la orientación, el aislamiento, el tipo de pintura, la altura y las características térmicas que posea el edificio, estas van a ser importantes para captar, utilizar y conservar la energía solar. Otros elemento básico es el área de colector solar, el eje principal de la ventilación y los orificios de entrada y salida.

La torre de enfriamiento evaporativa por corriente descendente es una tecnología que esta muy relacionada con esta chimenea, ya que este sistema contribuye a proporcionar aire acondicionado sostenible a los edificios en áreas que poseen climas áridos y calientes. El tope permite que el agua se evapore a través de los cojines con agua pulverizada o por evaporación.

Ahora bien, esta evaporación refresca el aire entrante, provocando una corriente decadente de aire fresco lo que proporciona que la temperatura del aire del edificio baje. Para aumentar la circulación de aire se usa una chimenea solar en el lado opuesto del edificio, este extrae el aire caliente del interior del edificio hacia el exterior.

La chimenea solar, a menudo referida como una chimenea termal, es una manera de mejorar la ventilación natural de los edificios mediante el uso de la convección del aire calentado por energía solar pasiva. Una simple descripción de una chimenea solar es la de un eje vertical que utiliza energía solar para mejorar la ventilación natural de la pila a través de un edificio.

La chimenea solar se ha utilizado durante siglos, especialmente en el Oriente Medio y el Cercano Oriente por los persas, así como en Europa por los romanos. En su forma más simple, la chimenea solar consiste en una chimenea pintada de negro.

Durante el día la energía solar calienta la chimenea y el aire en su interior, creando una corriente ascendente de aire en la chimenea. La succión creada en la base de la chimenea se puede utilizar para ventilar y enfriar por debajo del edificio.

En la mayor parte del mundo es más fácil aprovechar la energía del viento para la ventilación, como se hace con un Badgi, sin embargo, hay una serie de variaciones en la chimenea solar.

Los elementos básicos del diseño de una chimenea solar son:

La superficie de colectores solares

Esta puede ser localizada en la parte superior de la chimenea o puede incluir el eje de todo, la orientación, el tipo de acristalamiento aislante y las propiedades térmicas de este elemento que son cruciales para aprovechar, conservar y utilizar las ganancias solares.

El conducto de ventilación principal

La ubicación, altura, sección transversal y las propiedades térmicas de esta estructura son también muy importantes.

Las aberturas de aire de entrada y salida

El tamaño, la ubicación, así como aspectos aerodinámicos de estos elementos también son importantes. Al principio se ha propuesto para la generación de energía solar, el uso de un gran invernadero en la base, en lugar de confiar únicamente en la calefacción de la propia chimenea.

Las chimeneas solares son pintadas de negro para que absorba el calor del sol más fácil y eficiente. Cuando el aire se calienta dentro de la chimenea se levanta y saca el aire frío por debajo de la tierra a través de los tubos de intercambio de calor.

Chimeneas solares y arquitectura sostenible

  • El aire acondicionado y la ventilación mecánica han sido durante décadas el método estándar de control ambiental en muchos tipos de edificios, sobre todo en las oficinas de los países desarrollados.
  • La contaminación y la reasignación de los suministros de energía han llevado a un nuevo enfoque ambiental en el diseño de edificios. Las tecnologías innovadoras, junto con los principios bioclimáticos y las estrategias de diseño tradicional a menudo se combinan para crear soluciones de diseños nuevos potencialmente exitosos.
  • La chimenea solar es uno de estos conceptos que se está probando actualmente por los científicos, así como por diseñadores, sobre todo mediante la investigación y la experimentación.
  • Una chimenea solar puede servir para muchos propósitos. Con ganancia directa de aire que se calienta en el interior de la chimenea provocando que suba el aire superior y dibuje la parte inferior.
  • Este dibujo de aire se puede utilizar para ventilar una casa u oficina, para extraer el aire a través de un intercambio de calor geotérmico o para ventilar sólo un área específica, como un inodoro de compostaje.
  • La ventilación natural puede ser creada para proporcionar salidas en el nivel superior de un edificio para que el aire caliente suba por convección y escape hacia el exterior. Al mismo tiempo, el aire fresco se puede extraer a través de los respiraderos en el nivel inferior.
Este proceso de ventilación natural puede ser aumentado por una chimenea solar.
  • La chimenea tiene que ser más alta que el nivel del techo, y tiene que ser construida en la pared frente a la dirección del sol. La absorción de calor que transmite el sol puede aumentar mediante el uso de una superficie acristalada en la cara no expuesta al sol. El material de absorción de calor se puede utilizar en el lado opuesto.
  • El tamaño de la superficie de absorción de calor es más importante que el diámetro de la chimenea. Una gran superficie permite un intercambio más eficaz del calor con el aire necesario para la calefacción por la radiación solar.
  • El Calentamiento del aire dentro de la chimenea mejorará la convección y por tanto el flujo de aire a través de la chimenea. Las aberturas de las rejillas de ventilación de la chimenea deben quedar fuera de la dirección del viento dominante. A fin de maximizar el efecto de refrigeración, el aire entrante puede ser dirigido a través de conductos subterráneos antes de que se le permita entrar en el edificio.
La chimenea solar puede ser mejorada mediante la integración con un muro trombe.

La ventaja de este diseño es que el sistema puede ser revertido durante la estación fría, proporcionando energía solar en su lugar.  Una variación del concepto de chimenea solar es el ático solar.

En un clima caluroso y soleado el espacio del ático es a menudo increíblemente caliente en el verano. En un edificio convencional, esto presenta un problema, ya que conduce al aumento de la necesidad de aire acondicionado. Al integrar el espacio del ático con una chimenea solar, el aire caliente en el ático se puede poner a trabajar, puede ayudar a la convección en la chimenea y mejorar la ventilación.

El uso de una chimenea solar produce el beneficio de ventilación natural y estrategias pasivas de refrigeración de los edificios, tambien ayuda a reducir el consumo de energía, las emisiones de CO2 y la contaminación en general.

Los beneficios potenciales con respecto a la ventilación natural y el uso de chimeneas solares son:
  • CAD (TAS) las tasas de Chimenea Solar modelImproved las cuales proporcionan ventilación aún en los días de calor.  Reducción de la dependencia en la energía eólica y el viento de ventilación impulsado. Mejor control del flujo de aire a través de un edificio.
  • Gran elección de la toma de aire (lado de sotavento, es decir, de la construcción). Mejora de la calidad del aire y reducción de los niveles de ruido en las zonas urbanas.
  • El aumento de las tasas de enfriamiento en la noche del tiempo de ventilación.  Permite la ventilación de los espacios estrechos y pequeños con una exposición mínima a los elementos externos
Los beneficios potenciales en cuanto a refrigeración pasiva pueden incluir:

Mejora de refrigeración pasiva durante la temporada cálida (sobre todo en los días de calor).  Mejora en la noche la tasa de enfriamiento.  Mejora del rendimiento de la masa térmica (frío, almacenaje en frío).  Mejora el confort térmico (un mejor control del flujo de aire y corrientes de aire reducida).

Bibliografía


Referencias, créditos & citaciones APA:
Portal de arquitectura Arqhys.com. Equipo de redacción profesional. (2012, 12). Chimenea Solar. Escrito por: Arqhys Construcción. Obtenido en fecha , desde el sitio web: https://www.arqhys.com/construccion/solar-chimenea.html.

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