I sistemi solari passivi sono tecnologie applicate agli edifici al fine di regolare gli scambi termici tra esterno ed interno dell’edificio usando la radiazione solare come fonte energetica e sfruttando, come elementi captanti, componenti edilizi sia dell’ involucro che interni.
Elementi essenziali dei sistemi solari passivi sono:
• LE MASSE DI ACCUMULO
Destinate ad immagazzinare calore e a ricederlo in assenza di sole, prolungando il funzionamento dei sistemi solari passivi.
• I COLLETTORI
Sono gli elementi destinati alla captazione solare, prevalentemente collocati sull’involucro edilizio in parti ben esposte alla radiazione solare, (fronti sud e coperture) sono costituiti da superfici trasparenti ed hanno la funzione di convertire la radiazione solare in calore.
I sistemi solari passivi sono di vari tipi ciascuno con proprie specifiche caratteristiche. Di norma essi vengono divisi in tre categorie di sistemi: a guadagno diretto, indiretto e separato.
Guadagno diretto:
– Elementi vetrati
La radiazione entra direttamente nello spazio da riscaldare attraversando ampie superfici trasparenti e si converte in calore. Le superfici dell’ambiente dotate di grande inerzia termica assorbono il calore in eccesso rilasciandolo nelle ore notturne. L’edificio deve essere dotato di aperture orientate verso il sole e fortemente coibentato nelle zone non esposte. La radiazione diretta in uno spazio abitato si può avere anche attraverso il tetto, usando lucernari rivolti a Sud.
Guadagno indiretto:
Nei sistemi a guadagno indiretto il collettore fa parte dell’involucro e riceve direttamente la radiazione solare dall’esterno senza farla penetrare all’interno, per poi ricederla attraverso l’assorbitore, sotto forma di energia termica trasmessa per irraggiamento e convezione agli ambienti di accumulo, con un ritardo di alcune ore che dipende dai materiali utilizzati e dallo spessore dell’assorbitore.
Tra essi si possiamo citare:
– i muri di Trombe-Michel e pareti ad accumulo;
– i sistemi ad accumulo;
– roof-pond.
Muro di Trombe
E’ costituito da un muro dotato di forte massa (laterizi, pietra, cls) esposto a Sud e da una vetrata posta a un distanza di 8 – 10 cm. L’energia termica che incide sulla vetrata viene catturata nella camera d’aria e provoca un innalzamento della temperatura del muro. Il calore viene ceduto all’ambiente ambiente o per conduzione attraverso la parete o per convezione se vengono
effettuate delle aperture nella parte inferiore e superiore della stessa.
Sistemi di accumulo-Sistema ad acqua
E’ costituito da una parete trasparente realizzata con due lastre da 10mm separate da intercapedine da 100 mm riempita d’acqua, esternamente una tapparella riduce all’occorrenza la radiazione solare e la trasmissione del calore verso l’esterno durante la notte.
Roof Pond
Il sistema è costituito da una massa termica (acqua) sulla copertura, sorretta da un solaio ad elevata conducibilità termica. In inverno, durante il giorno avviene un accumulo di energia nella massa d’acqua. Di notte i contenitori di acqua vengono coperti con pannelli isolanti e il calore viene ceduto agli ambienti sottostanti attraverso il solaio. D’estate, nel periodo diurno i contenitori sono coperti e l’acqua assorbe il calore proveniente dall’ambiente sottostante. Di notte i contenitori vengono scoperti e cedono il calore accumulato all’esterno.
Arch. Maria Giulia Petrai