Invernadero solar y bioclimático, funcionamiento y ventajas

La arquitectura bioclimática utiliza los elementos naturales para un diseño eficiente y sostenible. El invernadero solar es un sistema útil para captar la radiación solar y mitigar el clima interior, pero el diseño debe estar atento a las características técnicas específicas y respetuosas con la Normativa de Edificación. 

Los invernaderos solares bioclimáticos son sistemas solares pasivos de eficiencia energética y confort. Una solución típica de la arquitectura bioclimática que tiene sus raíces en la Europa del siglo XVI, cuando los invernaderos se apoyaban en los edificios para cultivar plantas exóticas y frutas mediterráneas.

En la segunda mitad del siglo XX, con la conciencia madura del problema medioambiental y energético, el valor del invernadero en los edificios pasivos se hizo cada vez más evidente. Su funcionamiento no requiere la instalación de ningún sistema y encuentra su eficacia en la forma, en el diseño y en los fenómenos físicos de acumulación, difusión de calor y radiación solar. Los invernaderos bioclimáticos son lugares donde la estancia es agradable incluso en los meses de invierno, son ambientes luminosos con un clima agradable en las horas más soleadas del día.

Las características de un invernadero solar.

Un espacio, para ser definido como invernadero solar, debe cumplir con una serie de características técnicas. Cada Reglamento de Edificación local se ocupa de la materia y habitualmente los invernaderos bioclimáticos se asimilan a salas técnicas , excluyéndolos de los cálculos volumétricos. Pero en general, un ambiente delimitado principalmente por superficies acristaladas (al menos el 70% del total, sin embargo en algunos municipios se exige el 100%) considerado como invernadero no debe tener una función residencial, no prevé un sistema de calefacción y tiene un orientación incluida entre rotaciones de máximas desde el sur de 30°.

En la normativa de edificación también hay indicaciones en cuanto a volúmenes y dimensiones: generalmente la superficie del invernadero no puede superar el 15% de la de la casa , su volumen debe ser inferior a un porcentaje preciso del volumen calentado (principalmente el 10%) y urbanismo; además deben respetarse las normas relativas a los límites de altura y distancia.

Claramente, un invernadero solar debe garantizar un ahorro energético, que debe ser certificado y calculado. En caso de querer reducir las dispersiones solares hacia el exterior, además de una elección ponderada de vidrios, es posible insertar elementos aislantes en muebles.

Cómo funciona el invernadero solar.

¿Cómo funciona un invernadero solar? ¿Cómo debe diseñarse? Veamos en detalle las características de este interesante artefacto.

La inclinación del techo debe diseñarse de la mejor manera para capturar los rayos de manera óptima. Cuando los rayos inciden en la superficie del vidrio y la atraviesan, se transforman en calor mediante el fenómeno físico del efecto invernadero. En la biosfera existen elementos capaces de acumular el calor recibido y liberarlo al ambiente (gradualmente en el tiempo).

Un invernadero bioclimático es útil en la temporada de invierno para calentar ambientes interiores, acumulando calor durante el día y mitigando las dispersiones durante la noche.

Se debe prestar mucha atención al comportamiento estival del invernadero solar, debe evitarse absolutamente el sobrecalentamiento con la provisión de pantallas móviles o sombreado vegetal, que no comprometan su funcionamiento invernal. Ni hablar de la importancia de elegir el vidrio en el diseño de un invernadero solar, que puede ser reforzado por razones de seguridad y tener diferentes propiedades.

Se puede optar por vidrios de baja emisividad, selectivos, de control solar o doble acristalamiento, así como diferentes materiales como el policarbonato compacto. En cualquier caso, la elección debe considerar la transmitancia térmica, pero también la luminosa, el factor solar y las propiedades acústicas.

Invernaderos solares: formas y tipos.

Un invernadero puede estar apoyado contra la casa o parcialmente integrado, pero en cualquier caso la forma debe maximizar la captación solar y la inclinación de la cubierta debe ser tal que la perpendicular a los rayos durante las horas de mayor aporte solar. Una vez pasada la superficie del vidrio, la radiación solar se transforma en calor, gracias al conocido efecto invernadero.

Los elementos masivos colocados en el interior acumulan el calor y luego lo dispersan gradualmente en el ambiente. Para ello, puede crear paredes verticales, suelos o insertar objetos autónomos, como componentes de muebles o estanques, con la masa necesaria. Según la forma en que se transmite el calor, se pueden identificar tres tipos diferentes de invernaderos solares.

Sea cual sea el invernadero que desee crear, la primera fase del diseño implicará necesariamente una evaluación cuidadosa del lugar con consideraciones sobre la latitud e inclinación de la radiación solar, la temperatura del aire y las habitaciones de la casa, la orientación de las fachadas. , la presencia de obstrucciones y sombras y por último, pero ciertamente no menos importante, la legislación local.

Invernadero de producción directa

La ganancia solar se produce dentro de la casa. La mayoría de las veces puede haber divisores transparentes y ajustables entre el invernadero y el interior, el piso sirve como almacenamiento. En este tipo, se debe prestar mucha atención a las dispersiones y al aislamiento de las superficies de vidrio del invernadero durante el período frío.

Tipos de invernaderos solares

1. Invernadero de ganancia directa, que no prevé paredes de separación entre el interior y el invernadero; 2. Invernadero de intercambio convectivo, cuyas salidas pueden ser reguladas por termostatos; 3. Invernadero de intercambio radiante, para el cual los ladrillos macizos, el hormigón y los elementos de piedra o tierra son excelentes elementos de almacenamiento.

Invernadero de intercambio convectivo

La casa y el invernadero están separados por una superficie vertical opaca, con aberturas especiales útiles para el intercambio por convección. Estas aberturas o ventanas, colocadas a los pies y en la parte superior de la pared, se pueden regular. El aislamiento se coloca en la pared divisoria.

Invernadero de intercambio radiante

Hay una pared gruesa entre el invernadero y la casa e intentaremos maximizar el intercambio radiante. La pared acumula calor y lo liberará cuando el ambiente interno se enfríe. La pared no debe estar aislada, pero es aconsejable proporcionar un aislamiento móvil para colocar en el lado externo de la pared durante la noche, a fin de reducir la dispersión.

Diferencias entre invernadero solar y terraza.

Muy a menudo, el término terraza se utiliza como sustituto de un invernadero solar. Aunque similares, las dos estructuras tienen diferencias regulatorias diferentes. ¿Para qué sirve el invernadero solar? Esta estructura trae numerosos beneficios importantes, te permite calentar espacios domésticos de manera inteligente sin desperdiciar energía, aumentando la luz disponible en la casa, te permite experimentar un ambiente exterior incluso en invierno.

El invernadero y la veranda aparentemente tienen un aspecto muy similar: de hecho, son dos soluciones que le permiten cerrar una terraza / espacio abierto y crear nuevas habitaciones. Pero, ¿Cuáles son en realidad las diferencias entre el invernadero solar y la terraza ? Desde el punto de vista del diseño, tienen una estructura similar , pero de hecho se utilizan materiales de construcción de alto nivel como el vidrio de baja emisión para la construcción de la biosfera.

Por lo tanto, se entiende en qué se diferencian estas dos estructuras: el invernadero solar crea un sistema de calefacción pasivo utilizando energía solar, por el contrario, la terraza simplemente cierra un espacio abierto y no tiene objetivos particulares.

El invernadero bioclimático debe estar expuesto al sur para obtener una mejor exposición a los rayos solares, no tiene mamparas fijas sino sistemas móviles, está compuesto principalmente por ventanas y sus dimensiones pueden ocupar hasta el 15% de la vivienda. Para ser considerado tal, un invernadero solar no debe tener sistemas de aire acondicionado ni calefacción y debe tener la función específica de garantizar una mejor eficiencia energética del edificio. Precisamente por ello el cálculo de la ganancia energética debe ser realizado por un profesional que debe certificar el beneficio real (alrededor del 10% del requerimiento energético).

Las diferencias también son tales a nivel regulatorio : la veranda y la biosfera requieren que se respeten diferentes procedimientos. La veranda determina un aumento en el volumen de la casa y requiere los permisos necesarios para su construcción, mientras que el invernadero solar se identifica como un volumen técnico y no requiere autorización de obra.

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