Estudio de un sistema térmico pasivo de captación de energía solar: Muro Trombe

En los últimos años ha ido creciendo el interés por los sistemas solares pasivos, esto es, que no necesitan fuentes de energía artificiales para su funcionamiento. Hay la necesidad de aumentar el confort de las personas mediante sistemas pasivos de climatización y ventilación, sobre todo en zonas en las que existen temperaturas medias bajas, así como de un ahorro energético. Este trabajo se centra en el estudio de los flujos inducidos por convección natural en paredes denominadas muro Trombe. A partir de un balance energético en el sistema Trombe, se han determinado mediante un algoritmo numérico, las temperaturas a las que se encuentran los elementos que forman el sistema. Los flujos de aire provocados por la convección natural intervienen, en gran parte, en estos sistemas energéticos, sobre todo en los sistemas captadores y en los de tratamiento de aire. Se trata de procesos complejos en los que intervienen los tres modos de transmisión de calor: la conducción, la convección y la radiación. El objeto principal de la denominada edificación solar biológica es definir las necesidades del hombre en cuanto a vivienda e intentar satisfacerlas mediante métodos de construcción y materiales naturales. La rehabilitación de los edificios ya existentes es una buena oportunidad para hacerlos más eficientes desde el punto de vista energético. Se pueden incorporar estrategias solares pasivas, como el muro Trombe. Aplicando la termocirculación en el muro, se podrá usar tanto en invierno como en verano. El muro Trombe es un caso particular de sistemas de ganancia de radiación solar indirecto, ya que se añaden aberturas superiores e inferiores en el muro (de este modo el sistema se comunica con la habitación contigua). Para cerrar el sistema, delante se coloca una pared de cristal. Con este diseño, se aumenta la cesión de calor por termocirculación en la cámara de aire comprendida entre la pared y el cristal. Existe la posibilidad de evitar la termocirculación en sentido contrario por la noche, instalando trampillas manuales o automáticas en los orificios. En este trabajo, se efectúa un balance térmico global de un muro Trombe así como un estudio numérico con diferentes hipótesis y se analizan los resultados.