Painéis fotovoltaicos de energia solar

Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

Arquitetura bioclimática

Arquitetura bioclimática

A arquitetura bioclimática entra no que é chamado de energia solar passiva. Esse tipo de arquitetura utiliza elementos naturais do local (sol, vento, água, solo e vegetação) para atingir edifícios termicamente eficientes, capazes de satisfazer as exigências de conforto térmico, independentemente do uso de sistemas de ar condicionado.

abordagem bioclimática relaciona-se com o princípio da auto - suficiência e a percepção de que os principais fenômenos que afetam negativamente o meio ambiente são causados pelo consumo de grandes quantidades de energia não é renovável, combustíveis fósseis ou energia nuclear. A construção é uma indústria altamente poluente porque a maioria das emissões de gases e CO 2 provêm de sistemas de ar condicionado e aquecimento que incentivam a mudança climática eo efeito estufa.

O objectivo da arquitectura bioclimatic é o controle de microclima interno com estratégias de desenho passivas, para minimizar a utilização de sistemas mecânicos, maximizar a eficiência da troca de calor entre o edifício e o ambiente.

A arquitetura bioclimática define as características geométricas e estruturais do edifício, sua localização e orientação de tal forma que se adapte às diferentes condições climáticas.

Em geral, nas regiões temperadas existem três fases térmicas que correspondem a diferentes requisitos de construção:

  • Inverno: a irradiação solar nas paredes e janelas deve ser estimulada para aquecer o interior; O alto isolamento térmico do invólucro também é necessário para conservar o calor acumulado.
  • Verão: é necessário proteger o edifício da radiação solar com sistemas de sombreamento, possuindo capas de massa elevadas e, portanto, uma elevada inércia térmica, bem como favorecendo a ventilação natural do edifício.
  • Meia temporada: requer a combinação de soluções de refrigeração e aquecimento.

Tipos de captura de energia na arquitetura bioclimática

Na arquitetura bioclimática, podemos distinguir três tipos de captura de energia: absorção direta, absorção indireta e captação separada.

Captura direta

sistemas de recolha passivos diretos são conhecidos sistemas arquitetônicos que representam uma captação de energia solar imediata e fácil de usar, por exemplo, orientada habitação diretamente do sol; mas este não é o único requisito para podermos falar de habitação solar. Esta forma de uso da radiação solar é um exemplo claro de energia solar passiva.

Os sistemas diretos também devem incluir componentes para controlar as perdas de energia nas noites de inverno e aumentos exagerados de temperatura no verão. Sem dúvida, os sistemas passivos diretos de energia solar estão próximos dos tradicionais.

Captura Indireta

Os sistemas de coleta indireta passiva são chamados de sistemas arquitetônicos nos quais, através de um sensor, o calor é conduzido para o interior do interior integrado dentro de sua estrutura.

Dos sistemas passivos de captura indireta, destaca-se o chamado muro de Trombe, inventado por Michel Tromble: é um vidro em cima de uma sólida parede de preto mate que funciona como acumulador e como difusor de calor no interior da casa. Este dispositivo simples pode representar uma importante economia de energia.

Em climas quentes, no entanto, você deve levar em conta os problemas com excesso de energia térmica que são sofridos no verão, o que também pode ser resolvido com a implementação de ailerons ou guarda-chuvas que mantêm a parede à sombra.

Outro sistema consiste em substituir uma parede ou teto por tambores de metal preto preenchidos com água ou coletores pretos, respectivamente. Em ambos os casos, os tanques de água aqueceriam durante o dia e, durante a noite, isolados do exterior, liberariam a energia térmica dentro da casa.

Coleção separada

Sistemas passivos de coleta seletiva são chamados de sistemas arquitetônicos que, através de um sensor, conduzem energia térmica para o interior do compartimento de passageiros e são separados da casa, mas não muito longe.

Se eles estivessem longe, eles não poderiam ser chamados de passivos, pois o transporte forçado seria necessário e estaríamos falando de aquecedores solares. Neste sistema, a radiação solar é coletada em uma câmara envidraçada, que pode ser usada como uma estufa agrícola, separada da casa por uma superfície coletora.

Integração de energias renováveis

Edifícios que foram considerados uma arquitetura bioclimática, além do uso de energia solar passiva são geralmente instalados sistemas adicionais de energia renovável.

Através da integração de fontes de energia renováveis, é possível que todo o consumo de energia seja autogerado e não poluente. Neste caso, o objetivo é construir edifícios ou emissões. Os edifícios mais energia são aqueles edifícios geram mais energia do que consumido.

As energias renováveis ​​mais utilizadas são as energias eólicas, a energia solar fotovoltaica, a energia solar térmica e até a energia geotérmica.

Método da arquitetura bioclimática

A arquitetura bioclimática é baseada em três eixos:

  • Capture a radiação solar e aproveite-a para atividades domésticas.
  • Transmita energia solar e proteja-a.
  • Economize a energia ou evacue-a de acordo com as necessidades.

Essas exigências são essenciais, especialmente em regiões mais quentes (como o Mediterrâneo), já que a captura e a conservação de energia no inverno parecem contradizer a proteção e a evacuação no verão. Resolver essa aparente contradição é a base de um projeto bioclimático bem compreendido.

Capture e proteja-se do calor

Grandes áreas de vidro são frequentemente úteis em zonas temperadas.

A revegetação é uma técnica para limitar o ganho solar no verão e reduzir as perdas térmicas no inverno.

A Terra é inclinada em seu eixo em relação ao plano da eclíptica em um ângulo de 23 ° 27 '. A altura do sol no horizonte e o caminho que percorre o céu variam durante as estações do ano.

No hemisfério norte, na latitude da Europa (em torno de 45 ° em média), no inverno, o sol nasce no sudeste e se localiza no sudoeste, ficando muito baixo no horizonte (22). ° no solstício de inverno). Somente a fachada sul de um prédio recebe luz solar adequada. Para capturar esta energia solar, é apropriado colocar as principais aberturas de vidro para o sul.

O vidro deixa entrar a luz, mas absorve o infravermelho reemitido pelas paredes internas que recebem essa radiação solar, que é chamada de efeito estufa. A radiação solar é convertida em calor pelas superfícies opacas do edifício (paredes, tetos e pisos). É neste princípio que se concebe um edifício solar passivo: solar, porque a fonte de energia é o sol, passivo, porque o sistema funciona sozinho, sem um sistema mecânico.

Mesmo no hemisfério norte, no verão, o sol nasce no nordeste, fica a noroeste e no alto no horizonte ao meio-dia (78 ° no solstício de verão). As fachadas de um edifício irradiadas pelo Sol são principalmente as paredes leste e oeste, assim como o telhado. O ângulo de incidência de seus raios nas superfícies de vidro voltadas para o sul é alto. É aconselhável proteger estas superfícies envidraçadas por meio de proteções solares, dimensionadas para bloquear a radiação solar direta no verão e para deixar a luz solar máxima disponível no inverno.

Nas aberturas das fachadas leste e oeste, a proteção solar horizontal tem eficácia limitada, pois os raios solares têm menor incidência; Protetores solares opacos (persianas) e vegetação ainda mais decídua são eficazes nessas fachadas. A vegetação persistente também é eficaz para proteger os ventos frios, desde que não se oponha ao sol de inverno.

No hemisfério norte, na latitude européia, uma construção bioclimática é caracterizada por:

  • Grandes aberturas no sul, perfeitamente protegidas do sol de verão.
  • Muito poucas aberturas para o norte
  • Poucas aberturas para o leste, exceto para salas para uso precoce, como cozinhas: sol da manhã.
  • Algumas aberturas para o oeste, especialmente para os quartos, para proteger do sol poente no verão.

Numa abordagem bioclimática, estas generalidades devem adaptar-se naturalmente de acordo com o ambiente (clima, ambiente, ...) e o ritmo de vida dos utilizadores do edifício.

Calor transformado / difuso

Uma vez que a luz solar é capturada, um edifício bioclimático deve saber como convertê-lo em energia térmica e distribuí-lo onde for útil.

A transformação da radiação sonora em calor é realizada através de um certo número de princípios, de modo a não deteriorar o conforto interior:

  • Mantenha um equilíbrio térmico adequado.
  • Não degrade a qualidade luminosa.
  • Permite a difusão térmica pelo sistema de ventilação e a condutividade térmica das paredes.

Em uma construção, o calor tende a acumular-se para cima das instalações por convecção e estratificação térmica. A conversão para o calor da luz deve ser feita principalmente ao nível do solo. Além disso, a absorção de luz por uma parede torna-a escura e limita sua capacidade de difundir essa luz. Essa absorção não deve impedir a dispersão de luz em áreas menos iluminadas e não deve gerar contrastes ou reflexos.

Portanto, é importante incentivar o teto muito claro para difundir a luz nos quartos sem brilho, pisos escuros para promover a captação de energia a este nível e usar vários tons nas paredes de acordo com a prioridade dada à propagação da luz ou capturar a energia solar, e de acordo com a necessidade de aquecer ou resfriar as instalações em questão.

Hues com maior probabilidade de converter a luz em calor e absorção são escuros (de preferência preto) e um pouco azul, que são mais capazes de refletir a luz e calor são claras (de preferência branco) e bastante vermelho. Assim, pode-se, por um simples jogo de cores, luz direta e então o calor para áreas que necessitam dele. Materiais com um resíduo metálico (em particular materiais naturais) superfície granular também são melhores para capturar a luz e convertê-lo para aquecer as superfícies lisas e brilhantes (efeito de espelho, aparência ou lacados metálico, etc).

Boa difusão de calor (ou frescor) também pode ser obtida por métodos de ventilação adequados.

Sob um clima temperado, uma construção bioclimática projetada otimamente do ponto de vista térmico requer poucos ou nenhum sistema de aquecimento ou ar condicionado, para manter uma temperatura interior entre 20 ° C no inverno e 25 ° C no verão, dia e noite.

Mantenha o calor / frescor

No inverno, uma vez capturada e transformada, a energia solar deve ser armazenada dentro do prédio para que possa ser usada de maneira oportuna. No verão, é a frescura noturna (que é facilmente detectada com boa ventilação) que deve ser armazenada de maneira duradoura para limitar o superaquecimento durante o dia.

O método mais simples é armazenar essa energia em materiais de construção pesada, desde que sejam acessíveis e, portanto, não sejam cobertos com isolamento térmico, daí a importância do isolamento. Do lado de fora, ou possivelmente o isolamento distribuído.

O armazenamento de energia nos materiais e no período de retorno usa seu calor específico, seu volume total, mas também outras características físicas para determinar sua eficiência energética. Certas técnicas permitem melhorar dinamicamente o período de retorno.

Valorizando o meio ambiente

O ambiente (colinas, florestas, ...), bem como a vegetação plantada em torno da construção também têm um papel protetor: como quebra-ventos, optamos pelas madeiras moles no norte e as madeiras no sul; Eles protegem da radiação solar no verão, mas deixam a luz no inverno. Um ponto de água em frente ao prédio, ao sul, também fornecerá uma atualização de um ou dois graus no verão.

valoración: 3 - votos 2

Última revisão: 5 de fevereiro de 2019