Sistemi solari passivi

Per sistemi solari passivi si intendono tutti quei sistemi in grado di sfruttare l’energia solare senza l’utilizzo di impianti speciali ma semplicemente grazie all’utilizzo di idonei accorgimenti architettonici in grado di captare e i raggi solari ed accumularli sotto forma di calore all’interno dell’edificio.
Per il funzionamento di un sistema passivo possono tuttavia essere necessarie operazioni di controllo del flusso di energia termica in entrata ed in uscita; ad esempio mediante apertura e chiusura di valvole o di collegamenti fra spazi (stanze), attraverso il posizionamento di elementi isolanti, di schermature o di altri dispositivi. All’occorrenza il flusso deve poter essere completamente bloccato.
Di questi sistemi quelli utilizzabili nei nostri climi temperati sono raggruppabili in tre categorie di base:

  • a guadagno diretto: è sicuramento il metodo più semplice per sfruttare l’energia solare per il riscaldamento degli ambienti, infatti le radiazioni solari dirette e diffuse penetrano, attraverso le superfici vetrate degli edifici e vengono assorbite dai differenti elementi che compongono l’ambiente (pareti, pavimenti, arredi). Nelle ore notturne, questi cedono il calore accumulato riducendo notevolmente le oscillazioni di temperatura;
  • le serre solari: costituite da uno spazio chiuso, separato dall’ambiente esterno mediante pareti vetrate e collegato alla costruzione con aperture, eventualmente apribili; la copertura può esseresistemi solari passivi serra solare vetrata o opaca a seconda delle latitudine e delle esigenze termiche richieste in fase di progettazione. La serra è un volume che accresce il contributo all’edificio della radiazione solare, trasformata in energia termica e immagazzinata all’interno della serra stessa.
    Un sistema molto comune per realizzare delle serre solari riguarda la creazione di ambienti vetrati accostati alla parte esterna dell’edificio (muro ad accumulo).
  • muri trombe: questo sistema è costituito da una muratura massiccia, in laterizio, in pietra o in calcestruzzo (massa di accumulo) con una superficie annerita e protetta da una lastra a doppio vetro posta a 5-10 cm di distanza. La radiazione solare intrappolata per effetto serra dietro il vetro, viene trasformata in calore poi ceduto al muro termico vero e proprio e parte all’aria dell’intercapedine. La parete, generalmente dipinta di colore scuro per favorire l’azione solare, è dotata di aperture, in alto e in basso, per permettere il passaggio dell’aria. L’aria calda, che tende sempre a salire, entra all’interno dell’edificio passando dai fori superiori, richiamando nell’intercapedine l’aria fredda dell’interno.

Sistemi per il raffrescamento passivo

L’importanza dei sistemi di raffrescamento passivo è dovuta alla rapida crescita del fabbisogno di raffreddamento estivo degli edifici e dalle problematiche ambientali, economiche, di salute legate agli elevati consumi elettrici ad esse connesse.

Le strategie che consentono di controllare il surriscaldamento degli edifici si possono sintetizzare in:

sistemi solari passivi schermatura solare

  • proteggere l’edificio dall’irraggiamento solare installando adeguate schermature;
  • controllare l’inerzia termica dei componenti dell’involucro, questa assume un ruolo regolatore attenuando e ritardando le variazioni della temperatura esterna, diminuendo la temperatura media radiante e fornendo migliori condizioni di comfort;
  • adottare sistemi naturali di raffreddamento per la ventilazione. La ventilazione naturale agisce sul benessere influenzando il bilancio termico dell’edificio e consentendo di incrementare gli scambi convettivi tra uomo ed ambiente. La ventilazione naturale dà luogo a raffreddamento tramite le correnti d’aria generate da fenomeni naturali come l’azione del vento e l’effetto camino;
  • aumentare la presenza di vegetazione adiacente all’edificio fornisce ombra e regola la temperatura, quindi dove è possibile mettiamo alberi e piante rampicanti sulle pareti esposte al sole.