Muro Trombe

MURO TROMBE

Ingeniería, ciencia y tecnología  

Muro Trombe

1 INTRODUCCIÓN

A diario podemos apreciar como la fuerza de la naturaleza es aprovechada y potenciada para el uso del ser humano, como energía renovable o en artefactos mecánicos; celdas fotovoltaicas ,bobinas impulsadas por fuerza de vapor(geotérmica) ,por la fuerza del viento(Eólica) y entre muchas otras.

El desafío de hoy en día es cómo podemos innovar el mercado energético sabiendo que la mayoría de los inventos ya suplen la necesidad energética, ¿cómo lograr innovar en un mercado donde ya se ha implementado todo?; la respuesta no es tan complicada ya que todo invento energético siempre tiene sus atributos positivos como debilidades, por ende siempre habrá una necesidad de encontrar una fuente de energía renovable los más sustentable posible y a su vez que sea de aplicación simple, claramente rentable y económica en hechos de materiales.

En Chile este problema de innovar proviene de la poca inversión que hace el estado a inventos de jóvenes que sin muchos medios logran cumplir la expectativa mundial, pero gracias a las Universidades y sus ferias científicas u otros medios de apoyo brindan herramientas a estos jóvenes. Y pasar de ser un País que se sustenta a base de la venta de materias primas, a vender productos energéticos lo cual es demandado a nivel mundial y por varias potencias mundiales.

2 DESARROLLO

El muro Trombe (también llamado Trombe-Mitchel, en honor a su creador); es un sistema de captación solar pasivo sin un gran aparataje y que no requiere de constantes mantenimientos, el cual a continuación analizaremos en profundidad, viendo sus distintas características y aspectos, tanto materiales como funcionales dándole énfasis a su uso en hogares en viviendas con independencias energética, para así ver si es un sistema eficiente y sustentable de energía a largo plazo.

Este sistema consta de una pared orientada al sol construida con materiales que puedan acumular calor como masa térmica (como piedra, hormigón, adobe o agua), combinado con un espacio de aire, una lámina de vidrio y ventilaciones. Se basa principalmente en la captación solar directa y la circulación de aire que se produce por la diferencia de temperatura

Esta alternativa propone potenciar la energía solar que recibe un muro y así convertirlo en un sistema de calefacción; Su funcionamiento se basa en la diferencia de densidad del aire caliente y el aire frío, que provoca corrientes en una u otra dirección dependiendo de las trampillas que estén abiertas. Estas corrientes de aire caliente o templado calientan o refrescan introduciendo o extrayendo el aire caliente del edificio o las habitaciones donde se instale.

El sistema se compone de las siguientes partes (1):

1. Un muro interior de gran inercia térmica; puede ser de piedra o adobe pintado de negro o de un material que refleje el calor, como una lámina metálica, pero en todo caso, siempre protegida con un aislante al interior.

2. Una lámina de vidrio lo más espesa posible; mejor si es triple o doble con una cámara de aire interior.

3. Un alero superior que proteja el espacio interior para que no caiga ningún cuerpo extraño entre el muro interior y la lámina de vidrio.

4. Un espacio intermedio delimitado por el muro y el vidrio, que debido a la radiación solar siempre tendrá una temperatura mucho mayor que el exterior e interior, a través del efecto invernadero. Ésta es la clave del funcionamiento del muro Trombe.

5. Cuatro orificios con sus respectivas válvulas; dos superiores (interior y exterior) y dos inferiores (interior y exterior).

3 FUNCIONAMIENTO

Funcionamiento del Muro Trombe en verano

En verano, como el recorrido del sol es más alto, si sobre el muro colocamos un alero, entrará mucha menos radiación solar. En consecuencia, el efecto de calentamiento del muro será inferior al que se produce en invierno, siendo esto una simple alternativa.

Por otro lado, al cambiar simplemente la configuración de los conductos se logra un efecto refrigerante. Se abren las compuertas de la parte superior del vidrio y el conducto de la parte inferior del muro, mientras que se cierran los conductos de la parte superior del mismo.

La radiación solar que incide en el muro calienta el aire que por convección asciende y sale al exterior por la compuerta superior del vidrio.

El vacío dejado por el aire que ha salido es ocupado por aire procedente del interior de la casa que entra por los conductos en la parte inferior del muro. De esta manera, se establece un efecto de succión que provoca una corriente que renueva el aire del interior de la casa y produce un efecto refrigerante. También para mejorar este efecto se suele generar un sistema de ventilación cruzada.

Funcionamiento de Muro Trombe en Invierno

En invierno, la radiación solar impacta sobre la superficie del muro y lo calienta. Este calor se concentra gracias al efecto invernadero que provoca el cristal y calienta el aire en el interior de la cámara. El aire caliente asciende y se dirige al interior de la casa a través de los conductos superiores del muro que se abren para iniciar la calefacción. A su vez, para ocupar el vacío que se genera, el aire más fresco del interior del hogar ingresa por los orificios inferiores. Como naturalmente el aire caliente tiende a ascender y el frío a descender, el sistema se mantiene en funcionamiento constantemente, sin necesidad de empujar el aire con bombas o ventiladores.

El sistema sólo provoca que circule el aire frío del interior hacia la cámara de aire, en dónde se calienta y vuelve a entrar al interior del ambiente generando un sistema cíclico.

Cuando la radiación solar deja de influir en este circuito, el ambiente recibe el calor a través del calor acumulado en la pared, que

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