Chimenea solar (Ventilación)

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Uso

Se localiza en locales habitables, captando el aire de mayor temperatura en la parte superior de los ambientes. Se sitúa en la zona más alta del edificio (cubierta o terraza) expuesta a los cuatro vientos.

 

Descripción

Es un sistema de extracción de aire de forma natural que utiliza la energía solar incidente para forzar el movimiento de masas de aire. Su finalidad principal es evacuar el aire caliente del interior de un espacio habitable, funcionando como un motor térmico pasivo que mejora la ventilación, especialmente durante el período estival. Este sistema se complementa con la entrada de aire fresco por aberturas orientadas al sur, permitiendo reducir la carga térmica del edificio de manera eficiente.

 

Características funcionales

Este dispositivo destaca por su facilidad de construcción y la utilización de materiales de bajo o mediano costo de fácil adquisición. Ofrece una gran versatilidad, permitiendo desarrollar diversas variantes constructivas y múltiples configuraciones de instalación según los requerimientos del edificio. El sistema basa su funcionamiento en la succión natural por diferencia de temperatura; por ello, debe contar con mecanismos de regulación u obturación para evitar el flujo de aire durante el período invernal, garantizando así la conservación del calor interno cuando sea necesario.

 

Características técnicas

  • Configuración: Estructura vertical compuesta por tres secciones críticas para el flujo.
  • Toma y regulación: Ubicada cerca del cielorraso, utiliza rejillas practicables o dampers motorizados para captar el aire más caliente del ambiente.
  • Cámara de calentamiento: Ducto principal conformado por un colector solar que eleva la temperatura del aire para forzar su ascensión gravitacional.
  • Tobera de salida: Remate superior diseñado para acelerar el flujo de aire y colaborar con el tiraje general del sistema.
  • Mecanismo de acción: Succión natural mediante el aprovechamiento de la radiación solar y el principio de convección.
  • Componentes: Ductos de ventilación, superficies absorbedoras de calor y elementos de cierre estanco.

 

Sustentabilidad

Es un sistema de movimiento y extracción natural de aire que destaca por no exigir ningún tipo de energía convencional para su funcionamiento, operando de forma totalmente pasiva. Al reemplazar o reducir el uso de sistemas de climatización mecánica y ventiladores eléctricos, disminuye significativamente el consumo energético y la huella de carbono de la vivienda. Es una tecnología alineada con la eficiencia energética que aprovecha un recurso renovable y gratuito como el sol para mejorar la salud y calidad del aire interior. Cumple con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ONU): 3, 7, 9, 11, 12 y 13.

 

Información del Desarrollador

El sistema forma parte de las soluciones de arquitectura bioclimática promovidas por el Instituto de Investigaciones y Políticas del Ambiente Construido (IIPAC), dependiente del CONICET y la UNLP. Su diseño está orientado a la optimización de la ventilación natural en edificios residenciales y de otros usos para mejorar el confort higrotérmico sin consumo eléctrico.

Muros acumuladores de calor

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Uso

Localizado en muros perimetrales en contacto con el exterior, con orientación plena al norte solar (en el hemisferio sur), para climatizar locales habitables o espacios productivos.

 

Descripción

Es un dispositivo solar pasivo diseñado para la producción y acumulación de energía térmica, destinado fundamentalmente a proveer calefacción a espacios habitables. El sistema funciona como un amortiguador del calor solar mediante tres procesos integrados: colección de la radiación, acumulación de energía y descarga controlada de calor. Posee un diseño modular de tecnología industrializable que permite una aplicación versátil tanto en viviendas como en espacios productivos o invernaderos.

 

Características funcionales

Este sistema destaca por su gran facilidad de armado y montaje debido a su diseño modular basado en piezas de diferentes tamaños, lo que permite una manipulación ágil en obra. Su principal atributo es la capacidad de regular la masa térmica (combinando hormigón y agua) según la cantidad de piezas instaladas, adaptándose a las necesidades específicas de climatización. Ofrece versatilidad en su configuración, pudiendo instalarse mediante caños verticales superpuestos o en disposición de «dosbolillo». Es un sistema eficiente que requiere ser sombreado durante el período estival para evitar sobrecalentamientos, optimizando así la estabilidad térmica del edificio durante todo el año.

 

Características técnicas

  • Masa térmica hormigón: 2.024 KJ/m³ °C.
  • Masa térmica agua: 4.200 KJ/m³ °C (encapsulada en caños de PVC de 160mm).
  • Modelo Vertical (A): Bloques de 0.20 x 0.20 x 0.35 m con un peso por pieza de 22 kg.
  • Modelo Dosbolillo (B): Bloques de 0.14 x 0.20 x 0.35 m con un peso por pieza de 13 kg.
  • Mecanismo de acumulación: Mixto (sólido-líquido), regulable en función de la masa incorporada.
  • Componentes principales: Bloques de hormigón premoldeados y caños de PVC para contención de agua.

 

Sustentabilidad

Es un sistema alineado con la transición energética que aprovecha la energía solar incidente para el calentamiento de aire y la acumulación térmica. Al funcionar como un sistema de calefacción pasivo, reemplaza el consumo de energías tradicionales de origen fósil (gas), eléctrico o biomasa, reduciendo directamente las emisiones contaminantes y la dependencia de recursos no renovables. Su implementación mejora la huella de carbono de los edificios al utilizar el sol como fuente primaria, gratuita y limpia, promoviendo la estabilización térmica natural de los espacios. Cumple con los paradigmas de ahorro energético y desarrollo urbano sostenible.

 

Patente y Desarrollo

El sistema cuenta con la Patente de Invención: «Muro colector acumulador de calor mixto conformado a partir de unidades modulares», otorgada al CONICET (INPI: 20110100010, Publicación: AR081517A1). Fue desarrollado por el Instituto de Investigaciones y Políticas del Ambiente Construido (IIPAC) de la UNLP-CONICET, especialistas en eficiencia energética y hábitat sustentable.

 

Información

Instituto de Investigaciones y Políticas del Ambiente Construido (IIPAC). CONICET-UNLP

Facultad de Arquitectura y Urbanismo

Calle 47 N° 162. La Plata. Buenos Aires P. 1900

+54 221 426 6587 / 80 int. 260

iipac@fau.unlp.edu.ar

 

https://iipac.unlp.edu.ar/

 

 

Colectores solares para calentamiento de aire

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Uso

Calefacción de locales habitables, instalado habitualmente en muros perimetrales en contacto con el exterior y orientados al norte.

 

Descripción

Es un dispositivo solar de producción de aire caliente destinado a la calefacción de espacios habitables mediante el aprovechamiento directo de la radiación solar. A diferencia de otros sistemas, este calefactor funciona estrictamente en fase solar (durante las horas de sol) y no cuenta con acumulación de energía térmica, basando su eficiencia en la circulación constante de aire a través de un recinto diseñado bajo el principio de efecto invernadero.

 

Características funcionales

Este sistema destaca por su posibilidad de construcción sencilla y económica, utilizando materiales de bajo o mediano costo disponibles en comercios habituales. Ofrece una gran flexibilidad de diseño, permitiendo desarrollar diversas variantes constructivas en sus componentes y múltiples formas de instalación en el edificio. El funcionamiento se regula mediante la apertura y cierre de ventanillas de entrada y salida de aire, optimizando la convección natural. Es un sistema pasivo que requiere ser sombreado obligatoriamente durante el período estival para evitar el ingreso de calor no deseado al ambiente.

 

Características técnicas

  • Superficie absorbedora: Lámina de chapa metálica (lisa, ondulada o trapezoidal) pintada de negro mate para máxima captación.
  • Cubierta transparente: Placa de policarbonato alveolar, vidrio simple o DVH que genera el efecto invernadero.
  • Principio de transferencia: Transmisión de calor por radiación desde la chapa al aire y movimiento por convección natural (termosifón).
  • Aislamiento: Cara interior aislada térmicamente para garantizar la conservación de la energía y reducir pérdidas.
  • Geometría del sistema: Espacios de aire entre 5 y 10 cm entre la cubierta, la placa absorbedora y el cerramiento interior.
  • Orientación sugerida: Localización vertical o con inclinación de 60° (perpendicular a los rayos solares de invierno) con orientación plena al norte solar.

 

Sustentabilidad

Se trata de un sistema de energía limpia que produce calentamiento de aire a partir del aprovechamiento exclusivo de la energía solar incidente. Su implementación permite sustituir el uso de energías tradicionales de origen fósil y contaminante (como el gas natural o licuado) o recursos no renovables (electricidad de red o biomasa), por una fuente renovable, gratuita y no contaminante. Al reducir la demanda energética para calefacción, el colector solar de aire disminuye la huella de carbono del edificio y contribuye directamente a la mitigación del cambio climático, alineándose con los objetivos de desarrollo sostenible y eficiencia energética edilicia.

 

Información del Desarrollador

El sistema ha sido estudiado y promovido por el Instituto de Investigaciones y Políticas del Ambiente Construido (IIPAC), dependiente del CONICET y la UNLP (Facultad de Arquitectura y Urbanismo). El instituto se especializa en el desarrollo de tecnologías solares aplicadas al hábitat para la región, brindando soporte técnico sobre su construcción y rendimiento.

 

Información

Instituto de Investigaciones y Políticas del Ambiente Construido (IIPAC). CONICET-UNLP

Facultad de Arquitectura y Urbanismo

Calle 47 N° 162. La Plata. Buenos Aires P. 1900

+54 221 426 6587 / 80 int. 260

iipac@fau.unlp.edu.ar

 

https://iipac.unlp.edu.ar/