Autodidacta francés inventa un muro acumulador térmico de vidrio y agua para calentar su casa con energía solar

Económico y ecológico, el muro acumulador térmico es un sistema innovador que aprovecha la capacidad del agua para almacenar calor y la convección natural para calentar una vivienda sin consumo eléctrico. Este sistema se presenta como una alternativa sostenible a los métodos tradicionales de calefacción, reduciendo aún más la huella de carbono de un hogar.

• Muro acumulador térmico: sistema que usa agua para almacenar calor y calentar viviendas.
• 100% pasivo: funciona sin electricidad, solo con la energía del sol.
• Estructura: recipientes de vidrio con agua salada, doble y simple acristalamiento.
• Autonomía: mantiene calor hasta 3 días.
• Complemento ideal: mejora calefacción sin aumentar emisiones.
• Ubicación clave: orientación sur y superficies vidriadas esenciales.
• Almacenamiento térmico: también posible con suelo de materiales adecuados.

Un sistema basado en la capacidad térmica del agua

El muro acumulador térmico calienta el aire fresco que entra en la vivienda durante el día y emite infrarrojos por la noche, elevando la temperatura en el interior.

Está compuesto por recipientes de vidrio de agua salada dispuestos en una estructura acristalada, lo que permite captar y conservar calor de manera eficiente.

El agua es un excelente almacenador de calor, con una capacidad de almacenamiento dos veces mayor que la piedra caliza. Además, al ser translúcida, permite el paso de la luz solar sin afectar la iluminación natural del hogar.

Para un correcto funcionamiento, se requiere una superficie vidriada amplia orientada al sur.

Un sistema de calefacción eficiente y pasivo

El diseño del muro acumulador térmico se basa en dos módulos de madera y vidrio, cada uno con 250 recipientes de vidrio de 2 litros de agua salada (con 35 g de sal por litro para evitar la congelación).

• Primer módulo: funciona como un muro Trombe, con una rejilla inferior que permite la entrada de aire desde la habitación y una trampilla superior que lo devuelve una vez calentado.
• Segundo módulo: precalienta el aire nuevo antes de introducirlo en la vivienda, reduciendo la pérdida de calor en invierno.

Este sistema no requiere ventiladores ni intercambiadores de calor, ya que la circulación de aire se basa en la convección natural.

Capacidad de almacenamiento térmico y eficiencia

El muro acumulador térmico puede almacenar suficiente calor para mantener una temperatura confortable en la vivienda durante 3 días sin sol.

En invierno (enero), el agua dentro de los recipientes de vidrio puede alcanzar los 45 °C, proporcionando una fuente de calor constante.

Para maximizar la eficiencia, se recomienda complementar el sistema con calefacción por inercia en el suelo, utilizando materiales como hormigón, piedra o tierra compactada, que almacenan y liberan calor de manera progresiva.

Además, en verano, este sistema contribuye al enfriamiento natural, ya que permite la disipación de calor a través del suelo sin necesidad de aislamiento térmico entre la casa y la tierra.

Almacenamiento térmico en el suelo: una estrategia clave

Para un rendimiento óptimo, es fundamental maximizar la inercia térmica del hogar, es decir, la capacidad de almacenar calor solar durante el día y liberarlo gradualmente.

Esto se consigue con materiales de alta capacidad calorífica, como:

• Piedra y hormigón, que almacenan calor de manera eficiente y lo liberan lentamente.
• Tierra compactada, que ofrece un almacenamiento térmico a largo plazo.

El suelo de las habitaciones orientadas al sur recibe la mayor cantidad de radiación solar en invierno, convirtiéndose en un acumulador térmico natural.

Un suelo construido con baldosas de tierra cocida sobre una base de tierra batida y grava compactada optimiza este almacenamiento y distribuye el calor de manera uniforme.

Cálculo de la energía captada por el muro

El aporte energético del muro acumulador térmico es significativo. Considerando un factor solar de 0,65 y una inclinación del sol de 25° en enero, se obtiene el siguiente cálculo:

• Energía recibida por m² de vidrio: aproximadamente 590 W a mediodía solar.
• Energía transferida al suelo por metro cuadrado: 275 W.
• Superficie vidriada óptima: 8 m² pueden aportar hasta 4.500 W de energía térmica, suficiente para calentar una vivienda bien aislada.

Este sistema, combinado con el almacenamiento térmico en el suelo, puede reducir significativamente la necesidad de calefacción convencional, asegurando un hogar cálido y eficiente durante todo el invierno.

Beneficios adicionales y mejoras posibles

A pesar de su eficiencia, el muro acumulador térmico puede mejorarse con ciertos ajustes:

• Añadir un sistema de persianas o aislamiento nocturno para reducir pérdidas de calor.
• Optimizar la orientación y superficie acristalada para captar más energía solar.
• Complementar con otros sistemas pasivos, como muros de piedra o ladrillo negro, que también absorben calor.

Este sistema demuestra que es posible aprovechar la energía solar de manera pasiva, sin recurrir a dispositivos eléctricos, logrando un hogar autosuficiente y sostenible con un impacto ambiental mínimo.

Vía canalblog.com