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Funcionamiento de la tecnología SolarWall: suministro de aire fresco y calefacción gratuita


Descripción de producto

El sistema de calefacción solar por aire SolarWall® es una solución personalizada con infinitud de componentes internos y externos. Utiliza energía solar para calentar y ventilar espacios interiores en aplicaciones nuevas y acondicionadas. Este sistema presenta un diseño optimizado que ha sido concebido para maximizar el suministro energético con la menor cantidad de presión estática en el flujo de aire.


Uno de los componentes de este sistema es el revestimiento exterior íntegramente de metal; sin embargo, el diseño de la estructura interna de SolarWall y de las formas de sus componentes está revestido de especial relevancia científica. Años de investigación han erradicado la necesidad de recubrirlo con vidrio, frecuente en otros colectores solares, garantizando así su fácil integración en edificios comerciales, industriales e institucionales. Al eliminar dicho recubrimiento, se reducen los costes, se mejora la eficiencia del sistema y se acorta el marco temporal de la rentabilidad de la inversión.
 

A varios centímetros de distancia del muro sur, se instalan los paneles del colector especialmente perforados para crear una cavidad de aire. (También son posibles las configuraciones en muros orientados al sureste, suroeste, este y oeste.) La radiación solar calienta el revestimiento de metal, mientras que los ventiladores crean una presión negativa en la cavidad de aire, lo que permite extraer el aire calentado con la energía solar a través de las perforaciones de los paneles. El equipo de fabricación y el proceso de diseño, ambos patentados –tanto de los paneles como del sistema estructural– se emplean para controlar la cantidad del flujo de aire que atraviesa las perforaciones. De esta manera, la aspiración es constante en toda la superficie mural y garantiza que el aire más fresco que permanece tras la capa límite calentada no penetra en la corriente de aire. 
 

Por lo general, el aire se extrae de la parte superior del muro (puesto que el aire caliente asciende), garantizándose de esta manera que se recoge todo el calor solar generado. A continuación, se conduce el aire caliente al edificio a través de una conexión con la toma de calefacción, ventilación y aire acondicionado (Heating, Ventilation and Air-Conditioning, HVAC). Dado que el aire que penetra en el acondicionador de aire ya ha sido calentado de antemano –entre 16-38º C en los días soleados y algo menos en los nublados–, la calefacción solar reduce la carga energética del calentador convencional. El aire fresco calentado se distribuye acto seguido por el edificio a través del sistema de HVAC ya existente o a través de ventiladores independientes de aire de reposición y de las conducciones perforadas.


Ventilador interior

SolarWall interior fan


Unidad de calefacción, ventilación y aire acondicionado (Heating, Ventilation and Air-Conditioning, HVAC) de azotea

SolarWall roof top HVAC unit how it works


Además de ser una fuente in situ de energía renovable, la tecnología SolarWall® suele estar indicada cuando se requiere un incremento del aire de ventilación o de cara a la rehabilitación de inmuebles cuando deba sustituirse el revestimiento exterior. En las aplicaciones de acondicionamiento, los sistemas SolarWall son unas de las pocas tecnologías que: a) se pueden integrar con facilidad en el edificio ya existente y b) resultan rentables a la hora de reducir grandes cantidades de energía.

 

Asimismo, la tecnología SolarWall puede suponer una excelente mejora para los sistemas de ventilador de recuperación de calor (Heat Recovery Ventilador, HRV), puesto que precalienta el aire de ventilación de entrada e incrementa su eficiencia.

 

Rendimiento y rentabilidad

  • Pruebas y controles de terceros exhaustivos efectuados por organismos tales como el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (Renewable Energy Laboratory, NREL) del Departamento de Energía estadounidense, Recursos Naturales de Canadá (Natural Resources Canada) y otros muchos en países de todo el mundo han demostrado el rendimiento de la tecnología SolarWall. Esta comprobación independiente realizada por terceros ha corroborado el ahorro energético que garantiza la tecnología SolarWall.
  • La tecnología SolarWall suministra calor gratuito para la habitabilidad del edificio.
  • Reduce el gasto anual en calefacción entre 3 y 10 dólares por cada 0,0929 m2 de colector, en función del tipo y del coste del combustible sustituido.
  • Suministra suficiente aire de ventilación como para llegar a cubrir el 50% de las necesidades de calefacción del edificio y aporta entre 1,5 y 3,5 termias/0,0929 m2 (1,5 – 3,5 GJ/m2) de energía al año.
  • Presenta una eficiencia operativa de hasta el 75% (calificación concedida por las administraciones públicas canadiense y estadounidense).
  • En los días soleados, la temperatura del SolarWall puede incrementar la temperatura del aire entre 16 ºC y 40 ºC, en función del caudal.
  • La tecnología SolarWall se traduce en un ahorro anual de CO2 de 1 tonelada por cada 5 m2 de colector.
  • El coste del revestimiento solar se puede comparar con el de un muro de ladrillo y el coste total de instalación después de consideraciones fiscales y posibles subvenciones puede ser inferior al de otros muros de metal o mampostería.
  • Incluso en los días nublados, los paneles garantizan un ahorro energético significativo como sistema de precalentamiento del aire de ventilación.

SolarWall performance graph


Construcción típica de SolarWall

SolarWall panels on typical block wall construction   SolarWall panels on typical block wall construction

1 - Paneles SolarWall dispuestos en una construcción mural en bloque típica. 2 - Paneles SolarWall dispuestos en una construcción mural metálica típica.


Refrigeración estival

En verano, SolarWall® refrigera, evitando que la radiación solar alcance el muro sur del edificio. El aire caliente que se acumula entre los paneles solares y el edificio asciende y se ventila a través de los orificios situados en la parte superior del revestimiento, reduciéndose, así, la carga de enfriamiento. Por su parte, el aire fresco de ventilación penetra directamente en el edificio mediante reguladores de bypass.

Calidad del aire en interiores

La instalación de sistemas SolarWall permite a las empresas cumplir la normativa en materia de ventilación exigida por ley sin tener que invertir continuamente sumas astronómicas en calentar el aire. La buena calidad del aire en interiores es el resultado de un suministro adecuado y constante de aire fresco exterior. Según la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers, ASHRAE), la mejor manera de evitar enfermedades fruto de la mala calidad del aire en interiores es incrementar el volumen de aire fresco que penetra en el edificio. Sin embargo, la entrada incontrolada de aire exterior conlleva el desfavorable aumento del gasto en calefacción. Los sistemas de energía solar SolarWall son la solución a este problema, puesto que utilizan energía solar para precalentar el aire de ventilación.

Mantenimiento

Los paneles SolarWall no contienen piezas móviles y están prácticamente exentos de mantenimiento. Además, al instalar dicho sistema sobre un muro de mampostería se contribuye a protegerlo de la lluvia y la humedad, que puede provocar que los ladrillos se deshagan. El coste de instalar dichos paneles sobre muros de mampostería se recupera con el ahorro energético derivado de la utilización de la energía solar para reducir el gasto en combustible.