Dopo una panoramica sui principi di base della Bioarchitettura, parliamo in questo articolo del muro solare, cioè di un sistema a guadagno solare indiretto realizzato per ottenere il massimo beneficio termico dalle radiazioni solari.
L’uso del muro solare comporta il grande vantaggio di una termoregolazione in gran parte dovuta alla sorgente solare, derivante anche dalla ridotta variazione di temperatura nello spazio abitato dovuta al ritardo tra l’assorbimento dell’energia solare ed il rilascio nell’ambiente.
Funzionamento del muro solare
Il muro solare viene realizzato sul fronte Sud dell’edificio ed ha la funzione di “intrappolare” il calore delle radiazioni solari per trasferirlo nell’abitazione e consentire il mantenimento della temperatura interna.
Il muro solare è di fatto un sistema a pacchetto realizzato con:
- una parete in muratura o calcestruzzo che funge da massa termica per l’accumulo del calore che viene poi rilasciato all’interno;
- una vetrata, disposta all’esterno, che riduce le dispersioni di calore;
- un’intercapedine tra muro e vetro di 5-10 cm;
- verniciatura del muro solare con colori scuri per consentire alla parete di assorbire più radiazione solare. (Una parete verniciata di nero assorbe fino al 95% della radiazione solare incidente, una parete rossa riesce a trattenerne fino all’ 84%).
I muri solari possono essere di due tipi: muri massivi (o pieni) e muri di Trombe.
Il muro massivo
Il muro massivo è un muro solare privo di aperture. Il calore si trasmette all’interno dell’abitazione prevalentemente per irraggiamento attraverso il materiale costitutivo del muro, che accumula calore grazie all’intercapedine.
Nell’intercapedine si possono generare temperature dell’ordine dei 50-60°C ed il rendimento aumenta con l’aumentare della conduttività; per questi motivi perciò sono importanti lo spessore ed il materiale ma anche il colore della superficie esterna del muro stesso dal quale dipende la capacità di assorbire le radiazioni solari.
Il muro di Trombe
Il muro di Trombe è un muro solare con aperture sia in alto che in basso che consentono la ventilazione naturale all’interno dell’ambiente riscaldato. Le aperture possono essere controllate attraverso l’uso di serrande meccaniche o automatizzate permettendo così l’innesco di moti convettivi: i caldi flussi d’aria ascensionali dall’intercapedine entrano in casa attraverso le aperture in alto, mentre l’aria più fredda dallo spazio abitato viene attratta nell’intercapedine dalle aperture in basso.
Il circolo continua con l’aria fredda che, entrata dall’apertura in basso, viene riscaldata nell’intercapedine del muro di trombe e nuovamente introdotta in casa dall’apertura in alto. Questo è un ciclo che può durare per tutto il periodo di irraggiamento nel periodo invernale. Naturalmente, però, durante le notti invernali le serrande devono chiudersi, evitando la termo-circolazione inversa, ed il calore immagazzinato consente il mantenimento della temperatura durante la notte.
Il funzionamento del muro di Trombe d’estate è esattamente l’opposto di quello invernale: le serrande del muro solare si chiudono di giorno e, coadiuvate da sistemi di oscuramento e da aperture nella parete vetrata, evitano il riscaldamento del muro; di notte, invece, lasciando aperte le bocche della muratura, si consente il raffrescamento della casa grazie a moti convettivi che vedono l’aria calda risalire ed uscire dalle bocche superiori.
Se il sistema di chiusura delle bocche è efficiente, con un sistema a muro di Trombe si può ottenere un rendimento anche del 10% superiore rispetto al rendimento di un muro massivo.
Il muro solare ad acqua
Un altro sistema alternativo che si basa sempre sullo stesso principio è il Roof-Pond, il cui criterio di funzionamento è lo stesso, con l’unica differenza che in questo caso il materiale che ha la funzione di accumulare calore non è più la parete verniciata ma è l’acqua, perciò si parla di muro solare ad acqua.
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