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TECNOLOGIAS PASIVAS

Calentamiento solar

D O S S I E R

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TECNOLOGIAS PASIVAS

Calentamiento solar . Ganancia directa

D O S S I E R TECNOLOGIAS PASIVAS

Calentamiento solar


Calentamiento solar

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TECNOLOGIAS PASIVAS

Calentamiento solar .Paredes y techos con termoalmacenaje


Calentamiento solar


Calentamiento solar

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TECNOLOGIAS PASIVAS

Calentamiento solar .Conveccion y termocirculacion


Calentamiento solar


Calentamiento solar

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Calentamiento solar .invernadero


Calentamiento solar


Calentamiento solar

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energias

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Enfriamiento natural

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Tecnologias agricolas

D O S S I E R

CULTIVO HIDROPÓNICO EN INVERNADERO: USO DE ACUMULADOR DE PIEDRAS Y MALLA ALUMINIZADA PARA CONTROL TERMICO.

L. Saravia (2), R. Echazú (3), M. Quiroga (3), C. Cadena (2), P. Robredo y S. Flores

INENCO (1)Universidad Nacional de SaltaBuenos Aires 177 4400 Salta República ArgentinaFax 54-87-255489 email: [email protected]

RESUMEN

En un trabajo anterior (1) se presentó el diseño de un sistema de cultivo hidropónico en un invernadero, acondicionado totalmente por aprovechamiento de la energía solar, mediante tres sistemas que pueden operar en forma independiente o combinada: un sistema de colectores intercambiadores para la solución hidropónica, un acumulador de calor en lecho de piedras con cortina de techo deslizable de malla aluminizada. Estos sistemas son monitoreados por un equipo automático de adquisición de datos y control, que mide las variables térmicas y acciona sobre las válvulas y motores.En este trabajo se discuten resultados de la operación del invernadero durante el invierno y se hace una evaluación desde el punto de vista energético, mientras que en otro presentado en esta misma reunión, se tratan los aspectos químicos y agronómicos.

INTRODUCCIÓN

El sistema de cultivo hidropónico permite producir vegetales en invernadero con densidades mayores y calidad más homogénea que con la que se obtiene habitualmente en los cultivos convencionales en tierra. Por otra parte, los ciclos productivos en sistemas hidropónicos son más cortos y en invernaderos acondicionados térmicamente, pueden hacerse varios ciclos de cultivo el mismo año, con las consiguientes ventajas económicas.

En climas mediterráneos como el del Valle de Lerma, con amplitud térmica considerable, los invernaderos requieren un acondicionamiento térmico tanto en invierno como en verano. Si el cultivo es hidropónico, los requerimientos del sistema térmico son más estrictos que para cultivos en suelo.

Con el objeto de estudiar en forma conjunta los aspectos térmicos y biológicos de estos sistemas, se construyó un prototipo de invernadero de 40 m2 con piletas para cultivo y tres instalaciones independientes, de acondicionamiento térmico, los que controlan la temperatura de la solución nutritiva, la del aire y la radiación solar. La temperatura de la solución se controla con un equipo de colectores intercambiadores de calor, por los que circula el fluido en un circuito cerrado con piletas de cultivo, impulsado por una pequeña electrobomba.

Un grupo de colectores intercambiadores ubicado adentro del invernadero, contra la pared sur y otro en el exterior, son empleados para calentar o enfriar la solución intercambiando calor con el ambiente. La operación de uno u otro grupo, se controla con un juego de válvulas a solenoide.

Para el acondicionamiento térmico del aire se utiliza un acumulador de calor en lecho de piedras y para el control de la radiación solar una malla de media sombra aluminizada, colocada en forma horizontal a dos metros de altura adentro del invernadero, que se pliega por medio de un mecanismo impulsado por un motor eléctrico.

El diseño de esta instalación fue descrito en un trabajo anterior, presentándose en el presente los primeros resultados de la evaluación térmica.

Previo a la operación conjunta de los tres sistemas, se realizaron medidas de cada uno en forma independiente.....

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Ejemplos

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TECNOLOGIAS PASIVAS: E J E M P L O S

Templo TiempoOshimaBenson & Forsyth

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TECNOLOGIAS PASIVAS: E J E M P L O S D O S S I E R

AlbergueDorsetE. Cullinan


Praire HouseOklahomaGreene


Casa huespedesHyogoKawasaki

Autarkic houseCambridgePike


Alderton houseAustraliaMurcutt

MATMATA (Tunez)EXCAVAR

VERNACULO Iciar sen D O S S I E R

La arquitectura enterrada, que se protege de la insolación excesiva y de las elevadas temperaturas diurnas mediante la excavación, se construye progresivamente, controlando la naturaleza misma de las paredes, los materiales que la componen y su espesor. La arquitectura del negativo, del hueco, sólo puede darse en zonas de suelos blandos, en los que la alternancia de capas geológicas horizontales duras y blandas permite excavar sin que se desmorone la estructura. En Matmata, las viviendas están construidas alrededor de unos pozos centrales. Su profundidad varía de 5 a 15 metros y su anchura de 9 a 50 metros. Estos cráteres realizados por el hombre son el espacio comunitario y el centro de la agrupación de las viviendas horadadas en sus paredes, a varios niveles, y organizadas con una relativa complejidad espacial y de interconexiones. El tamaño del pozo, varía en relación con lo grande que sea cada grupo de población.Este pozo central crea un microclima; a su vez, la gran inercia térmica de los muros y del suelo contribuye a atemperar el ambiente de las habitaciones. La variación diurna de la temperatura no afecta a los interiores, cabe únicamente considerar su variación a lo largo del año. En Matmata todavía están habitadas cientos de estas viviendas.

Estas torres de viento, que funcionan mediante la convección natural , responden una estrategia destinada a captar los vientos que circulan a una altura superior, que son más frescos, más húmedos, más rápidos y no llevan tanto polvo. Funcionan no únicamente gracias a la captación de estos vientos, sino también a la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior, que implica una diferencia de presión. Entre los meses de abril y junio, las temperaturas diurnas llegan a superar los 50ºc. Las torres tienen siempre la misma orientación para captar las brisas dominantes, que son más frescas (35ºc) y de dirección constante. En casas de varias plantas, el aire fresco se canaliza hasta las estancias de las plantas inferiores. Estas torres de viento son asimismo, generadoras de un paisaje peculiar.

HYDERABAD (Pakistán)VENTILAR

IGLULAKS (Canadá)BIODEGRADABLE


El iglulak o iglú es la casa invernal de algunos esquimales, una vivienda temporal de hielo, que puede construirse en pocas horas y ser habitada durante varios meses. Para construir el iglú se corta la nieve compacta con un cuchillo de hueso o de marfil y los bloques de hielo se disponen en hiladas en espiral. Las juntas se rellenan de nieve. El interior puede estar revestido con pieles sujetas con cuerdas de tendones, de modo que queda una cámara de aire frío entre las paredes y el revestimiento, lo cual permite tener una temperatura interior próxima a los 15ºc sin que la estructura se derrita. Los iglúes se sitúan cerca de la costa en lugares fácilmente accesibles y al abrigo del frío. La elección del emplazamiento se realiza cuidadosamente; el amplio conocimiento del territorio que tienen los esquimales se basa casi exclusivamente en su atenta observación de la línea de la costa como única traza del paisaje significativa y constante en el tiempo. La imagen planimétrica de esta línea es memorizada y puede ser reproducida con extraordinaria precisión, incluso para grandes distancias.

Un tejido complejo y continuo como el de la Medina de Marrakech reduce los intercambios térmicos interior - exterior, al reducir la superficie de contacto con el ambiente a las cubiertas y a unas pocas fachadas. Los lugares públicos de paso se encuentran a veces también cubiertos, las calles estrechas están a menudo protegidas mediante lonas en verano. El patio, espacio al que se abren las diferentes estancias, es un elemento esencial de estas agrupaciones densas y compactas; tiene dos funciones, la de pozo de luz y la de regulador térmico. La relativa estrechez de este patio lo predispone a permanecer en la sombra durante todo el día y presenta un balance térmico equilibrado a una temperatura mucho más baja que la media exterior. La presencia de vegetación acentúa la sombra y asegura la humedad del aire.

MARRAKECH (Marruecos)CONTINUO

MESA VERDE (Colorado)PROTEGIDO


El Cliff Palace es un complejo construído por los indios Pueblos bajo unas rocas, que comprende unas 200 habitaciones que llegaron a cobijar a cerca de 400 personas. Esta forma de adaptarse, protegerse y aprovechar el medio responde a una situación topográfica muy diferente de las otras formas de urbanización de estos indios. A menudo se encuentran situadas en valles cercanos y con una forma claramente delimitada o bien se extienden sobre terrenos planos siguiendo una disposición más o menos abierta. En el caso de Mesa Verde se trata de una búsqueda de protección natural que ofrecen las cavidades y la sombra bajo unas rocas de enormes dimensiones. Se trata de impedir la entrada de la radiación solar en verano y favorecerla en invierno, al mismo tiempo que se aprovecha al máximo la inercia térmica de los materiales de construcción y de la roca. Las condiciones y características bioclimáticas son, en este sentido, en cierta medida asimilables a las de las viviendas excavadas, aunque la diferencia en cuanto a los procesos constructivos, funcionales y organizativos del espacio sea notable.

Esta arquitectura aditiva de los indios Pueblos es en esencia flexible, suelta, irregular, adaptable y posee una capacidad prácticamente ilimitada de crecimiento; es el reflejo de los cambios constantes que se van produciendo en sus estructuras superpuestas familiares, sociales, religiosas y de trabajo, así como de su estructura social ajerárquica.Su arquitectura es el reflejo de esta superposición especialmente rica de los procesos de construcción y de vida. La intensidad y el dinamismo de las superposiciones que se da en su arquitectura está, asimismo, íntimamente relacionada con su propia estructura lingüística. Su lenguaje tiende a expresarse por procesos, tendencias, duraciones y acciones, antes que mediante la asociación de nombres a las cosas. La casa de los Pueblos se originaba con una celda simple a la cual se iban añadiendo sucesivamente unos espacios y otros, llegando a formar bloques compactos, sucesivos y escalonados en varias plantas.

PUEBLOS MESA (Nuevo México)FLEXIBLE

IRELI (Mali)DENSO


Ireli es un pueblo dagón fortificado que se encuentra en una zona particularmente abrupta. Ocupa terrenos potencialmente cultivables por lo que se procura consumir el mínimo suelo posible y es por ello, de una gran densidad. Las construcciones se adosan a la gran pared rocosa que utilizan como protección y se escalonan siguiendo la pendiente. Los muros gruesos de arcilla arenosa protegen de las temperaturas extremas y de los vientos del Sáhara.La ‘casa ordinaria’, ginu sala, comprende un recinto con la vivienda, los establos y los graneros; se organiza en torno a una pieza central en la planta baja flanqueada por espacios que actúan como filtros del exterior. Entre el exterior y el interior existe, pues, una zona intermedia, de paso, donde se desarrollan diversas actividades, como la preparación de comidas y otro tipo de trabajos domésticos. Es un área de transición entre lo público y lo privado. En la planta primera, parte de la cubierta se convierte en una terraza protegida de los vientos, donde se vive, se duerme y se secan las cosechas. Los muros exteriores son ciegos, con la excepción de alguna abertura practicada estratégicamente para conseguir una ventilación natural que regule la temperatura.

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