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Sistemi solari passivi: cos’è e come funziona il muro di Trombe

I sistemi solari passivi, tipici della progettazione bioclimatica, sfruttano al meglio le risorse e l’energia che la natura ci offre. Il muro di Trombe è un muro solare che sfrutta l’irradiazione, riducendo la quantità di energia necessaria alla climatizzazione dell’edificio.

A cura di: Arch. Gaia Mussi

Cos’è e come funziona il muro di Trombe

Applicazione del muro di Trombe a Odeille di Jaques Michel e Félix Trombe, da cui ha preso il nome il sistema

Che cos’è il muro di Trombe?

Il muro di Trombe è un sistema solare passivo, utilizzato nella progettazione bioclimatica, che permette di sfruttare l’energia solare per la climatizzazione interna degli edifici.

 

Il muro di Trombe, così come il muro massivo, è un tipo di muro solare, cioè una struttura che integra un sistema a guadagno solare indiretto.

 

Infatti, un muro solare accumula calore e lo trasferisce successivamente all’interno dell’abitazione. Questi sistemi vengono definiti a guadagno indiretto in quanto, a differenza di quello che accade ad esempio attraverso una grande vetrata, la radiazione solare non penetra direttamente nell’ambiente, ma il calore viene necessariamente trasferito attraverso una massa di accumulo termico

Le caratteristiche di un muro di Trombe

Per massimizzare il funzionamento del muro di Trombe, non ci sono molte regole da seguire, ma è importante garantire queste caratteristiche principali:

  • innanzitutto il muro di Trombe deve essere orientato a Sud, per godere della massima radiazione solare durante le ore del giorno;
  • la superficie esterna è preferibile di colore molto scuro, in quanto se colorata di nero è in grado di assorbire fino al 95% della radiazione solare incidente,
  • il muro dovrebbe avere uno spessore consistente ed essere realizzato con materiali dotati di elevata densità ed inerzia termica, in modo da immagazzinare molta energia e trasferirla in un momento successivo;
  • esternamente alla parete è installato un vetro, distanziato da un’intercapedine di uno spessore di alcuni centimetri;
  • due aperture nella parete, una superiore ed una inferiore, permettono di regolare il funzionamento del sistema in base al momento della giornata o al clima della stagione

Il Blue Ridge Parkway Destination Center in cui sono stati inseriti muri di Trombe

I progettisti del Blue Ridge Parkway Destination Center Nort Carolina, con l’obiettivo di ridurre del 75% i consumi energetici, hanno fatto ricorso a diversi muri di Trombe.

 

Come funziona un muro di Trombe

In un muro solare lo scambio di calore avviene solo attraverso la massa termica, mentre in un muro di Trombe, grazie all’intercapedine e alle due aperture, si attiva anche un moto convettivo. Infatti, l’intercapedine permette un maggior accumulo di calore durante l’intera giornata, aumentando il guadagno solare totale.

 

L’aria riscaldata innesca un moto convettivo e l’aria entra nell’ambiente attraverso l’apertura superiore, mentre da quella inferiore esce l’aria di temperatura più bassa, che si riscalda e ricomincia il ciclo.

 

Per non attivare il meccanismo inverso, durante la notte si chiudono le bocchette e il calore viene trasmesso all’interno per conduzione grazie alla massa termica del muro. Lo sfasamento, quindi il tempo che ci mette il calore da quando colpisce il muro a quando viene trasmesso all’interno, dipende dalla natura della struttura, che deve essere valutata attentamente.

 

Come funziona il muro di trombe

 

Durante l’estate, per evitare fenomeni di surriscaldamento, è importante prevedere un sistema di oscuramento, che protegga la vetrata dalla radiazione solare. Contemporaneamente, è necessario creare delle aperture sulla superficie vetrata, così da attivare un sistema di ventilazione nell’intercapedine, per mantenere più fresca la parete. Durante le notti estive, invece, si aprono le bocchette della parete, ma il ciclo sarà opposto a quello invernale: l’aria calda interna uscirà dall’alto e quella più fresca entrerà dall’apertura inferiore.

 

I vantaggi del muro di Trombe e alcune applicazioni moderne

Il muro di Trombe è un sistema solare efficiente, che spesso non trova applicazione in quanto è difficile installarlo in un momento successivo a quello di costruzione dell’edificio. Il costo dell’applicazione, se fatta nel momento opportuno, però non è elevato. I vantaggi da un punto di vista energetico e ambientale sono sicuramente considerevoli, in quanto la massa permette una regolazione equilibrata della temperatura interna, favorendo i guadagni solari in inverno e riducendo il rischio di surriscaldamento in estate. Essendo un sistema passivo, chiaramente il suo funzionamento è vincolato alle condizioni climatiche esterne.

 

Il muro di Trombe proprio per i vantaggi elencati ha visto la propria diffusione anche nei paesi in via di sviluppo, in cui è importante ridurre il costo energetico degli edifici. Se in questi casi si parla di costruzioni tradizionali, diverso è il discorso per altri nuovi sviluppi di questo sistema, spesso frutto del lavoro di laboratori di ricerca ed università. Ad esempio, si è sperimentata la realizzazione di un muro di Trombe con dei materiali a cambiamento di fase, che aumentano l’efficienza del muro e richiedono spessori ridotti.

 

TEMA TECNICO:

Efficienza energetica

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