Sistemas pasivos de conversión fototérmica. Muro Trombe

Se denominan sistemas pasivos a los sistemas de calefacción y refrescamiento constituidos por elementos constructivos integrados en la edificación, en contraste con los sistemas activos, que precisan de elementos no constructivos para su funcionamiento. El llamado muro Trombe (en homenaje a su inventor Feliz Trombe), cuyo esquema se indica en la figura inferior es uno de los sistemas pasivos de mayor eficacia y se basa en el fenómeno de la convección térmica y en las propiedades de los absorbentes negros (materiales que pueden acumular calor bajo el efecto de masa térmica).

En esencia un muro Trombe es una pared orientada al sur, pintada de negro y aislada del exterior mediante una cubierta transparente. Esta pared posee dos aberturas, tal y como se indica en la figura, que comunican la cámara formada entre la edificación y la cubierta transparente con el interior de la vivienda. El sistema se completa con una trampilla practicada en la pared sur del recinto. 

Cuando la radiación solar incide sobre la pared negra, ésta se calienta y, a su vez, calienta el aire contenido en la cámara. Este aire asciende y penetra por la abertura superior, creando por efecto Venturi una depresión en la abertura inferior que produce una circulación del aire interior por convección, lo que calienta el recinto. El refrescamiento se logra por medio de la trampilla sur, cerrando la abertura superior del muro y abriendo la cubierta transparente a la atmósfera.

Por otra parte, cuando el sol se esconde el muro empieza a soltar el calor que previamente, en horas de sol, ha acumulado, pues ahora está más caliente que el ambiente. Por este efecto, el muro puede seguir calentando el interior de la casa incluso cuando se hace de noche. 

En verano además, podemos contribuir a reducir el calor usando otras estrategias, como cubrir el vidrio con una persiana, veneciana o toldo para que no le dé el sol. Entonces nuestro muro Trombe funciona como una fachada ventilada, que es una estrategia pasiva de construcción típica de las zonas muy calurosas. Se basa en que el muro exterior tenga dos capas y una corriente de aire circule por la cámara entre ellas para que la capa interior siempre se mantenga a una temperatura lo más constante posible, como si no le diera la radiación de día.

Muro Trombe integrado en una edificación.

Ventajas del muro Trombe:

- Bajo costo. Se puede fabricar con materiales (vidrio, hormigón) relativamente asequibles.

- Es fácil de construir y de integrar en la construcción como un muro de carga.

- Al ser un sistema de captación solar pasiva, no tiene partes móviles ni requiere mantenimiento alguno. 

- No se requiere combustible, por lo que permite reducir la factura de calefacción en gran proporción.

- No contamina el medio ambiente.

- Confort térmico. Al irradiar en el infrarrojo, es un sistema más penetrante y agradable que los tradicionales sistemas de calefacción de aire forzado.

- Las temperaturas interiores son más estables que en la mayoría de los sistemas pasivos.

Inconvenientes del muro Trombe:

- El sistema precisa de un muro ciego en la fachada sur del edificio, por lo que se sacrifica tanto la entrada de luz como las posibles vistas que pudiera tener esa  estancia. Por este motivo se han desarrollado variaciones del esquema descrito que buscan  dar una respuesta a la captación de energía sin renunciar a la apertura de huecos.

- En un clima templado como el de algunas zonas climáticas de España, caracterizado por inviernos suaves y veranos calurosos, los problemas de sobrecalentamiento en verano pueden superar los beneficios en invierno. Se hacen necesarias protecciones solares que aumentan el coste de ejecución.