Para lograr un óptimo aprovechamiento del Sol incidente a lo largo del día las ventanas o ventanales se abren en un muro con orientación hacia el Ecuador . Es por ello por lo que suele verse grandes ventanales con esta orientación en los edificios cuyo diseño se rige según los criterios de la arquitectura solar pasiva.

En el resto de fachadas del edificio se disponen pocas ventanas y pequeñas para evitar que se pierda el calor por ellas.

Materiales empleados

Para que el calor ganado no se pierda o para evitar que el calor excesivo del exterior entre en la casa los muros del edificio han de estar convenientemente aislados. Estos muros actuarán además como acumuladores térmicos liberando el calor que guardaron durante el día cuando la temperatura del aire del interior del edificio baje. También acturán en los dias calurosos ya que absorvera el exceso de calor que el aire del interior de la casa pueda tener. Cuanto mas gruesos sean, mayor será su masa térmica. y más ayudará a temperar las temperaturas en climas de extremos.

La ubicación sobre el terreno es también importante. Habrá de evitar que las sombras de otros inmuebles o de árboles puedan proyectarse sobre el edificio en alguna época del año para que no le reste potencial de captación de energía solar. Por el contrario en áreas muy calurosas puede ser interesante estar a la sombra de otro cuerpo para evitar un excesivo calentamiento

En ocasiones es aceptable la colocación de árboles de hoja caduca que impida la entrada de los rayos solares durante los meses de calor cuando tiene hojas y la permita en invierno cuando éstas se han caído.

Por otro lado una adecuada ubicación del edificio tras otro edificio o tras un accidente geográfico ( excepto por aquella fachada que mire al ecuador) evita que el viento le pueda "robarle" el calor

Elementos arquitectónicos específicos para captar energía solar

Dentro de la arquitectura solar pasiva, existen elementos arquitectónicos que favorecen e intensifican la captación de energía solar, entre ellos podemos destacar:

Una forma sencilla de captar gran cantidad de calor del Sol es adosando un invernadero a la cara orientada hacia el ecuador del edificio. Esto provocara que el calor allí captado se distribuya por conveccion a todo el interior. Para evitar perder demasiado calor por la noche, ya que el vidrio es buen transmisor de calor, se disponen persianas en los vidrios que se cierran en las noches. Otra técnica es separar el invernadero del resto del edificio por un muro. En este caso el acceso al invernadero queda cerrado por la noche reduciendo en gran medida las pérdidas.

Mediante unos sencillos bloques hexagonales de hormigón se construye un efectivo sistema de calefacción que además permite una discriminatoria captación de la energía solar, favoreciéndola en invierno y dificultándola en verano.

Los bloques de hormigón se disponen como lo hacen los panales de abejas y están pintados en su interior de color blanco reflectante excepto la parte mas próxima a la casa que se pinta de negro. Tras este primer muro de bloques de hormigón hexagonales, se dispone otro grueso muro pintado totalmente de negro.

El funcionamiento es sencillo. Durante los meses de invierno, cuando interesa captar energía solar, la radiación llega al interior de los bloques de hormigón pintados de blanco y reflejan hacia la zona pintada de negro del propio bloque y en el muro negro posterior. Esta radiación al topar con las zonas pintadas de negro se transforma en calor.

Parte de ese calor producido sirve para calentar el aire que sube por convección y se dirige al interior de la casa. En cambio otra parte se almacena en el muro y es liberado en la noche cuando ya no hay radiación solar. De esta manera se puede disfrutar del calor durante el día y durante la noche.

Este sistema de captación es en esencia un colector solar activo de aire integrado al muro. Sobre la fachada orientada al ecuador, que de preferencia será un muro grueso pintado de negro o de un color oscuro, se coloca un vidrio para que provoque el efecto invernadero. En el muro hay una serie de conductos en la parte superior e inferior que comunican el espacio entre muro y cristal con el interior de la casa. Por su parte el vidrio tiene en la parte superior unos conductos que comunican el espacio entre muro y vidrio con el exterior.

Su funcionamiento es sencillo. En invierno, la radiación solar al incidir sobre la superficie del muro provoca en parte que el aire atrapado entre el mismo y el vidrio se caliente y ascienda por convección dirigiéndose a través de los conductos superiores al interior de la casa. Otra parte de esa energía provoca que se caliente el propio muro donde queda el calor almacenado. Por la noche este calor guardado se libera paulatinamente al interior de la casa.

En verano gracias a la apertura de los conductos que unen el espacio entre muro y cristal con el exterior y a la oclusión de los conductos situados en la parte superior del muro que unen el espacio entre muro y cristal con el interior de la casa se consigue un efecto refrigerante.

La radiación solar al incidir en el muro calienta el aire que por convección asciende y sale al exterior por el conducto del vidrio. El vacío dejado por el aire que ha salido es ocupado por aire procedente del interior de la casa que entra por los conductos en la parte inferior del muro, forzando a su vez que entre aire del exterior a la casa y provocando una corriente que la refrigera.

Métodos para lograr un mayor aprovechamiento de la energía solar pasiva en casas no construidas siguiendo los principios de la arquitectura solar pasiva

Las casas diseñadas específicamente según los criterios de la arquitectura solar pasiva y de la arquitectura bioclimática logran por su propia configuración un aprovechamiento automático de la energía solar.

Tambien es posible, aunque a menor escala, lograr mediante sencillas modificaciones un empleo de la energía solar pasiva en casas convencionales no construidas siguiendo los principios de la arquitectura solar pasiva.

En primer lugar es necesario observar los lugares y las horas en que la energía solar llega al interior de nuestra casa a lo largo del día en las distintas estaciones del año. Además habrá que tener en cuenta las sombras que proyecten los árboles o los edificios externos.

A modo de orientación pueden servir las siguientes indicaciones:

-Las fachadas orientadas principalmente hacia el ecuador son las más favorables para la captación solar, recibiendo la radiación solar a lo largo de todo el día

-Las fachadas orientadas principalmente hacia el polo terrestre más cercano, no recibirán en ningún momento del año radiación solar directa . Excepción las constituye una franja reducida en torno a la línea del ecuador en algunos momentos del año. Sin embargo el sol cae tan perpendicularmente en todo momento en estas áreas que la radiación solar directa que llega al interior de la casa es mínima. Además en estas áreas, al ser zonas tropicales, cálidas durante todo el año, no se hace necesario seguir estos criterios para calentar la casa.

-Las fachadas orientadas principalmente hacia el este, reciben la energía solar directa en las horas anteriores al mediodía.(mañanas)

-Las fachadas orientadas principalmente hacia el oeste reciben la energía solar en las horas posteriores al mediodía (en las tardes).

-Mediante los sencillos procedimientos que se explican a continuación es posible lograr un aprovechamiento de la energía solar y ahorrar algo de dinero y energía en sistemas de climatización:

En invierno se debe permitir la máxima entrada de luz solar directa al interior de la casa abriendo las cortinas de las ventanas en donde incida la luz solar directa y cerrando aquellas donde no incida para que no se escape demasiado calor. Para lograr un mayor índice de conversión de esa luz en calor es conveniente aplicar una decoración ( tapicería, alfombras, manteles y todo aquello que sea intercambiable) de colores oscuros

Una buena forma de almacenar el calor es ubicar elementos que tengan mucha masa ( por ejemplo, sillones ,tresillos, mesas etc..) a la acción directa de la luz solar, de preferencia cubiertos con telas oscuras que absorban la radiación a la vez que los protejan de ella.

En las noches para evitar la pérdida del calor ganado durante el día es importante contar con persianas o contraventanas que una vez cerradas eviten en alguna medida las importantes pérdidas que se dan a través de los vidrios.

En verano, es importante evitar que la radiación solar entre en la casa. Para ello se debe mantener las cortinas de la casa cerradas, incluso también las persianas o contraventanas medio cerradas. Puede ser recomendable la instalación de un toldo que evite que la radiación solar se introduzca en la casa o que impacte en el muro exterior.

También es recomendable en verano cambiar la decoración de la casa hacia colores más claros que reflejen más la radiación solar y evite que se transforme en calor.