Ni aire acondicionado ni ventiladores: la chimenea solar que expulsa el aire caliente sin electricidad y ayuda a refrescar la casa en verano

El funcionamiento se basa en el denominado efecto chimenea o tiro térmico. Cuando una masa de aire se calienta, disminuye su densidad y tiende a ascender. En una chimenea solar, ese calentamiento se intensifica mediante una superficie oscura capaz de absorber la radiación y, en muchos diseños, una cubierta acristalada que ayuda a retener el calor.

El conducto suele instalarse en una fachada con una elevada exposición solar o sobresalir por encima de la cubierta. Durante las horas de mayor radiación, el aire del interior de la chimenea se calienta y asciende. Al salir, arrastra parte del aire caliente de las habitaciones y facilita que entre aire nuevo desde zonas más frescas, patios sombreados, ventanas orientadas adecuadamente o conductos subterráneos.

Este sistema puede funcionar sin ventiladores y sin consumo eléctrico directo. Su eficacia, no obstante, depende de factores como la orientación, la altura y anchura del conducto, el color y los materiales empleados, la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior y la disposición de las entradas de aire.

Una revisión científica publicada por Blas Zamora, investigador de la Universidad Politécnica de Cartagena, señala que el rendimiento de las chimeneas solares está estrechamente ligado a su diseño y a las condiciones ambientales. La radiación solar, la geometría del canal y el efecto del viento pueden modificar de forma notable el caudal de ventilación conseguido.

Las chimeneas solares pueden reducir la acumulación de calor y mejorar la renovación del aire, aunque no deben presentarse como un sustituto universal del aire acondicionado. Su capacidad para bajar la temperatura interior es limitada cuando el aire exterior también está muy caliente, como ocurre durante algunas olas de calor.

Su principal función es mover y extraer aire, no producir aire frío. Por ese motivo, ofrecen mejores resultados cuando se combinan con otras medidas de arquitectura pasiva: protección solar exterior, toldos, persianas, vegetación, aislamiento térmico, ventilación nocturna e inercia térmica en muros y suelos.

El Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía recomienda precisamente ventilar las viviendas durante la noche o a primera hora de la mañana en verano, cuando la temperatura exterior es más baja. Una chimenea solar puede reforzar ese movimiento del aire y favorecer la evacuación del calor almacenado en los materiales del edificio.

También puede complementarse con torres de viento, patios interiores, sistemas de refrigeración evaporativa o entradas de aire situadas en zonas sombreadas. La refrigeración pasiva no suele depender de una única tecnología, sino de la combinación de diseño, ventilación, aislamiento y control solar.

La ventaja ambiental es evidente: cuanto menor sea el tiempo de funcionamiento de los equipos de climatización, menor será el consumo eléctrico asociado. Además, las chimeneas solares no utilizan gases refrigerantes ni generan ruido durante su funcionamiento.

España cuenta con varios proyectos experimentales y estudios científicos relacionados con esta tecnología. Uno de los casos más citados es una vivienda social construida y analizada en Madrid dentro de un proyecto de refrigeración pasiva para climas secos.

El edificio incorporaba una chimenea solar y un sistema de preenfriamiento del aire que aprovechaba una zona sanitaria situada bajo la construcción. La investigación, publicada en la revista científica Energy and Buildings, estudió el comportamiento de esta combinación y su capacidad para limitar la demanda de refrigeración en las condiciones climáticas madrileñas.

Otro ejemplo relevante se encuentra en Murcia. La llamada Casa de la Tierra es una vivienda bioclimática experimental equipada con una torre central de viento, cuatro chimeneas solares y elementos constructivos con elevada inercia térmica.

Diversos equipos científicos han utilizado este edificio para estudiar la ventilación natural, la transferencia de calor y el comportamiento conjunto de sus diferentes sistemas pasivos. Otra investigación publicada en Journal of Building Engineering desarrolló un modelo térmico y de ventilación de la vivienda y lo comparó con datos experimentales obtenidos en el propio edificio.

La Universidad Politécnica de Cartagena ha desarrollado además una extensa línea de investigación sobre chimeneas solares, flujos convectivos y ventilación natural. Los trabajos dirigidos o publicados por Blas Zamora han analizado tanto el comportamiento térmico de los conductos como la influencia del viento y las proporciones geométricas del sistema.

Las chimeneas solares presentan varias ventajas: tienen pocas piezas móviles, apenas requieren mantenimiento, pueden integrarse en la arquitectura del edificio y aprovechan una fuente renovable y gratuita. Además, contribuyen a renovar el aire interior y pueden reducir el sobrecalentamiento en determinados momentos del día.

Sin embargo, su instalación no siempre resulta sencilla. En edificios ya construidos puede ser necesario intervenir en la fachada o en la cubierta, crear recorridos adecuados para el aire y estudiar cómo afectará el sistema al resto de la ventilación de la vivienda.

Tampoco basta con colocar un tubo negro al sol. El diseño debe evitar entradas de lluvia, pérdidas térmicas en invierno, problemas acústicos o corrientes de aire no deseadas. Una chimenea mal dimensionada puede generar un caudal insuficiente o incluso funcionar en sentido contrario bajo determinadas condiciones de viento.

Por eso, su incorporación debe plantearse dentro de un proyecto arquitectónico y energético completo. En viviendas nuevas, la orientación y la distribución pueden planificarse desde el principio. En rehabilitaciones, un técnico debe valorar la envolvente, los huecos, la ventilación existente y las exigencias del Código Técnico de la Edificación.

Las chimeneas solares no son una solución milagrosa, pero sí se las puede considerar una herramienta prometedora dentro de la arquitectura bioclimática. En regiones españolas con abundante radiación solar pueden ayudar a ventilar los edificios y disminuir parte de la demanda de refrigeración, especialmente cuando trabajan junto a otras medidas pasivas.

En lugar de enfriar una vivienda consumiendo más energía, su propuesta consiste en impedir que el calor se acumule y facilitar que pueda salir. Una idea que recupera principios tradicionales de ventilación y los adapta a edificios diseñados para afrontar un clima cada vez más exigente.

Si deseas leer más artículos parecidos a Ni aire acondicionado ni ventiladores: la chimenea solar que expulsa el aire caliente sin electricidad y ayuda a refrescar la casa en verano, te recomendamos que entres en nuestra categoría de Ahorro energético.