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Serra Solare: caratteristiche e vantaggi
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Che cos'è una serra solare
In ambito architettonico e bioclimatico, una serra è un sistema di captazione solare capace di intrappolare la radiazione in uno spazio che separa l’ambiente esterno da quello climatizzato. Ha come scopo ridurre i fabbisogni energetici invernali.
Le caratteristiche di un muro di una serra solare
La serra si compone di una superficie vetrata generalmente orientata a sud, uno spazio intermedio e un muro che la separa dall’ambiente riscaldato. Analogamente a un muro Trombe, i requisiti della componente trasparente sono un fattore solare alto e una trasmittanza termica adeguata, tali da massimizzare gli apporti e minimizzare le perdite termiche verso l’esterno. Lo spazio intermedio deve essere poco permeabile all’aria, limitando le infiltrazioni indesiderate d’aria, mentre la parete è di solito dotata di inerzia termica in modo da accumulare calore e cederlo gradualmente all’ambiente interno o all’aria della serra per convezione. Durante l’estate è necessario prevederne la ventilazione naturale così come una corretta protezione solare.
Come funziona la serra solare
Il principio alla base del suo funzionamento è contenuto nel nome stesso: l’effetto serra. I vetri sono infatti permeabili a lunghezze d’onda inferiori a 2500 nm, ovvero a circa il 97% della radiazione solare, che arriva sulla terra compresa tra 300 e 3500 nm. Le superfici surriscaldate dal sole, invece, emettono calore a lunghezze superiori, di circa 11.000 nm, rispetto alle quali il vetro si comporta come un elemento completamente opaco. Questo ci permette quindi di intrappolare il calore e di sfruttarlo passivamente per riscaldare l’aria e accumularlo attraverso l’inerzia termica delle pareti.
Tipologie di serra solare bioclimatica
Possiamo distinguere due tipologie di serra principali, a seconda di come viene utilizzato il calore accumulato: quelle ventilate e quelle non ventilate.
Serra solare ventilata
Una serra ventilata è dotata di aperture nel muro che la separa dall’ambiente climatizzato. Questo genera un lazo convettivo che aumenta lo scambio termico con la parete: il calore accumulato viene dunque ceduto all’aria e trasportato all’interno. La distribuzione può avvenire con l’ausilio di ventilatori.
Serra solare non ventilata
Se le aperture nel muro non sono presenti, il calore accumulato viene ceduto con un certo sfasamento alla zona riscaldata, ma in buona parte viene anche disperso verso l’esterno.. Possiamo dunque concludere che questo sistema è meno efficace del primo, in cui l’approfittamento della radiazione è maggiore.
Differenze tra serra solare e veranda
La differenza tra serra solare e veranda risiede nel fatto che, mentre nel primo caso ci riferiamo a un dispositivo bioclimatico preciso utilizzato per massimizzare la captazione solare e ridurre i fabbisogni energetici, nel secondo invece definiamo un generico “locale o spazio coperto avente le caratteristiche di loggiato, balcone, terrazza o portico, chiuso sui lati da superfici vetrate o con elementi trasparenti e impermeabili, parzialmente o totalmente apribili”. È quindi una differenza concettuale: a seconda di come venga progettata, una veranda può fungere anche da serra solare.
Vantaggi di una serra solare
Il vantaggio principale di una serra solare è quello di utilizzare gratuitamente l’energia solare allo scopo di ridurre i fabbisogni energetici. In alcuni casi, la combinazione di captazione e inerzia può significare il raggiungimento del comfort termico senza l’ausilio di sistemi di climatizzazione, con risparmi economici considerevoli. È inoltre un sistema relativamente economico e semplice: esempi di applicazione in questo senso li possiamo trovare nel lavoro degli architetti francesi Lacaton e Vassal, ad esempio nel complesso residenziale del Grand Parc di Bordeaux o nella casa Latapie.
La corretta orientazione della serra
Uno degli aspetti principali che occorre tenere in considerazione per un funzionamento ottimale della serra è la corretta orientazione della superficie di captazione. A continuazione vediamo un esempio in cui per un edificio è stata studiata la potenziale riduzione del fabbisogno energetico per le quattro orientazioni principali: nord, sud, est e ovest. Nel grafico possiamo vedere la comparazione dell’andamento orario della temperatura interna della serra durante una settimana di inverno. Possiamo notare come l’orientazione sud (blu) funzioni nettamente meglio rispetto alle altre orientazioni, raggiungendo temperature intorno ai 30 ºC.
Normativa sulla serra solare bioclimatica
Per edifici unifamiliari, una serra costituisce un ampliamento della volumetria e una modifica del prospetto dell’edificio, ma non è soggetta a requisiti specifici in relazione al comfort igrotermico. In edifici plurifamiliari e non residenziali, la normativa può invece imporre delle condizioni minime a seconda dell’indice di affollamento e dell’uso specifico della serra: pensiamo ad esempio ad un atrio comune in cui si tengono eventi periodici o a un corridoio di distribuzione e accesso agli appartamenti.
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