El sistema Barra es una tecnología de construcción solar pasiva desarrollada por Horazio Barra en Italia . Utiliza una pared colectora para capturar la radiación solar en forma de calor. También utiliza el efecto termosifón para distribuir el aire calentado a través de canales incorporados en los pisos de hormigón armado , calentando los pisos y, por lo tanto, el edificio. Alternativamente, cuando hace calor, el aire frío nocturno puede aspirarse a través de los pisos para enfriarlos en forma de aire acondicionado .
En Europa se han construido muchos sistemas con éxito , pero Barra parece bastante desconocido en otros lugares.
Para convertir la luz del sol en calor de forma indirecta, se construye un espacio aislado independiente en el lado soleado de las paredes de la casa. Mirando hacia el exterior y recorriendo una sección transversal, hay una capa exterior transparente. Tradicionalmente, esto se construía con vidrio , pero con la llegada del acristalamiento de policarbonato barato y robusto, la mayoría de los diseños utilizan láminas de policarbonato para invernaderos de doble o triple pared. Por lo general, el acristalamiento está diseñado para dejar pasar la luz visible, pero bloquea los rayos infrarrojos para reducir las pérdidas y bloquea los rayos ultravioleta para proteger los materiales de construcción.
La siguiente capa es un espacio de absorción. Este absorbe la mayor parte de la luz que entra en el colector. Por lo general, consiste en un espacio de aire de unos 10 cm de espesor con una o más mallas de absorción suspendidas verticalmente en el espacio. A menudo se utilizan mallas mosquiteras para ventanas o telas de sombra para horticultura . La malla en sí puede retener muy poco calor y se calienta rápidamente con la luz. El calor es absorbido por el aire que pasa alrededor y a través de la malla, por lo que la malla está suspendida con un espacio de aire tanto en la parte delantera como en la trasera.
Por último, se coloca una capa de aislamiento entre el espacio de absorción y la casa. Normalmente se trata de un aislamiento doméstico normal, con materiales como espuma de poliisocianurato , lana de roca , láminas y poliestireno .
Este colector es muy sensible: al sol se calienta rápidamente y el aire del interior comienza a circular por convección. Si el colector se conectara directamente al edificio mediante un orificio cerca del suelo y otro cerca del techo, se crearía un sistema de captación solar indirecta. Un problema con esto es que, al igual que con los muros Trombe , el calor se irradiaría de vuelta al exterior por la noche y una corriente de convección enfriaría la habitación durante la noche. En cambio, el movimiento del aire se puede detener utilizando compuertas automáticas, similares a las que se utilizan para ventilar los espacios de los cimientos en climas fríos, o compuertas de película de plástico, que funcionan bloqueando el flujo de aire en una dirección con una solapa de plástico muy ligera. La adición de la compuerta convierte el diseño en un sistema de captación solar aislado y eficiente.
Para almacenar la energía térmica del colector, el sistema Barra suspende una losa de hormigón "spancrete" a modo de techo para almacenar el calor. Esto es bastante caro y requiere un soporte fuerte. Una alternativa es utilizar agua, que puede almacenar 5 veces más calor para un peso determinado. Una forma sencilla, barata y eficaz es almacenar el agua en una tubería de tormenta sellada de PVC de 100 mm de diámetro con tapas en los extremos.
Independientemente de que se utilice agua u hormigón, el calor se transfiere desde el aire del colector al material de almacenamiento durante el día y se libera a demanda mediante un ventilador de techo en la habitación durante la noche.
En los casos en que se utilizan losas de hormigón armado, el techo también calienta la casa por radiación. Algunas casas están equipadas con rejillas de ventilación (similares a las que se utilizan en los satélites ) para ajustar la transferencia de radiación. El aire caliente viaja a través de los túneles de las losas de sur a norte, por donde sale y viaja de regreso hacia el sur a través de la mayor parte de la habitación hasta la entrada del calentador de aire cerca del piso.
En la mayoría de los lugares, un sistema diseñado para 5 días consecutivos sin sol proporciona suficiente almacenamiento para todos los días, salvo unos pocos, de un siglo. El calor se puede almacenar durante varios días utilizando un gran recipiente de agua. Un cubo de agua de 8 pies en el sótano puede almacenar 15 kL de agua, que se calienta utilizando un tubo de cobre con aletas en el colector. El rendimiento de esto se puede mejorar aún más colocando el tubo con aletas dentro de otra capa de vidrio en la parte posterior del colector principal, lo que permite que la temperatura aumente más que la corriente de aire circundante. En los días nublados, el calor se transfiere de regreso fuera del depósito para calentar la casa.