Система Barra — это пассивная технология солнечного строительства, разработанная Horazio Barra в Италии . Она использует коллекторную стену для улавливания солнечного излучения в виде тепла. Она также использует эффект термосифона для распределения нагретого воздуха по каналам, встроенным в железобетонные полы, нагревая полы и, следовательно, здание. В качестве альтернативы, в жаркую погоду прохладный ночной воздух может проходить через полы, чтобы охлаждать их в форме кондиционирования воздуха .
В Европе было создано множество успешных систем , но Барра, похоже, малоизвестен в других местах.
Для преобразования солнечного света в тепло косвенно, на солнечной стороне стен дома строится отдельное изолированное пространство. Если смотреть на улицу и двигаться через поперечное сечение, то можно увидеть внешний прозрачный слой. Традиционно он строился с использованием стекла , но с появлением дешевого и прочного остекления из поликарбоната большинство проектов используют двух- или трехслойное поликарбонатное тепличное покрытие. Обычно остекление предназначено для пропускания видимого света, но блокирует ИК-излучение для снижения потерь и блокирует УФ-излучение для защиты строительных материалов.
Следующий слой — это поглощающее пространство. Оно поглощает большую часть света, попадающего в коллектор. Обычно оно состоит из воздушного зазора толщиной около 10 см с одной или несколькими поглощающими сетками, подвешенными вертикально в пространстве. Часто используется оконная сетка от мух или садовая затеняющая ткань . Сама сетка может удерживать очень мало тепла и быстро нагревается на свету. Тепло поглощается воздухом, проходящим вокруг сетки и через нее, поэтому сетка подвешена с воздушным зазором как с передней, так и с задней стороны.
Наконец, слой изоляции располагается между поглощающим пространством и домом. Обычно это обычная изоляция дома, с использованием таких материалов, как полиизоциануратная пена, минеральная вата , фольга и полистирол .
Этот коллектор очень отзывчив — на солнце он быстро нагревается, и воздух внутри начинает конвектировать. Если бы коллектор был напрямую подключен к зданию с помощью отверстия у пола и отверстия у потолка, была бы создана косвенная система солнечного накопления. Одна из проблем заключается в том, что, как и в случае со стенами Тромба , тепло будет излучаться обратно ночью, а конвекционный поток будет охлаждать комнату ночью. Вместо этого движение воздуха можно остановить с помощью автоматических заслонок, похожих на те, что используются для вентиляции фундаментных пространств в холодном климате, или заслонок из пластиковой пленки, которые работают, блокируя поток воздуха в одном направлении с помощью очень легкой заслонки из пластика. Добавление заслонки делает конструкцию эффективной изолированной системой солнечного накопления.
Для хранения тепловой энергии от коллектора система Barra подвешивает бетонную плиту «spancrete» в качестве потолка для хранения тепла. Это довольно дорого и требует прочной опоры. Альтернативой является использование воды, которая может хранить в 5 раз больше тепла при заданном весе. Простой, дешевый и эффективный способ — хранить воду в герметичной ливневой трубе из ПВХ диаметром 100 мм с концевыми заглушками.
Независимо от того, используется ли вода или бетон, тепло передается из воздуха в коллекторе в течение дня в накопительный материал, а ночью по мере необходимости выбрасывается в помещение с помощью потолочного вентилятора.
Там, где используются плиты "spancrete", потолок также нагревает дом излучением. Некоторые дома оснащены жалюзи (похожими на те, что используются на спутниках ) для регулировки передачи излучения. Теплый воздух проходит через туннели плит с юга на север, где он выходит и возвращается на юг через большую часть комнаты к входному отверстию воздухонагревателя около пола.
В большинстве мест система, рассчитанная на 5 последовательных дней без солнца, обеспечивает достаточное хранение для всех, кроме нескольких дней в сотню лет. Тепло можно хранить в течение нескольких дней, используя большой контейнер с водой. 8-футовый куб воды в подвале может хранить 15 килолитров воды, которая нагревается с помощью медной трубки с ребрами в коллекторе. Производительность этого можно дополнительно улучшить, поместив ребристую трубку внутрь другого слоя остекления в задней части основного коллектора, что позволит температуре нарастать больше, чем окружающий поток воздуха. В пасмурные дни тепло передается обратно из хранилища для обогрева дома.