Por todos es sabido que el sol calienta, que aporta energía pero, ¿Cuanta energía nos aporta una ventana? Es un parámetro que depende de varios factores, tamaño, orientación, características del vidrio y sombreamiento. En cualquier caso, es interesante realizar un análisis del balance energético de los huecos en la etapa de diseño. De modo que se puedan optimizar para captar más energía que la que pierden.
Estudio energético para un proyecto de RENOVARSE ARQUITECTURA SLP
Balance energético de ventanas
A la hora de diseñar un edificio de alta eficiencia energética es fundamental analizar el balance energético anual a través de los huecos. De esta manera, podremos ajustar el tamaño de ventanas para maximizar las ganancias solares en invierno. Así como protegernos de la radiación en verano con elementos de sombra.
Utilizando herramientas de modelado energético como Design PH y PHPP, podemos analizar las pérdidas y ganancias a través de las ventanas. Las perdidas se producen por conducción y las ganancias principalmente por captación solar.
Balance energético ventanas PHPP
Normalmente, en una vivienda pasiva la captación solar debe ser mayor que las pérdidas por transmisión de los huecos. Esto se consigue utilizando vidrios de alta capacidad aislante con niveles de factor solar ajustados para permitir el paso de la energía solar. Asimismo, los huecos grandes se orientan al sur, colocando pequeñas ventanas en norte.
Factores que influyen en la captación de energía solar de las ventanas
Por un lado, la captación de energía de una ventana depende de la radiación solar que llegue a la misma. El nivel de energía o radiación solar varía en función de la localización, la latitud y orientación de la ventana. No existe la misma radiación en Noruega que en España.
Como se ha comentado, la orientación de los huecos es uno de los factores más importantes. Las ventanas en orientación norte apenas tienen captación directa de energía en invierno por lo que solo nos aportan pérdidas. Los huecos abiertos en este y oeste suelen presentar un balance equilibrado, mientras que los huecos a sur son auténticos captadores de energía solar.
Efecto del sombreamiento del porche en verano en una ventana orientada a sur. Design PH 2.0. Consultoría energética para un proyecto de RENOVARSE ARQUITECTURA S.L.P
Adicionalmente, si existen elementos que causen sombra sobre el hueco, como vegetación, otros edificios, voladizos, etc, la cantidad de radiación que llegue a la ventana será menor .
Por otro lado, una vez que la radiación solar llega a la ventana, son las características del vidrio lo que definen la cantidad de energía que llegará al interior. En este caso el factor solar del vidrio será determinante. Un factor solar alto nos indica que gran parte de la energía que llega a la ventana pasa al interior.
La energía que aporta una ventana
Podríamos decir que la energía solar que calienta nuestros edificios a través de las ventanas es la energía solar más barata. Para cada caso, orientación, localización y tipo de hueco, sería preciso realizar una simulación para saber la energía que nos aporta la ventana. No obstante, a modo ejemplo podemos facilitar los resultados de una de nuestras últimas simulaciones. Se trata de una vivienda unifamiliar de 100m² con orientación sur, situada en la cuenca de Pamplona.
Ganancias solares en periodo de calefacción. DesignPH2.0. ARREBOL
En este caso, las tres ventanas de la fachada sur con una superficie de huecos de 10,5 m², captan en periodo de calefacción un total de 977 kWh mientras que pierden por transmitancia 488 kWh. Es decir, de modo aproximado, cada m² de ventana nos aporta un balance positivo en invierno de 50 kWh de energía, lo que serían unos 5€ en gas aproximadamente.
En términos de demanda energética podríamos decir que en este caso, la energía aportado por las ventanas equivale a 5 kWh/m² de demanda de calefacción que no hay que satisfacer con ningún sistema, simplemente permitir que la radiación solar entre en nuestro edificio.
Por lo tanto, podemos calcular la energía que nos aporta el sol a través de las ventanas en la climatización del edifico. Una simulación sencilla nos puede dar una orientación de los niveles de demanda y ajustar de esta manera los huecos para optimizar la captación solar en la fase de diseño.
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