Calefacción solar por ventanas: modelado, cálculo y propuesta de diseño

Abstract

Se presenta un programa simple de arquitectura abierta (VENTANASOL) para el cálculo de la ganancia solar y la pérdida de calor en viviendas por acristalamientos. Se demuestra cómo, en clima frío (Bariloche), el balance energético de una ventana simple vidriada es fuertemente negativo, justificando la solución tradicional de ventanas pequeñas. Se discuten tres nuevas opciones, siendo su balance: 1) positivo o negativo con doble vidriado hermético (DVH), según su orientación; 2) fuertemente positivo, incorporando una persiana térmica al vidriado simple; 3) moderadamente positivo con DVH y persiana térmica. Se observa cómo una implantación NE-NO con dos ventanas maximiza la ganancia solar diaria en invierno y otoño-primavera, siendo hasta 50% mejor que la tradicional(norte). Se proponen dos muros vidriados con persianas térmicas y muro Trombe (18m2 c/u) para calefaccionar una casa en Bariloche (13.000 kWh/año).

A single open architecture program (VENTANASOL) is presented for the calculation of solar gains and glazing heat losses in dwellings. The project shows how –in cold weather (Bariloche)– the energy balance of a single glass window is strongly negative, justifying the traditional solution of small windows. Three new options are discussed, with their balances being: 1) positive or negative with double pane glass (DVH), based on their orientation; 2) strongly positive, introducing thermal shades to the single glass; and 3) moderately positive with DVH and thermal shades. It has been observed how a NE-NW arrangement with two windows minimizes daily sun gains during winter and autumn-spring, with up to 50% improvements compared to the traditional option (North). Two glass walls with thermal shades and Trombe wall (18 square meters each) are suggested to heat a house in Bariloche (13,000 kWh/year).