Pérdida y ganancia de calor

Por el Arq. Gustavo Di Costa
Editor de Revista Sepa Cómo INSTALAR

 

En el balance térmico de una edificación, las ventanas han sido consideradas como causantes de pérdidas netas de calor afectadas por la diferencia de temperatura interior y exterior. Es decir, que las ganancias incorporadas gracias al sol, son inferiores a las pérdidas. Para condiciones climáticas donde los inviernos son muy fríos es un argumento válido, sin embargo, para ciertas áreas del hemisferio sur con inviernos más templados, el balance podría ser diferente. Esta ganancia solar se aborda en el diseño y selección de ventanas, puertas y otros acristalamientos. Los principales inconvenientes del vidrio están relacionados con la falta de aislamiento térmico y el exceso de luz. Las bajas temperaturas de invierno son uno de los principales problemas técnicos del vidrio. La sensación de pared fría, pérdidas de calor y la condensación en su superficie, son consecuencia de la falta de un adecuado aislamiento térmico. Estas pérdidas de calor se producen a través de tres procesos: Convección, conducción y radiación.

Para comprender el comportamiento térmico del vidrio, y realizar el balance térmico (pérdidas y ganancias del calor), es importante tener presentes los siguientes mecanismos de transmisión del calor. Por su condición de sólido transmite el calor por conducción. Se define como el paso de calor de unas moléculas a otras dentro de la misma sustancia o varias puestas en contacto en el sentido de temperaturas decrecientes. Por su característica transparente, transmite el calor por radiación. Se define como el paso del calor desde un foco que lo produce en sentido radial, en todas direcciones y en línea recta, con la velocidad de propagación de la luz y transmitido a través del éter. En ambos casos intervienen fenómenos de convección superficial. Se define como el paso de calor de un punto a otro dentro de la masa de un fluido transportado por el movimiento de las moléculas del fluido, dicho movimiento se origina en las variaciones de densidad dentro del fluido receptor del calor. La pérdida de calor de una casa o edificio se produce en casi todas las direcciones. De acuerdo a los estudios efectuados, aproximadamente, el 35% del total de las pérdidas de calor se ocasionan a través de las aberturas y los vidrios. Evitar el ingreso excesivo de calor en verano e impedir que el calor procedente de los sistemas de calefacción escape hacia el exterior durante el invierno, son aspectos muy importantes durante la elección de los vidrios en una edificación. El exceso de radiación solar está vinculado al efecto invernadero que, al atravesar los infrarrojos solares el vidrio, calienta los materiales sobre los cuales incide (quienes, a su vez, irradian infrarrojos de mayor longitud de onda), convirtiendo al vidrio en una barrera, quedando atrapados los rayos en el interior de la construcción. Este fenómeno conforma un recurso energético beneficioso cuando se necesita calentar, pero resulta contraproducente cuando las condiciones interiores no lo necesitan. En la elección de la utilización de los distintos tipos de vidrios intervienen factores capaces de incidir directa e indirectamente, sobre la transmisión de calor a través del vidrio: El tamaño y la superficie vidriada (horizontal o vertical); el clima; la orientación solar de las fachadas; el destino y modalidad de uso del edificio; los dispositivos de sombreado (exteriores o interiores).

Para encontrar la forma de minimizar la pérdida de energía, es necesario disponer de elementos de medición los cuales permitan cuantificar los consumos energéticos y así brindar una solución. Para ello, se dispone de dos índices: El denominado coeficiente de transmitancia térmica (K) y el coeficiente de sombra (CS). Ambos son ampliamente usados en la industria, al posibilitar medir las ganancias o pérdidas de calor a través de distintos materiales y elementos constructivos.

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Alejandra



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