La selección de la ventana correcta para una aplicación doméstica específica requiere valorar entre diferentes características del rendimiento energético. Comprender algunos de los conceptos básicos es por lo tanto esencial para elegir ventanas y seis eficientes. Como se incrusta en la página siguiente, tras principales tipos de flujo de energía tienen lugar a través de las ventanas: (1) pérdidas de calor no solar y tendencias en forma de conducción, convección y radiación; (2) ganancia de calor solar en forma de radiación; (3) caudal de aire tanto intencionadamente (ventilación) como inintencionadamente (infiltración)
Sobre el valor de aislamiento en la eficiencia de la ventana
El flujo de calor no solar a través de una ventana es un resultado de la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior. Las ventanas pierden calor hacia el exterior durante la estación fría y ganan calor del exterior durante la estación cálida.
El factor U es una medida del flujo de calor no solar a través de una ventana o claraboya. El factor R es una medida de la resistencia de una ventana o claraboya al flujo de calor mes recíproca al factor U. Es por ello que fijándonos en los factores U y R de una ventana los consumidores pueden comparar las propiedades entre diferentes ventanas y claraboyas.
El valor de aislamiento de una ventana de vidrio único es debido principalmente a las películas de aire quieto en el interior y aire móvil en las superficies de vidrio exteriores. La vida en sí misma no ofrece mucha resistencia al flujo de calor. Láminas de vidrio adicionales reducen marcadamente el factor U al crear espacio de aire inmóvil que incrementa el valor de aislamiento.
Pero además de las ventanas de doble vidrio, muchos fabricantes ofrecen ventanas que incorporan nuevas tecnologías dirigidas a hacer disminuir el factor U. Estas tecnologías incluyen revestimientos de baja emitancia (E bajo) y rellenos de gas.
Un revestimiento con E bajo es un óxido metálico o no metálico, virtualmente invisible y microscópicamente delgado. El revestimiento puede aplicarse a una o más de las superficies vidriadas frente a un espacio de aire, en ventanas de doble vidrio, o a film de plástico delgado insertado entre los vidrios. El revestimiento limita el flujo de calor radiativo entre vidrios reflejando el calor hacia la casa durante el clima frío y hacia el exterior durante el clima cálido. Este efecto incrementa el valor de aislamiento de la ventana. La mayoría de los fabricantes de ventanas ahora ofrecen ventanas y claraboyas con revestimiento de bajo E.
Los espacios entre láminas de vidrio pueden llenarse con gases que aíslan mejor que el aire. Argón, criptón, exafluoruro de azufre, y dióxido de carbono están entre los gases usados para este propósito. El relleno de gas añade sólo unos pocos dólares al precio de la mayoría de las ventanas y claraboyas. Son más efectivos cuando se usan en conjunción con revestimientos de bajo E.
El valor de aislamiento de una ventana completa puede ser muy diferente de la de la zona de las vidrieras. El factor U de la ventana incluye los efectos de la vidriera, el marco, y, si está presente, el espaciador del vidrio de aislamiento. (El espaciador es el componente en una ventana que separa las láminas de vidrio. A menudo se reduce el valor de aislamiento en los bordes de la vidriera).
Ya que una ventana de paño único con un marco de metal tiene aproximadamente el mismo factor U que una ventana con paño único sólo de vidrio, los efectos de vidriera y marco no fueron de gran preocupación antes de que se usasen ampliamente las ventanas y claraboyas de varios paños, bajo E y relleno de gas. Con la reciente expansión de las opciones de vidrio mejoradas térmicamente ofrecidas por muchos fabricantes, las propiedades del marco y espaciador pueden ahora tener una influencia más pronunciada en los factores U de las ventanas y claraboyas. Como resultado, las opciones de marco y espaciador también se han multiplicado cuando los fabricantes ofrecen diseños mejorados.
Los marcos de las ventanas pueden hacerse de aluminio, acero, madera, vinilo, fibra de vidrio, o materiales compuestos de estos materiales. La madera, fibra de vidrio, y marcos de vinilo son mejores aislantes que el metal. Algunos marcos de aluminio están diseñados con rotura térmica interna, componentes no metálicos que reducen el flujo de calor a través del marco. Estos marcos térmicamente rotos pueden resistir el flujo de calor considerablemente mejor que los marcos de aluminio sin rotura térmica. Los marcos compuestos pueden usar dos o más materiales (ej. Madera revestida de aluminio, madera revestida de vinilo) para optimizar sus diseños y rendimientos, y típicamente tienen valores aislantes intermedios entre aquellos materiales de los que están hechos. La geometría del marco, así como el tipo de material, también influye en las propiedades de rendimiento térmico.
Los espaciadores pueden estar hechos de aluminio, acero, fibra de vidrio, espuma, o una combinación de estos materiales. El rendimiento térmico de los espaciadores es tanto una función de la geometría como de la composición. Por ejemplo, algunos espaciadores metálicos bien diseñados aíslan casi tan bien como la espuma.
Por último, indicamos que la orientación y superficies proyectadas tienen influencia en el aislamiento. Por ejemplo, claraboyas horizontales e inclinadas tienen factores U significativamente más altos que las ventanas verticales de similares materiales y tamaños de apertura.
Bibliografía: Selecting Windows for energy efficiency. US Department of Energy.
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