las protecciones solares en la demanda energética: un paso hacia la eficiencia

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22 MAYO 13 ECOCONSTRUCCIÓN AISLAMIENTO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA JORGE MARCO Y LUIS MIGUEL SOLER, SOCIOS Y FUNDADORES DE EFIACTIVA, ZARAGOZA La protección solar de las ventanas es un fac- tor a tener muy en consideración en cuanto a la demanda en el consumo de aire acondicio- nado. Es por ello que Efiactiva Soluciones de Ahorro Energético ha realizado un estudio de las diferentes protecciones solares en varias localidades y con distinta orientación de su fachada principal. Con este estudio, Efiactiva pretende averi- guar qué incidencia tiene en el consumo de aire acondicionado del edificio el uso de una u otra protección solar. Para ello, se han si- mulado las distintas soluciones con el progra- ma CE3X, homologado por el Ministerio de Industria para la certificación energética. Este programa permite analizar el consumo previo de la vivienda sin protecciones solares y el consumo con cada una de las protecciones posteriormente. La vivienda evaluada se trata de una habita- ción de 12 m2 con una sola fachada expuesta de tres metros lineales con características constructivas de la norma de 1979. A continuación, se detallan los resultados obtenidos con las diferentes soluciones en distintos municipios españoles. Vuelos de hormigón Ésta es una solución muy acertada que per- mite en verano sombrear la ventana y en invierno aprovechar toda la luz natural, sin embargo hay que adaptarla a la latitud de la localidad en la que está situada la vivienda. El sol en invierno hace una trayectoria más baja, mientras que en verano se eleva. Este efecto hace que este tipo de protecciones solares tengan una doble función sin ningún tipo de mecanismo motorizado: en verano sombrea y en invierno deja pasar el sol, presentándose como una solución bioclimática ideal. Hemos realizado dos simulaciones del comportamiento de la protección solar: Una protección con un vuelo de 1 metro situado a una distancia de 70 cm con res- pecto a la cara superior de la ventana. Una protección con un vuelo de 1,7 me- tros situado a una distancia de 70 cm con respecto a la cara superior de la ventana. Los resultados en tanto por ciento expre- san el porcentaje de reducción de la deman- da energética (tabla 1). De los datos obtenidos, se puede concluir que se trata de una muy buena solución en orientaciones Sur y que para orientaciones Oeste y Este es necesario hacer un cálculo riguroso del vuelo dado que una diferencia de 70 cm genera un 20% de diferencia de demanda de energía. Lamas horizontales y verticales Se trata de soluciones muy habituales que se sitúan por delante de la ventana generando un sombreamiento. Las características más importantes para su definición son la separa- ción entre ellas y su orientación y su emisi- vidad. Hemos realizado dos simulaciones del comportamiento de la protección solar; Una protección realizada con lamas fijas horizontales con ángulo inclinación 45º, transmisividad 0.30, reflectividad 0.50. Una protección realizada con lamas fi- jas verticales con ángulo inclinación 45º, transmisividad 0.30, reflectividad 0.50 /. Las lamas fijas tanto verticales como ho- rizontales pueden suponer un importante ahorro del consumo eléctrico de refrigeración (tabla 2) entre un 10 y un 15%, sin embargo, presentan un aumento de la demanda de ca- lefacción de entre un 5 a un 7%. Este tipo de lamas en el caso de ser orienta- bles permiten regular su inclinación mitigando el efecto del aumento de la calefacción. Las conclusiones de la simulación son: Las lamas horizontales suponen una ma- Las protecciones solares en la demanda energética: un paso hacia la eficiencia Efiactiva Soluciones de Ahorro Energético ha realizado una simulación mediante el programa de certificación energética CE3X con el objetivo de medir el efecto que produce el uso de protecciones solares en el consumo de aire acondicionado de un edificio. Se trata de dar un paso más hacia la eficiencia energética. Zaragoza Orientación Sur Orientación Oeste Orientación Este Alero de 1 metro de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 20,20% 4,69% 4,80% Alero de 1,7 metros de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 34,20% 32,49% 33,20% Madrid Orientación Sur Orientación Oeste Orientación Este Alero de 1 metro de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 20,20% 4,69% 4,80% Alero de 1,7 metros de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 34,20% 32,49% 33,20% Sevilla Orientación Sur Orientación Oeste Orientación Este Alero de 1 metro de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 15,93% 3,34% 3,83% Alero de 1,7 metros de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 27,94% 25,63% 28,38% Tabla 1.

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Artículo de Efiactiva en la revista Ecoconstrucción. Como afectan las protecciones solares en la demanda energética: Un paso hacia la eficiencia.

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Page 1: Las protecciones solares en la demanda energética: Un paso hacia la eficiencia

22 MAYO 13 ECOCONSTRUCCIÓN

AISLAMIENTO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

JORGE MARCO Y LUIS MIGUEL SOLER, SOCIOS Y FUNDADORES

DE EFIACTIVA, ZARAGOZA

La protección solar de las ventanas es un fac-tor a tener muy en consideración en cuanto a la demanda en el consumo de aire acondicio-nado. Es por ello que Efiactiva Soluciones de Ahorro Energético ha realizado un estudio de las diferentes protecciones solares en varias localidades y con distinta orientación de su fachada principal.

Con este estudio, Efiactiva pretende averi-guar qué incidencia tiene en el consumo de aire acondicionado del edificio el uso de una u otra protección solar. Para ello, se han si-mulado las distintas soluciones con el progra-ma CE3X, homologado por el Ministerio de Industria para la certificación energética. Este programa permite analizar el consumo previo de la vivienda sin protecciones solares y el consumo con cada una de las protecciones posteriormente.

La vivienda evaluada se trata de una habita-ción de 12 m2 con una sola fachada expuesta de tres metros lineales con características constructivas de la norma de 1979.

A continuación, se detallan los resultados obtenidos con las diferentes soluciones en distintos municipios españoles.

Vuelos de hormigónÉsta es una solución muy acertada que per-mite en verano sombrear la ventana y en invierno aprovechar toda la luz natural, sin embargo hay que adaptarla a la latitud de la localidad en la que está situada la vivienda. El sol en invierno hace una trayectoria más baja, mientras que en verano se eleva. Este efecto hace que este tipo de protecciones solares tengan una doble función sin ningún tipo de mecanismo motorizado: en verano sombrea y en invierno deja pasar el sol, presentándose como una solución bioclimática ideal.

Hemos realizado dos simulaciones del comportamiento de la protección solar:

Una protección con un vuelo de 1 metro situado a una distancia de 70 cm con res-pecto a la cara superior de la ventana.Una protección con un vuelo de 1,7 me-tros situado a una distancia de 70 cm con respecto a la cara superior de la ventana.Los resultados en tanto por ciento expre-

san el porcentaje de reducción de la deman-da energética (tabla 1).

De los datos obtenidos, se puede concluir que se trata de una muy buena solución en orientaciones Sur y que para orientaciones Oeste y Este es necesario hacer un cálculo riguroso del vuelo dado que una diferencia

de 70 cm genera un 20% de diferencia de demanda de energía.

Lamas horizontales y verticalesSe trata de soluciones muy habituales que se sitúan por delante de la ventana generando un sombreamiento. Las características más importantes para su definición son la separa-ción entre ellas y su orientación y su emisi-vidad.

Hemos realizado dos simulaciones del comportamiento de la protección solar;

Una protección realizada con lamas fijas horizontales con ángulo inclinación 45º, transmisividad 0.30, reflectividad 0.50.Una protección realizada con lamas fi-jas verticales con ángulo inclinación 45º, transmisividad 0.30, reflectividad 0.50 /. Las lamas fijas tanto verticales como ho-

rizontales pueden suponer un importante ahorro del consumo eléctrico de refrigeración (tabla 2) entre un 10 y un 15%, sin embargo, presentan un aumento de la demanda de ca-lefacción de entre un 5 a un 7%.

Este tipo de lamas en el caso de ser orienta-bles permiten regular su inclinación mitigando el efecto del aumento de la calefacción.

Las conclusiones de la simulación son:Las lamas horizontales suponen una ma-

Las protecciones solares en la demanda energética: un paso hacia la eficienciaEfiactiva Soluciones de Ahorro Energético ha realizado una simulación mediante el programa de certificación energética CE3X con el objetivo de medir el efecto que produce el uso de protecciones solares en el consumo de aire acondicionado de un edificio. Se trata de dar un paso más hacia la eficiencia energética.

Zaragoza Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteAlero de 1 metro de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 20,20% 4,69% 4,80%

Alero de 1,7 metros de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 34,20% 32,49% 33,20%

Madrid Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteAlero de 1 metro de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 20,20% 4,69% 4,80%

Alero de 1,7 metros de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 34,20% 32,49% 33,20%

Sevilla Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteAlero de 1 metro de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 15,93% 3,34% 3,83%

Alero de 1,7 metros de anchura elevado 0,70 metros desde la cara superior de la ventana 27,94% 25,63% 28,38%

Tabla 1.

Page 2: Las protecciones solares en la demanda energética: Un paso hacia la eficiencia

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AISLAMIENTO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

yor reducción de la demanda de aire acondi-cionado frente a las lamas verticales, en las orientaciones Sur.

En la orientaciones Oeste y Este no pre-senta diferencias sustanciales de demanda entre lamas horizontales y lamas verticales, a diferencia de lo que a priori se podría pensar.

ToldosEste tipo de protecciones producen un som-breado total de la ventana en verano pero se trata de un dispositivo que necesita que haya alguien en casa para manipularlo. También tie-ne algunos inconvenientes además de los pu-ramente estéticos, como es que en caso de viento o tormenta hay que tenerlos recogidos

En este caso, se han realizado dos simula-ciones del comportamiento de la protección solar:

Una protección realizada con toldo según la tipologías contemplada en el programa CE3X tipo A con un ángulo desde la parte superior de la ventana de 30 grados.Una protección realizada con toldo según la tipologías contemplada en el programa CE3X tipo B con un ángulo desde la parte inferior de la ventana de 30 grados).Presentan (tabla 3) un ahorro muy significa-

tivo en cuanto a la demanda de aire acondi-cionado, sobre todo el caso A con valores de reducción de la demanda de hasta el 90% en caras con orientación sur. Sin embargo, con-lleva un alto grado de manipulación por parte del usuario, dado que hay que recogerlo en caso de fuerte viento y los sensores que rea-lizan esta función de recogida no suelen ser muy fiables. Esta característica limita su apli-cación únicamente a uso residencial.

Persianas y celosías correderasEste tipo de soluciones permiten proteger del sol las habitaciones en caso de sobreca-lentamiento de los espacios.

Para ello se introducen en el programa CE3X el factor de corrección de sombra, es-pecíficamente en la casilla de verano con un valor de 0,70, que representa a un 30% de sombreamiento para persianas normales o celosías correderas

Se ha introducido también la posibilidad de un sensor para ventanas motorizadas, lo que permite regular la entrada de luz en fun-ción de la intensisad de la luz existente y la temperatura. Por lo tanto, se puede reducir la entrada de luz en una estancia en una casa de sobrecalentamiento, independientemente de que haya alguien o no en casa.

Se han realizado dos simulaciones del comportamiento de la protección solar:

Una protección realizada con una persiana normal.

Una protección realizada con una persiana con sensor de iluminación y temperatura. Los resultados (tabla 4) muestran que un

sistema de iluminación-temperatura genera un gran ahorro y es el que más se acerca a la solución del toldo, sin embargo realiza esta protección de forma automática permitiendo su aplicación a edificios públicos.

Como conclusión final se podría decir que para la protección solar existen múltiples so-luciones y en función del grado de manipu-lación se deben adaptar al uso del edificio. Para un edificio público es recomendable el uso de protecciones fijas y para uso re-sidencial protecciones manipulables por los usuarios que permiten una mejor protección del sol y por tanto una mayor reducción de la demanda.

Zaragoza Orientación Sur Orientación Oeste Orientación Este

Lamas Horizontales Ángulo inclinación 45º transmisividad 0.30 reflectividad 0.50 14,66% 14,08% 14,40%

Lamas Verticales Ángulo inclinacion 45 transmisividad 0.30 reflectividad 0.50 10,42% 9,75% 10,00%

Madrid Orientación Sur Orientación Oeste Orientación Este

Lamas Horizontales Ángulo inclinación 45º transmisividad 0.30 reflectividad 0.50 11,73% 10,83% 15,84%

Lamas Verticales Ángulo inclinación 45ºtransmisividad 0.30 reflectividad 0.50 9,73% 8,83% 8,84%

Sevilla Orientación Sur Orientación Oeste Orientación Este

Lamas Horizontales Ángulo inclinación 45º transmisividad 0.30 reflectividad 0.50 11,75% 10,58% 12,16%

Lamas Verticales Ángulo inclinación 45º transmisividad 0.30 reflectividad 0.50 8,75% 9,38% 8,96%

Zaragoza Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteToldo caso a 30º 1 90,88% 85,56% 88,00%Toldo caso b 30º 54,07% 50,90% 52,40%Madrid Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteToldo caso a 30º 1 92,51% 87,36% 90,00%Toldo caso b 30º 31,60% 29,60% 30,40%Sevilla Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteToldo caso a 30º 1 78,33% 69,92% 78,15%Toldo caso b 30º 44,91% 23,40% 25,90%

Zaragoza Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteVentana con persiana 47,56% 33,57% 46,00%Sensor iluminación temperatura 66,45% 62,45% 64,40%

Madrid Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteVentana con persiana 47,56% 44,77% 46,00%Sensor iluminación temperatura 66,45% 62,45% 64,40%

Sevilla Orientación Sur Orientación Oeste Orientación EsteVentana con persiana 22,98% 21,17% 23,65%Sensor iluminación temperatura 39,43% 35,93% 39,86%

Tabla 2.

Tabla 3.

Tabla 4.