El vidrio calentado eléctricamente y su eficiencia energética como sistema de calefacción en una envolvente acristalada

Abstract

En climas poco severos y con elevada exposición solar, la envolvente de un edificio acristalado requiere un sistema eficaz para el control de la radiación incidente y las excesivas ganancias debidas a las exposiciones en periodos cálidos, así como para controlar las pérdidas energéticas en periodos fríos. Algunos edificios de uso terciario totalmente acristalados, como los de oficina, son espacios con altas cargas internas y, si están ubicados en zonas climáticas apropiadas, no tienen una gran demanda de calefacción. Estos edificios tienen un ciclo de uso diario corto de 8-9 horas, por lo que el sistema de calefacción más adecuado sería uno que produjera un calentamiento rápido. En estas tipologías edificatorias se suelen utilizar sistemas de vidrio de alta prestaciones tecnológicas como los Bajos Emisivos que mejoran el comportamiento energético de la envolvente. En climas extremos este vidrio se utiliza también para mejorar su comportamiento por medio de una tecnología innovadora, conocida como Electrically Heated Windows (Vidrio Calentado Eléctricamente, en adelante EHG). Este sistema consta de un vidrio de doble hoja, de las cuales al menos una de ellas está equipada con una capa bajo emisiva electrificada, que adecuadamente controlada puede ser un sistema tecnológico radiante, capaz de aportar la demanda de calefacción. En este trabajo se expone un proyecto de investigación que está aún en desarrollo, en el cual se estudia las prestaciones energéticas de una envolvente acristalada constituida por un vidrio EHG, así como su ahorro energético frente a vidrios convencionales, en las diferentes condiciones climáticas. Para ello se desarrolla un modelo teórico y experimental, aplicables a estos tipos de acristalamientos. Se simula con una herramienta informática el comportamiento de estas tipologías de vidrio en las diferentes exposiciones con localización Madrid. A continuación, se comparan las simulaciones con los datos experimentales de los ensayos para verificar la concordancia entre los datos obtenidos y previstos. El objetivo es demostrar que el sistema EHG, adecuadamente controlado, puede emitir una potencia radiante suficiente para ser utilizado en invierno como sistema de calefacción (con bajas demandas), que se consigue manteniendo bajo el incremento entre la superficie radiante y la temperatura de confort, y así obteniendo una distribución uniforme de la radiación y un gradiente vertical adaptado. Por otra parte, en verano, reduce las ganancias térmicas por radiación, reduciendo la demanda de refrigeración.