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Ventanas llenas de agua: El futuro del ahorro energético

El futuro de la arquitectura pasa por ventanas llenas de agua en edificios y viviendas por su alto impacto en el ahorro energético ¡La carpintería que cambiará la forma de construir!

carpintería con ventanas de agua

La ventana aislante llena de agua

Casi todo el mundo sabe que la climatización de los edificios no sólo es cara, sino que es un problema enorme debido a las emisiones de carbono resultantes.

El impacto del sector de la construcción en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) a nivel mundial ¡es descomunal! Si además sumamos que el mundo está experimentando la mayor ola de crecimiento urbano en la historia de la humanidad ¡Tenemos un buen problema!

Solo tenemos que ver los dos siguientes gráficos para verlo más claro…

emisiones sector construcción
Gráficas vía Architecture2030

Necesitamos construir más para acomodar a los nuevos usuarios que están llegando a las ciudades. ¡Directamente! No llegamos a cumplir con los objetivos del Acuerdo Climático de París (Eliminar todas las emisiones de GEI del sector constructivo para el año 2040)

Sabemos que la envolvente del edificio tiene un gran impacto en el ahorro energético y, en particular, sus puntos más débiles ¡los huecos!

envolvente térmica de los edificios
Vía Wikipedia

Aunque el área que ocupan puede ser pequeña en un edificio, su capacidad de aislamiento es mucho peor que la superficie de una pared normal, y, pequeños cambios, pueden llevar a un ahorro de energía de hasta un 25% para todo el edificio (Ver consejos ahorro energética en casa).

Muchos expertos están incidiendo en que mejorar la capacidad aislante de los huecos, es decir, la carpintería en ventanas y puertas, es la solución más viable que existe para incidir de forma contundente en el ahorro energético.

Aquí, es donde entra el prototipo de ventanas llenas de agua WFG amparado por la Universidad de Loughborough cuyos resultados publicados en Science Direct son más que prometedores.

Según el director del proyecto, Dr. Gutai (Académico de la Escuela de Arquitectura, Construcción e Ingeniería Civil) ha encontrado un material que puede ahorrar más energía que las tecnologías que actualmente se están utilizando en el mercado – incluyendo carpinterías con doble y el triple acristalamiento -, ¡el agua! Así de simple.

carpintería de agua ahorro energético
Prototipo “Casa agua” con ventanas llenas de agua. Vía Universidad de Loughborough

Utilizar agua en la carpintería puede ahorrar más energía que las tecnologías que actualmente se están utilizando en el mercado

Las claves de la simulación energética practicada con el prototipo ya construido:

  • El sistema WFG es capaz de usar la absorción del agua de manera efectiva para mejorar el rendimiento energético del vidrio.
  • La capa de agua reduce la carga para calentar y enfriar eficazmente, minimizando los picos diarios y estacionales.
  • El sistema WFG ahorra energía en todas las principales regiones (todas las regiones climáticas excepto la polar) con un ahorro de: 47%-72% comparado con el doble vidrio (con baja emisividad) y 34%-61% comparado con el triple vidrio (Recordar nuestro artículo sobre ventanas de PVC)
ahorro energético utilizando ventanas de agua
Ahorros energéticos utilizando ventanas llenas de agua en % en comparación con doble y triple cristal. Vía Universidad de Loughborough

El nuevo prototipo de ventana demuestra cómo el “vidrio lleno de agua” (Water-Filled Glass WFG) puede revolucionar el diseño y el rendimiento térmico de los edificios cuando se utiliza como parte de un sistema de calefacción o refrigeración más amplio.

El sistema WFG consiste en una lámina de agua atrapada entre un panel de vidrio formando la ventana – el agua es prácticamente invisible – con un mecanismo para mover el agua según nuestras necesidades.

¡Y sí! Hay construidos dos mini edificios prototipos con este sistema, en Hungría y Taiwán (Para comparar en climas diferentes) que utilizan el mecanismo “vidrios llenos de agua” como parte de un sistema mecánico más grande.

edificio con ventanas de agua en la carpintería
“casa agua” Prototipo de edificio construido en Taiwan con sistema WFG. Universidad de Loughborough

El sistema WFG implica la conexión de los paneles que forman las ventanas llenas de agua a un tanque de almacenamiento utilizando tuberías ocultas en las paredes, para que el fluido pueda circular.

Permite que las viviendas se puedan enfriar y calentarse por sí mismas, sin necesidad de un suministro de energía adicional durante la mayor parte del año.

Cuando hace calor, los edificios se mantienen frescos ya que el agua absorbe el calor externo e interno; el agua caliente se mueve hasta el tanque de almacenamiento, que puede estar en los cimientos o colocado en algún lugar del edificio.

carpintería llena de agua que ahorra energía
Sección ventana llena de agua sistema WFG. Vía Universidad de Loughborough.

El calor se almacena en el tanque y, si la temperatura baja, puede ser recirculado de vuelta a las paredes para recalentar el edificio usando un sistema de monitoreo similar al de la calefacción central (Alternativamente, el calor almacenado puede utilizarse para el suministro de agua caliente).

La razón principal por la que este proceso ahorra energía es porque la absorción y el bombeo de agua requieren mucha menos energía que los sistemas de climatización convencionales (calefacción, ventilación y aire acondicionado).

ventanas transparentes con agua
Vía Universidad de Loughborough.

La tecnología también tiene otros beneficios, incluyendo la acústica, menos necesidad de “sombreado” (métodos utilizados para evitar el sobrecalentamiento y el efecto invernadero), y no hay necesidad de colorear el vidrio para mejorar la eficiencia energética según horas, por lo que también tiene beneficios estéticos.

El Dr. Gutai también ha desarrollado una versión más sofisticada del sistema añadiendo una bomba de calor, que puede calentar y enfriar el agua dependiendo de la estación.

Es nuevo sistema de acristalamiento puede convertir el vidrio en una oportunidad única para el campo de la construcción sostenible. Nos muestra que pensar holísticamente sobre los edificios y sus componentes conduce a un entorno construido más eficiente y sostenible.

Otros dos interesantes artículos que pueden aportar valor, las nuevas ventanas solares que se están abriendo camino en el mercado y el artículo sobre acristalamientos en cerramientos.

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