Pasar el verano cuando aprieta el calor puede ser muy duro, o muy caro si tiramos de aire acondicionado.
Entender unos sencillos principios de termodinámica, fáciles de comprender por todo el mundo, puede marcar una diferencia muy importante de la manera que pasamos el verano. Con esos conocimientos en mente, conseguir una temperatura mucho más agradable en casa solo jugando con persianas y ventanas a lo largo del día y la noche será muy fácil. Y los que usan aire acondicionado, un importante ahorro en la factura de la electricidad.
Para facilitar la comprensión de estos principios, primero explicaré cada área de atención por separado y luego como usarlos de forma conjunta para un mejor confort. El artículo es un poco largo y ya sé que ahora estamos en la era de la «fastread» y que la gente no lee artículos largos, pero es la única manera de explicar esto,
ENTENDER QUE HACE CAMBIAR LA TEMPERATURA DE UNA HABITACIÓN
Lo primero a entender es que la temperatura no es algo estable de por sí. La temperatura que tenemos en un espacio (u objeto) siempre será el resultado de toda la energía que aportamos o quitamos y tiende al equilibrio en su entorno.
Si por ejemplo ponemos una olla en el fuego, estamos aportando energía, y eso se manifestará con un ascenso de temperatura del agua. Si ponemos la olla en el frigorífico, en realidad estamos «retirando» energía y por eso tenderá a enfriarse. Si esa olla la dejamos encima de una mesa, si está a más temperatura que el aire ambiente, tenderá a ceder energía al aire ambiente, perdiendo temperatura, y si está más fría que el aire ambiente, absorberá energía del aire y se calentará hasta llegar a la temperatura ambiente, donde ya no habrá más intercambio (a no ser que ese aire cambie de temperatura). Resumiendo, la olla tendera siempre a igualar la temperatura del espacio donde está acumulando o cediendo energía. Esto responde a las leyes de la termodinámica.
Si ahora pensamos en una habitación (o la casa entera), el fenómeno es exactamente igual, aunque lógicamente de una magnitud mayor.
Si aportamos calor, la temperatura ambiente tenderá a subir, es por ejemplo lo que hacemos en invierno con los radiadores. ¿Suponiendo que no paremos los radiadores, la casa se pondrá a 80ºC que es la temperatura de los radiadores? Evidentemente no. ¿Qué nos determinará la temperatura real dentro? Pues algo tan simple y complejo a la vez que es el balance entre lo que aportan los radiadores y lo que se pierde al exterior por paredes, ventanas, puertas, techo, suelo, etc.
Si los radiadores son potentes y fuera hace poco frío y no paramos la calefacción igual, ponemos la casa a 35ºC. ¿Pero si empieza a hacer mucho frío fuera que pasará? Pues al aumentar ese conjunto de pérdidas hacia el exterior, aunque metemos lo mismo, sacamos más que antes y el punto de equilibrio serán a lo mejor 28ºC.
Si bajamos la temperatura de los radiadores a un punto correcto conseguiremos la temperatura deseada de 21ºC, y mientras no cambie la temperatura de los radiadores o la exterior, la temperatura se mantendrá. Si cambia una de las 2 temperaturas, la temperatura interior variará en función del equilibrio resultante entre lo que aportamos y lo que perdemos.
ACUMULACIÓN EN PAREDES, SUELO Y TECHO
El aire es muy poco denso y tiene muy poca materia, por tanto, una pequeña aportación o extracción de energía producirá una significativa elevación o reducción de temperatura. Pero ese aire está contenido en unas paredes, suelo y techo, que si están a distinta temperatura de la que hemos puesto el aire, supongamos que lo hemos calentado, tenderá absorber rápidamente la energía que hemos aportado al aire, enfriándose de nuevo, pero haciendo una pequeñísima elevación de temperatura de las paredes.
Si mantenemos la aportación de energía al aire, se producirá un calentamiento del aire que a su vez se cederá a las paredes, produciendo una corriente de convección entre la aportación de energía y las paredes. Poco a poco las paredes se irán calentando hasta que lleguen a la misma temperatura que el aire. Bueno realmente si fuera hace frio, siempre será un poco menos para compensar las perdidas, que dependerán de la calidad del aislamiento. (Ver gráfico dinámico a la izquierda)
Si dejamos de aportar calor al aire (apagar la calefacción), y por ejemplo tenemos una ventana con un cristal frío, este enfriará el aire un poco, pero las paredes le aportarán calor al aire de nuevo y no bajará de golpe la temperatura del aire de la habitación, sino que lo hará a base de horas de ceder calor.
Esa es la diferencia entre las casas de ladrillo u hormigón y las de madera. Las de madera tienen muy buen aislamiento de por sí, por lo que pierden poca energía, pero si apagamos la calefacción como acumulan poca energía se enfría rápido el aire. En cambio, las casas de ladrillo u hormigón, pierden más energía porque es peor aislante, pero como acumula una gran cantidad de energía, mantendrá la temperatura del aire más tiempo sin calefacción. No estoy diciendo que sea mejor una casa de madera u otra casa de ladrillo, simplemente explico un hecho, que además también dependerá del aislamiento que pongamos.
Todo esto explicado respecto al calor es exactamente igual, pero al revés sí queremos enfriar. En verano, si fuera hace una temperatura muy elevada, las paredes tenderán a calentarse por el calor exterior que se va filtrando, calentando al final el aire interior también. Y con el aire acondicionado en verano, lo que hacemos es precisamente como un radiador, pero al revés, quitar energía, de manera que enfriamos el aire y con eso mantenemos las paredes también más frías. Por eso cuando lo paramos no sube de golpe la temperatura porque las paredes siguen frías durante un tiempo.
Por lo tanto, podríamos resumir en que las paredes, suelo y techo actúan como unos importantes acumuladores de energía, que ayudan a mantener más estable el aire ambiente de la habitación, aunque paremos el radiador o el climatizador en verano.
VENTANA O PUERTA DE CRISTAL CON SOL
Hay que tener en cuenta que la radiación solar puede ser más de 1000W por metro cuadrado, incluso en pleno invierno si el cielo está despejado. Eso quiere decir que una ventana de 2x2metros (4m2), puede aportar 4kW de energía de forma continua mientras le dé el sol. Así funcionan los paneles solares térmicos, el sol atraviesa el cristal y el calor se queda dentro.
Para que os hagáis una idea, eso puede ser como varias estufas eléctricas típicas, encendidas de forma continua. Y como podéis imaginar eso en invierno puede ser muy interesante, pero en verano…. Pues la verdad no. (Ver el gráfico de ventana cerrada con persiana abierta un poco más abajo, se puede ver que la temperatura interior puede llegar a ser mayor que la exterior incluso)
Es fácil entender que hay que evitar que ese calor llegue dentro. ¿Cómo hacerlo?
¿CORTINA?
Una solución que intenta mucha gente es una cortina en el interior. Esto NUNCA funciona. Porque el cristal se comporta como un panel solar térmico. El sol traspasa la ventana e incide sobre la cortina, calentándola igual, por tanto, ya tenemos el calor dentro. Siempre será un poquito mejor que el cristal abierto a pelo, pero no sirve.
¿PERSIANA?
Lo único que de verdad funciona, es una persiana por fuera. Es decir, paramos el sol ya fuera del cristal. Este será calentado por la temperatura que tomará la persiana, pero el calor que entrara dentro no tiene en absoluto comparación con el que entraría con la radiación directa del sol. Si además la persiana está cerrada del todo, sin siquiera tener ninguna rejilla abierta, se reducirá aún más el calor que llega al cristal por la temperatura del aire exterior calentado por el sol.
Entonces me diréis que la habitación queda a oscuras. Pues si es la única ventana, sí, pero si no estamos en la habitación, ¿qué más da? Y si estamos en la habitación, a lo mejor es mejor encender las luces si son de bajo consumo y no producen casi calor que tener un montón de «estufas» encendidas.
A veces el sol no da directamente a la ventana, pero el reflejo de edificios cercanos puede representar, aun así, una importante radiación. Hay una forma muy fácil de comprobarlo. Ponemos la cara delante de la ventana mirando hacia afuera, y entonces bajamos la persiana, si notamos un alivio de calor, es que la cantidad de calor que entra es importante.
(Ver el gráfico de persiana cerrada, donde vemos que la temperatura interior siempre es menor que la exterior)
¿ALERO O TOLDO?
En construcción bioclimática muchas veces se usa un alero encima de ventanas o puertas acristaladas que en verano con el sol alto impide que el sol incida en el cristal, pero en invierno que el sol va bajo, sí que entra y calienta.
La alternativa es el toldo, que aleja el sol directo a la ventana y podemos abrirlo o cerrarlo según nos interese o no el sol.
VENTANA O PUERTA COMO VENTILACIÓN
Cuando la temperatura exterior es más alta que la interior, es imperativo cerrar las ventanas y puertas para evitar que el aire caliente del exterior caliente el interior.
Cuando la temperatura exterior es más baja que la interior, es cuando es el momento de abrir puertas y ventanas para que el interior se enfríe. Solo si no da el sol. Hay que tener en cuenta que justo abrir, notaremos que el aire se refresca, pero las paredes siguen calientes, por lo que la temperatura no bajará mucho de golpe. Igual que la pared se calentó poco a poco durante mucho tiempo, necesitamos horas para que se enfríe, pero a medida que lo hacen el aire interior también lo va haciendo.
Eso nos dice que para «enfriar» la casa necesitamos horas de ventilación con temperatura exterior más baja que la interior. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, más rápido enfriará, pero, aun así, son horas.
VENTILADOR
El ventilador puede ayudarnos porque al crear una corriente de aire hace que aumente la evaporación del sudor, y eso ayuda a que nos sintamos mejor al refrescar la piel, pero salvo excepciones que el ventilador nos mande aire de una zona más fresca, en realidad no va a enfriar la habitación, solo es una sensación nuestra.
LUCES DE BAJO CONSUMO
Las luces de bajo consumo o LED, emiten muy poco calor y tienen un consumo muy bajo, así que aunque parezca raro, puede valer la pena cerrar las persianas del todo y encender las luces, seguro que ganamos mucho frescor cuando fuera hace mucho calor o sol.
USO CONJUNTO
Bueno, ahora que entendemos bien cómo funciona cada parte es el momento de ver como usar conjuntamente lo explicado. El uso conjunto de los diferentes elementos mejorará mucho la temperatura que tenemos a lo largo del día.
Y otro factor clave es entender que hacer algo 5 minutos no cambia mucho el resultado. Estos procesos duran horas tanto en un sentido como en el otro, por lo que no vale probar un rato y decir «esto no funciona», funciona a base de horas y la diferencia puede ser de tener bastantes grados menos. Pero hay que, por un lado, evitar calentar cuando hace calor y/o sol y por otro enfriar cuanto y cuando podemos.
CON SOL DIRECTO A VENTANA
Si tenemos persiana exterior, la cerraremos del todo, incluido la rejilla y además lógicamente también la ventana, del todo lo más hermético posible. Eso hace que el sol lo detenga, la persiana y la ventana, el aire y no nos entre la radiación del sol ni el calor del aire. Si no tenemos otra ventana que podamos tener la persiana abierta y nos dé luz, será necesario encender la luz. Aunque parezca raro, es la mejor opción.
Aunque no de el sol directo, si hay delante un edificio que refleja el sol, especialmente si es de colores claros o metálico, también puede ser necesario cerrar la persiana, aunque normalmente se puede dejar la rejilla abierta sin que cambie mucho la cosa y entonces igual no hace falta encender la luz.
Si tenemos toldo que permite parar el sol de manera que este no incida en la ventana, será interesante porque tendremos buena luz, sin calor. Aunque en días de sol muy fuerte, puede ser necesario bajar la persiana también por reflejo del sol como en el caso anterior.
En invierno, cuando hace frío, también cerramos la ventana y la persiana del todo para que ayude con el aislamiento cuando no hay sol ni luz. Si hay sol igual abrimos persiana para ayudar a calentar.
CON TEMPERATURA EXTERIOR MÁS ELEVADA
Si no nos da el sol ni el reflejo, pero la temperatura exterior es más elevada, se tendrán que cerrar las ventanas del todo, pero podemos dejar las persianas abiertas, ya que en este caso solo es necesario evitar que el aire exterior caliente el espacio interior más frío, pero no hay que parar el sol.
He estado muchas veces en casas donde dejan la ventana o puerta abierta, porque notan que corre un poco de aire. Aunque eso al primer momento se puede vivir como agradable, por el mismo motivo del ventilador (ayuda a la evaporación del sudor) como eso producirá que al final la habitación tenga una temperatura mucho más elevada, pasado un tiempo será mucho peor. (Ver gráfico más arriba)
Esto, pero al revés, es aplicable en invierno también, ¿verdad que en invierno cerramos la ventana para que no se enfríe la casa? Es decir, en verano cerramos para que no se caliente, y en invierno para que no se enfríe.
CON TEMPERATURA EXTERIOR MÁS BAJA
Y aquí tenemos otra parte clave del proceso diario. Cuando la temperatura exterior es más baja que la interior, es cuando debemos abrir TODO lo posible para que el mismo aire exterior enfríe. Típicamente, será al anochecer y toda la noche. Sí podemos tener todo abierto de par en par mejor. Si por razones de seguridad o mosquitos no es posible, dejar la persiana con la rejilla, y si es necesario poner alguna traba en la parte interior de la persiana para que no se pueda abrir desde fuera.
Si dejamos esto así muchas horas, enfriamos las paredes, que partirán de un punto más frío al día siguiente, con lo que la temperatura máxima será también esos grados más bajos durante el día.
CONCLUSIÓN
Si aprendemos la estrategia de cómo utilizar las ventanas, persianas y otros elementos similares, para gestionar mejor la temperatura dentro de la casa, podemos mantener la casa a unas temperaturas mucho mejores tanto en verano como en invierno, sin aire acondicionado o calefacción. Y si usamos aire acondicionado o calefacción, podemos tener significativos ahorros.
Invito a los lectores a experimentar, es algo que se agradece una vez le pillas el truco. Que lo disfrutéis.
Autor: Josep Vergés Fecha: 06/08/2017
