Curiosamente, os ganhos de calor da radiação solar também vêm pelas janelas no lado norte da casa. É pouco mais de 40% do que vem para o interior pelas mesmas janelas do lado sul, mas ainda muito, tendo em conta que no inverno a parede norte da casa e a superfície do telhado não são iluminadas pelo sol. Não apenas lucros, mas também perdas. Como dissemos antes, não apenas ganhamos calor pelas janelas, mas também o perdemos. Sabe-se que a quantidade de calor que escapa por uma janela depende do seu isolamento térmico, determinado pelo coeficiente de transferência de calor U (para toda a janela). Na tabela 1
Apresentamos a perda de calor por 1 m2 de área de janela diferente ao longo de toda a estação de aquecimento. Incluem janelas "frias", produzidas na década de 1980, e as produzidas hoje, com parâmetros de isolamento muito bons.
Na mesma tabela, também mostramos as perdas de calor para essas janelas, assumindo que do anoitecer até o amanhecer elas serão cobertas por persianas externas de plástico. Eles são importantes para o equilíbrio energético das janelas. Claro, esta influência depende muito do tipo de veneziana e da sua estanqueidade. As venezianas de plástico apertadas com espuma isolante proporcionam um efeito 60% melhor do que as de alumínio.
A análise da Tabela 1 mostra claramente que quanto melhor a janela termicamente, menores - obviamente - as perdas de calor através dela. Os valores apresentados na tabela mostram também que a utilização de persianas enroláveis tem um efeito particularmente grande nas janelas "frias". Para janelas com valor U muito baixo ("muito quente"), o impacto das persianas é muito menor, o que não significa, porém, que não valham a pena utilizá-las. O que é maior: lucros ou perdas Vamos comparar a perda de calor pelas janelas com os ganhos que podemos obter graças à radiação solar. Os cálculos apresentados na edição anterior mostram que em uma casa localizada em ou ao redor de Varsóvia
os ganhos de calor na estação de aquecimento, determinados para 1 m2 de vidro de janela do telhado localizado em uma encosta inclinada em um ângulo de 45o com a horizontal, serão (dependendo da direção para a qual estão voltados):
- sul - 381 kWh,
- norte - 162 kWh,
- Oeste - 259 kWh,
- Leste - 267 kWh.
Os valores indicados aplicam-se a 1 m2 de vidro. Como calculamos a perda de calor para 1 m2 da janela, para podermos comparar os ganhos com as perdas, devemos multiplicar esses números por 0,7 , pois em uma janela média o vidro cobre 70% de sua área.
A energia solar assim calculada passaria por 1 m2 de janela para o interior da casa apenas se o envidraçamento fosse 100% transparente ao sol. Claro que não. Alguma radiação solar é refletida dependendo do tipo de vidro. A quantidade de energia solar transmitida pelos painéis depende do coeficiente de transmissão da radiação solar , denotado como g ou TR.
Os valores destes coeficientes, dependendo do tipo de vidraça, são:
- 0,75 - para vidro duplo (câmara única),
- 0,67 - para vidro duplo (câmara única) com um revestimento de baixa emissão,
- 0,50 - para um vidro triplo (duas câmaras) com dois revestimentos de baixa emissão.
Os ganhos de calor apresentados nas Tabelas 2 e 3 para diferentes tipos de janelas levam em consideração o fato de que a vidraça ocupa apenas uma parte da janela e o fato de que os conjuntos de vidraças individuais diferem nos coeficientes de transmissão de radiação solar e - é claro - a localização da janela em relação às direções do mundo.
Para o padrão de energia de um edifício, é importante se o balanço de ganhos e perdas de calor pelas janelas é positivo ou negativo e depende do coeficiente de transferência de calor U das janelas, do lado do mundo em que as janelas estão voltadas e do coeficiente de transmissão de energia solar da janela.
Conforme mostrado na Tabela 2, mesmo a pior janela na elevação sul traz ganhos de energia na estação de aquecimento se for equipada com uma veneziana. Os lucros também são obtidos quando a janela não tem veneziana, mas seu valor U é inferior a 1,8.
Por outro lado, as janelas no alçado norte têm chance de quebrar mesmo quando seus valores U são inferiores a 0,6 (sem persianas) ou 0,9 W / (m2.K) - com persianas. Esta é a razão pela qual as janelas na fachada norte devem ser evitadas ou pelo menos limitadas em número.
No entanto, mesmo as janelas baratas com U = 1,0 W / (m2.K) nas fachadas ocidentais restantes e os países orientais trazem benefícios de energia claros (Tabela 3).
A influência das persianas é particularmente importante para janelas mais frias com valores U mais altos, mas também para janelas modernas com um coeficiente de transferência de calor de U = 1,0 W / (m2.K), é possível impedir que quase 16% do calor escape através delas. As cortinas externas nas janelas do telhado
são de particular importância . Lá, as perdas de calor decorrentes das diferenças de temperatura entre o interior do edifício e o entorno ocorrem - geralmente omitidas nas análises de energia - a radiação de calor dos quartos pelas janelas. Essas perdas podem ser muito grandes, especialmente em uma noite estelar, porque a quantidade de energia irradiada depende da quarta potência da diferença de temperatura, e a temperatura do céu pode ser tão baixa quanto menos dezenas de graus. É por isso que, ao ficarmos perto de uma janela não coberta com uma veneziana, ou pelo menos com uma cortina pesada, sentimos um frio distinto, embora a janela em si tenha parâmetros de isolamento bastante bons.
As cortinas de enrolar externas também serão muito úteis no verão, quando os quartos ficam superaquecidos, mas falaremos sobre isso na próxima edição. Pontes térmicas A incorporação de janelas tanto nas paredes como no telhado está associada à possibilidade de pontes térmicas . No entanto, enquanto nas paredes sua eliminação, ou pelo menos limitá-las, é mais fácil, em telhados é particularmente difícil porque, por natureza, a janela do telhado deve estar acima da superfície da cobertura (caso contrário, seria inundada pela água que flui para baixo do telhado, para não falar já sobre a neve nele).
Por este motivo, deve-se tomar muito cuidado para isolar os pontos de contato entre a moldura e a estrutura do telhado, com especial cuidado ao instalar as janelas do telhado.
No entanto, a possibilidade de pontes térmicas ao redor das janelas não afeta nossas considerações anteriores, pois em todas as auditorias energéticas elas são adicionadas às paredes e telhado.
O que obviamente não altera o fato de que sua ocorrência aumenta as perdas de calor calculadas para todo o edifício e, portanto, terá um impacto nos custos de aquecimento da casa.
