Protección solar sin persianas

Vidrio para ventana con propiedades especiales.
Verano. Cielo azul. Sol. Pero esto no se nota mucho en la oficina o en tu casa, porque las persianas bloquean la vista para que el calor permanezca afuera. Este escenario pronto podría ser una cosa del pasado: los investigadores de EPFL están trabajando con Empa en un vidrio de ventana que mantiene el calor en verano y al mismo tiempo permite una visión clara del mundo exterior.

Vidrio de ventana que transmite la luz de manera óptima pero mantiene el calor afuera: un sueño de muchos arquitectos. (Foto: Floriane Vita, Unsplash)

Dependiendo de la temporada, las ventanas deben tener una función diferente para brindar suficiente comodidad en oficinas y apartamentos. En verano deben mantener el calor alejado y evitar el deslumbramiento del sol. En invierno deben distribuir la poca luz de manera óptima en la habitación. Un equipo liderado por Andreas Schüler del Laboratorio de Energía Solar y Física de la Construcción en EPFL ha desarrollado recientemente una ventana que cumple con todos estos criterios.

En colaboración con los investigadores de Empa dirigidos por Patrik Hoffmann, del Laboratorio de Procesamiento de Materiales Avanzados de Thun, actualmente se está trabajando en su fabricación, lo que pronto podría convertir en redundantes a las persianas. El vidrio de la ventana de temporada reduce el sobrecalentamiento y el brillo del verano en los edificios y garantiza una alta energía solar y la entrada de luz diurna en invierno. Todo esto sin perjudicar la vista hacia el exterior mediante el oscurecimiento o las persianas.

Arrancó el proyecto piloto

Los primeros prototipos de vidrio para ventanas de alta tecnología se producen en el sistema láser de Empa en Thun.

Jing Gong, un estudiante de doctorado en EPFL, usó el complejo sistema láser de Empa en Thun para producir la llamada forma maestra con una superficie microestructurada con el láser de precisión. Los micro espejos se evaporan en estos micro-surcos y se encapsulan en una película de polímero. Esta película se puede insertar fácilmente en una ventana de doble acristalamiento convencional. La disposición de los llamados lentes «Concentradores Parabólicos Compuestos» (CPC) se utiliza para reflejar de manera óptima la luz solar con bajas restricciones en la visibilidad. Si bien los primeros prototipos se han desarrollado en el laboratorio, los investigadores ya están trabajando en la ampliación de escala.

En un proyecto piloto en cooperación con BASF Suiza, el equipo está trabajando en un proceso de fabricación que debería permitir producir el revestimiento de vidrio para ventanas que consiste en millones de micro espejos con alta precisión, de manera rápida y rentable. Esto plantea un gran desafío debido a los altos requisitos de calidad óptica. El siguiente paso es mostrar si el vidrio pasa la prueba diaria. Las ventanas se instalarán en el edificio NEST en el campus de Empa en Dübendorf en la unidad de Solace de EPFL.

Ahorro de energía y mejor distribución de la luz.
El innovador vidrio de ventana ofrece numerosas ventajas, como confirman los investigadores en una estimación inicial. "El vidrio puede reducir el consumo de energía térmica de la calefacción o del aire acondicionado en un 10 a 20 por ciento", dice Hoffmann. En muchos casos, se podría prescindir en el futuro de las persianas de la ventana . La luz también debería distribuirse más uniformemente en toda la habitación. En su trabajo de investigación, los investigadores pudieron demostrar que la idea funciona. La autonomía de la luz del día aumenta considerablemente. Con una incidencia de luz de 60 grados, los prototipos ya desvían el 80% de la luz - en una dirección casi horizontal. Esto significa que incluso los rincones más alejados de una oficina o apartamento están mejor iluminados, lo que puede tener una influencia positiva en el clima de la casa, especialmente en invierno, en condiciones de iluminación más oscura. La ventana también permanece transparente, la vista no se cambia.

Cornelia Zogg
Empa
07 Mayo 2018