Vidrios con control solar: ¿Qué son y cómo funcionan?

¿Qué son los cristales con control solar?

Los cristales con control solar son un tipo de vidrios para ventanas y fachadas que están diseñados para filtrar la luz solar y minimizar la entrada de calor excesivo en los edificios.

Su principal ventaja es que permiten el paso de la luz natural mientras reflejan o absorben la radiación infrarroja y ultravioleta, las que mayor poder calorífico tienen. 

Derivado de ello, no solo reducen la dependencia de los aires acondicionados u otros sistemas de refrigeración, sino que previenen el daño invisible que generan los rayos del sol en la piel.

Cada vez más usados en el ámbito de la construcción y el diseño arquitectónico, son una innovación prometedora para mejorar la eficiencia energética y el confort térmico.

Características de los vidrios con control solar 

Para que las ventanas con protección solar nos protejan del calor y de la radiación solar dañina, sus vidrios deben cumplir con ciertas características:

• Fabricados por pirólisis o magnetrón: todos los cristales con control solar están fabricados con al menos una capa de estos dos óxidos metálicos, pues son los que añaden al vidro la capacidad de filtrar la luz del sol.
• Baja emisividad: el revestimiento minimiza la transferencia de calor para que, sobre todo en verano, los interiores permanezcan frescos.
• Vidrios selectivos: bloquean la radiación infrarroja, pero dejan pasar la luz visible para iluminar. 
• Factor solar incorporado: las ventanas con protección solar gozan de un factor de protección que va del 20% al 40%, si bien lo más recomendable es que esta cifra se sitúe en el 30%, como mínimo.
• Aislamiento térmico: tanto en verano como en invierno, el vidrio con protección solar consigue mantener la temperatura de los interiores estable.

Eso sí: cada modelo de cristal con control solar las incorpora en mayor o menor medida, y por eso también los encontramos de precios distintos. Daremos una orientación de estos hacia el final del artículo.

¿Cómo se fabrican? 

La fabricación de cristales con control solar requiere de tecnologías avanzadas, como la aplicación de distintos revestimientos y la combinación de varios tipos de vidrios. El objetivo es conseguir una capacidad de filtración solar y de aislamiento término óptimas:

1. Se elige un vidrio base de alta calidad: puede ser simple, doble o triple, dependiendo de las necesidades específicas de aislamiento y control solar.
2. Se aplican las capas de óxidos metálicos: en una o más superficies del vidrio, mediante técnicas como la pirolisis o el magnetrón, que implican la deposición de una fina capa de metal noble sobre la superficie del vidrio.
3. Se trata la superficie: el vidrio se somete a tratamientos adicionales para mejorar su durabilidad y resistencia a los arañazos. 
4. Se aplica laminación o aislamiento: en algunos casos, los cristales con control solar se laminan o se combinan con otros tipos de vidrio para formar unidades de vidrio aislante que aíslen acústicamente.
5. Se hace un control de calidad: los vidrios pasan por un riguroso control de calidad que incluye pruebas de transmisión de luz, reflectancia y resistencia a condiciones climáticas extremas.

Hay que tener en cuenta que el vidrio base puede ser de varios tipos, a veces combinados. Los más comunes son los reflectantes, los laminados o los inteligentes. Estos y otros los veremos luego.

¿Cómo funcionan los vidrios con control solar?

El funcionamiento de los vidrios con control solar se explica por cómo todas esas capas especiales de recubrimiento sobre el vidrio interactúan con diferentes longitudes de onda de la radiación solar.

En esa interacción se producen 3 procesos: la transmitancia, la reflectividad y la absorción:

• Transmitancia: transmisión de la radiación solar en el espectro visible a través del vidrio.
• Reflectividad: una parte considerable del calor solar es reflejada de vuelta al exterior, evitando que el interior del edificio se sobrecaliente.
• Absorción: se absorbe parte de la radiación solar y se disipa en forma de calor, que puede ser conducido hacia el exterior o bien gestionado de manera inteligente para liberarlo progresivamente hacia el interior (algo muy útil en invierno).

Esto es gracias a la combinación de vidrios reflectantes y de baja emisividad. Sin embargo, cuánto más selectivo sea el cristal, mayor diferenciación entre las ondas de calor y las ondas de luz.

De hecho, lo ideal es que el llamado índice de selectividad sea de 1.75, que se traduce en un cristal que deja pasar la luz al 70% y que trasmite calor en un 30%.

Tipos de cristales con control solar

Como ya hemos ido adelantando, hay varios tipos de cristales con control solar que pueden instalarse en ventanas individuales o ventanales de edificios, aunque algunos son más aptos para un caso o para el otro:

Cristales con control solar reflectante 

Los cristales reflectantes fueron uno de los primeros tipos de cristales de control solar desarrollados para mejorar la eficiencia energética de los edificios rascacielos. 

También se utilizan en fachadas de edificios comerciales y oficinas, donde se busca un equilibrio entre la entrada de luz natural, el control del calor y el deslumbramiento.

Por esto último, es común verlos en oficinas, ya que al actuar como espejos reflejan la luz y esta no molesta a la vista. 

Sin embargo, aunque hacen que la luz solar rebote y que la cantidad de calor que penetra en el interior se reduzca, no ofrecen las propiedades de baja emisividad que proporcionan otro tipo de cristales, como los de capas magnetrónicas o pirolíticas.

Es por esto que suelen combinarse con vidrios aislantes o laminados, ya que por sí solos no logran que el calor acabe acumulándose en las estancias.

Cristales con control solar laminados y aislantes 

Los cristales laminados y aislantes no solo mejoran el aislamiento térmico, también el acústico. De hecho, se conocen como vidrios de acristalamiento múltiple porque están formados por dos o más láminas de vidrio separadas por un espacio que puede contener aire seco o gas inerte.

Este diseño crea una barrera térmica que minimiza la transferencia de calor y mejora el aislamiento acústico.

Además, las ventanas que los incorporan son unas de las más seguras del mercado, porque sus capas están unidas mediante una o varias láminas de butiral de polivinilo (PVB). 

Este material permite que, en caso de rotura, los fragmentos de vidrio queden adheridos a la lámina de PVB, evitando que se dispersen y reduciendo el riesgo de lesiones. 

Cristales con control solar con capa magnetrónica o pirolítica 

Los cristales con control solar que utilizan capas magnetrónicas o pirolíticas son similares a los reflectantes, pero con propiedades de aislamiento térmico de alto rendimiento.

Por un lado, la capa magnetrónica refleja la radiación solar de forma muy selectiva, gracias a la aplicación de capas metálicas muy finas (un proceso conocido como pulverización catódica o MSVD) que reflejan las longitudes de onda de la luz que transmiten más calor. 

Esta capa también goza de baja emisividad, pero una alta transmisión de la luz, de forma que la entrada de luz ultravioleta e infrarroja se ve reducida pero no la luz visible del sol, que es la que ilumina.

Por el otro lado tenemos la capa pirolítica, que es en realidad un recubrimiento pirolítico que crea una capa exterior dura muy resistente a las condiciones ambientales y a los arañazos. Aunque no aporta un gran control solar, sí influye en la durabilidad del vidrio de la ventana. 

Con estas características, no es de extrañar que se utilicen en fachadas exteriores de los edificios de las grandes ciudades. En estos casos, además, suelen combinarse con vidrios aislantes para añadir aislamiento acústico.

Cristales con control solar inteligente 

Los cristales inteligentes regulan su acción en respuesta a estímulos externos como la luz, la temperatura o la electricidad. 

Pueden ser controlados manualmente mediante interruptores o mediante sistemas automatizados que ajustan sus propiedades de acuerdo con las condiciones ambientales.

Esto es gracias a que están fabricados materiales optoeléctricos o, mejor dicho, que combinan la electrónica y la luz.

Gracias a esto pueden cambiar su estructura molecular a medida que la temperatura aumenta. Cuando esto pasa se vuelven más opacos para bloquear el exceso de calor. 

Por el contrario, cuando la temperatura disminuye, se vuelven más transparentes para permitir la entrada de luz natural.

En función del modelo, algunos pueden cambiar de color o transparencia alrededor de 25-30°C, mientras que otros pueden hacerlo a temperaturas más altas, como 43-47°C.

Se utilizan para ventanas controladas por ordenador, en paneles de fachadas y estructuras de patio, en escaleras, en retrovisores, parabrisas y ventanas de vehículos, e incluso en invernaderos.

Beneficios de los cristales con control solar

Como has podido ir leyendo, los beneficios de los vidrios o cristales con control solar son muchos, pero a continuación vamos a verlos todos:

1. Ahorro en el consumo de luz 

Es la ventaja más agradecida, porque con las ventanas son vidrios que protegen del sol se aprovecha al máximo la luz natural y apenas es necesario utilizar iluminación artificial durante el día.

2. Mejora la eficiencia térmica de los edificios 

Muy relacionado con lo anterior, con los cristales solares también se utilizan menos los sistemas de refrigeración, porque reducen muchísimo la cantidad de calor que entra a través de las ventanas. 

3. Mejora el confort interior 

En climas cálidos gozar de una temperatura moderada es todo un privilegio, y es justo lo que se puede conseguir utilizando vidrios con control solar. 

El secreto está en que evitan la acumulación de calor y el sobrecalentamiento, aunque no bloqueen al 100% la acción térmica del sol. 

4. Protección de la radiación ultravioleta 

Otra ventaja a tener en cuenta es que los cristales con control solar actúan como un escudo contra la radiación ultravioleta (UV), protegiendo los interiores del daño que estos rayos pueden causar. 

Esto no solo ayuda a preservar los muebles y materiales interiores del desvanecimiento y deterioro, sino que también protege la salud de los ocupantes al reducir la exposición a la radiación UV.

5. Contribuyen a la sostenibilidad ambiental 

Por último, y en consecuencia de todo, si instalamos ventanas con protección solar estaremos mejorando la eficiencia energética de nuestra vivienda o edificio y, por lo tanto, contribuyendo a la sostenibilidad ambiental. 

Y es que reducir la demanda de energía para climatización e iluminación, tiene un impacto directo en las emisiones de gases de efecto invernadero, que disminuyen. 

Aplicaciones de las ventanas con protección solar

Las ventanas con protección solar tienen una amplia variedad de aplicaciones. Algunas de ellas las hemos mencionado antes, pero aún hay muchas más: 

• Edificios comerciales y oficinas: en los que están equipados con grandes ventanales, las ventanas con protección solar ayudan a controlar la temperatura interior y a mejorar el confort visual.
• Hogares residenciales: las ventanas de techo, como las de tipo Velux, suelen tener cristales de control solar para que los áticos y los espacios con techos inclinados, que suelen acumular calor, sean más habitables.
• Hospitales y clínicas: en entornos de atención médica, los vidrios solares son muy útiles para prevenir golpes de calor, sobre todo en pacientes de riesgo. 
• Escuelas y universidades: en instituciones educativas los cristales solares pueden contribuir a un mejor rendimiento académico.
• Autobuses, trenes y aviones: algunos están equipados con ventajas con protección solar para  mejorar la comodidad de los pasajeros durante los viajes.
• Invernaderos: los vidrios con controlar solar permiten optimizar las condiciones de crecimiento para las plantas al regular la cantidad de luz y calor que entra.

Vidrio control solar: precio por m2

El precio del vidrio de control solar por m2 oscila entre los 50 y 150 euros, pudiendo variar según factores como el tipo de vidrio, sus características técnicas, y el proveedor. 

Por ejemplo, el vidrio reflectante es el más económico, pero con menos propiedades de aislamiento térmico. Para mejorarlas, tendríamos que optar a un vidro de baja emisividad, que ven su precio incrementado. Los más caros son los vidrios inteligentes.

Además, también influirá en el precio escoger sistemas de doble o triple acristalamiento, así como el espesor de las láminas de vidrio (cuanto más gruesas, más caras). 

Por último, no tendrá el mismo coste instalar una carpintería de PVC que una de aluminio. 

En todo caso, cualquier empresa de PVC puede elaborarte un presupuesto a medida para la instalación de vidrios con control solar.