Estudio comparativo del análisis térmico para ventanas de vidrio empleando un modelo de transferencia de calor y SolidWorks

Abstract

Este trabajo tiene como objetivo realizar el análisis y simulación en SolidWorks de la transferencia de calor, tanto para una ventana simple, así como para una ventana doble, cuyo. Para el análisis, dos situaciones climáticas fueron evaluadas y de esta manera determinar su viabilidad desde el punto de vista de diseño y económico: 1) temperatura en el exterior de -10°C, la cual corresponde a condiciones climáticas muy frías (USA) y 2) Temperatura en el exterior de 3°C, las cuales generalmente se encuentran en climas más cálidos (México). El estudio es realizado considerando condiciones de estado estable, no existe transferencia de calor entre las paredes y la ventana, así como flujo de calor bidireccional a lo largo de la ventana. Además, se analiza el efecto del espesor del material sobre las temperaturas en el interior, exterior y transferencia de calor en ambos tipos de ventana. Los resultados muestran que el incremento del espesor del vidrio reduce la transferencia de calor. Al emplear el caso 1 y un espesor de 10 mm, la temperatura que se obtiene en el interior del recinto para la ventana simple es de -1.79°C, mientras para la ventana doble es 14.38°C, lo que representa una diferencia de temperatura de 16.17°C. Para el caso 2 y un espesor de 10 mm, la temperatura obtenida en el interior para la ventana simpe y doble es de 7.66°C y 16.82°C, respectivamente, lo que resulta una diferencia de temperatura de 9.16°C, por lo que la mejor alternativa, desde el punto de vista térmico, es emplear ventanas de hoja doble para reducir la transferencia de calor.