Este documento presenta un estudio sobre el diseño de un invernadero prefabricado colocado en la cubierta de un edificio para precalentar el aire de ventilación y reducir el consumo energético. Los autores realizaron simulaciones en 6 ciudades europeas para determinar el ángulo óptimo de inclinación del acristalamiento. Los resultados mostraron que el ángulo óptimo es de 55° para la mayoría de las ciudades, excepto Viena (50°) y Hamburgo (60°), y que las diferencias de temper

2. J. Gainza Barrencua, M. Odriozola Maritorena y R. Hernández Minguillón
Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento

3. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
1. INTRODUCCIÓN.
USO DE INVERNADEROS PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO
Fuente: www. blog.about-haus.com
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 1/12

4. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
1. INTRODUCCIÓN.
USO DE INVERNADEROS PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO
Fuente: www. www.lacatonvassal.com
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 2/12
COLOCACIÓN EN CUBIERTA.
VENTAJAS CON RESPECTO A LOS ADOSADOS
A LA FACHADA SUR:
1.- Realizar el acristalamiento con el ángulo que se
desee. → Mayores ganancias solares.
2.- Forma y el volumen del invernadero no tan
limitados
3.- Menos exigencias estéticas y urbanísticas
4.- Menos sombreamiento
5.- Más fácil prevenir el sobrecalentamiento
6.- Posibilidad de introducir el aire precalentado en
el edificio mediante el sistema de ventilación
mecánico del edificio

5. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
2. METODOLOGÍA.
2.1. Diseño del invernadero
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 3/12
1.- Sección con forma de triángulo rectángulo.
2.- Hipotenusa totalmente acristalada y orientada al sur
3.- Zonas opacas:
- Poliestireno extruido para evitar pérdidas térmicas
- Adoquín negro de hormigón para dar inercia al invernadero
4.- Estructura de chapa galvanizada plegada

6. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
2. METODOLOGÍA.
2.1. Diseño del invernadero
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 4/12
5.- Invernadero prefabricado con módulos de pequeñas dimensiones:
- Módulos acoplables entre sí →mejor adaptabilidad a distintos emplazamientos
6.- Conectado con el sistema de ventilación mecánica del edificio
- Introducir en el edificio el aire precalentado de manera fácil y eficaz
7.- Posibilidad de acoplar un recuperador de calor
- Entre la expulsión del aire viciado del edificio y el aire a introducir en el invernadero
- Mejora del rendimiento del sistema

7. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
2. METODOLOGÍA.
2.1. Diseño del invernadero
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 5/12

8. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
2. METODOLOGÍA.
2.2 Análisis del ángulo del acristalamiento
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 6/12
¿CUÁL ES EL ÁNGULO IDÓNEO?
1.- Cuanto más perpendicular llegue la
radiación solar mayores ganancias
2.- La posición e inclinación del sol a lo
largo del año varía en función la latitud del
lugar
3.- El clima del lugar influye en la radiación
solar recibida

9. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
2. METODOLOGÍA.
2.2 Análisis del ángulo del acristalamiento
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 7/12
PARA ESTABLECER EL ÁNGULO ÓPTIMO:
1.- Simulación mediante Design Builder del
invernadero con distintas inclinaciones
2.- Simulación en 6 ciudades europeas:
- Madrid
- Barcelona
- Viena
- Munich
- París
- Hamburgo
3.- Grados de inclinación simulados:
- 35,40,45,50, 55, 60, 65 y 70º
4.- Simulación solo del periodo de invierno:
- 1 de octubre al 31 de marzo

10. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
2. METODOLOGÍA.
2.2 Análisis del ángulo del acristalamiento
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 8/12
Datos climáticos de las ciudades elegidas.

11. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
3. RESULTADOS
3.1. Ganancias solares en función del
ángulo de inclinación en cada una de las
ciudades elegidas.
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 9/12
1.- Cuanta más radiación solar, mayores ganancias
2.- Ángulo óptimo:
- Madrid, Barcelona, Múnich y París: 55º
- Viena: 50º
- Hamburgo: 60º

12. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
3. RESULTADOS
3.2. % de las ganancias solares en el invernadero con respecto al ángulo óptimo.
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 10/12
1.- Diferencias entre todos los ángulos <7%
2.- Diferencias entre el ángulo óptimo y los inmediatamente posteriores <1%

13. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
3. RESULTADOS
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 11/12
1.- Temperaturas más altas en todas las ciudades: 55º
2.- Diferencia de temperaturas con diferente inclinación:
Diferencia de Tª<1ºC, en todas las ciudades
3.- Diferencia entre las temperaturas del invernadero y
las del exterior muy importantes:
- Madrid 23ºC
- Barcelona 20ºC
- Viena 20ºC
- Munich 18ºC
- París 16ºC
- Hamburgo 15ºC
Este precalentamiento supondrá ahorros
energéticos muy importantes
3.3. Temperaturas medias en el interior del invernadero en función al ángulo de inclinación.

14. Diseño de invernadero prefabricado para precalentar
el aire de ventilación y reducir el consumo energético:
ángulo óptimo de acristalamiento
4. CONCLUSIONES
J. Gainza Barrencua
M. Odriozola Maritorena
R. Hernández Minguillón 12/12
1.- Ángulo con mayores ganancias solares:
- Madrid 55º
- Barcelona 55º
- Viena 50º
- Munich 55º
- París 55º
- Hamburgo 60º
2.- Diferencias entre el ángulo óptimo y los
inmediatamente posteriores <1%
3.- Ángulo con el que se obtienen temperaturas más
altas en el invernadero:
- 55º en todas las ciudades
4.- En diferentes latitudes y climas más extremos
necesario hacer de nuevo este análisis.
CONCLUSIÓN: Ángulo óptimo en la mayor parte de Europa 55º.

15. Joseba Gainza Barrencua
Email: joseba.gainza@ehu.eus