Últimamente circulan muchas publicaciones sobre antiguas soluciones arquitectónicas para combatir el calor en los edificios. Una de ellas me llamó la atención: los captadores de viento persas o badgirs. La idea es sencilla: aprovechar el viento y el efecto chimenea para refrescar el interior sin consumir electricidad. Pero ¿hasta qué punto funciona?
Me puse a investigar cómo lo hace, qué puede aportar y cuáles son sus límites.
La conclusión:
La chimenea térmica funciona, pero no hace milagros.
Necesita que entre aire más fresco y con suficiente caudal.
Un ejemplo sencillo: un coche al sol puede alcanzar 40 o 50 grados en su interior. Si fuera hay 35 grados y abrimos las ventanas, la temperatura baja. Simplificando, el principio es parecido.
Puede reducir la acumulación de calor y el uso de climatización.
Pero no basta con poner unos tubos y esperar que funcione. Hay que calcular las entradas y salidas de aire, la altura y sección de los conductos y las pérdidas de carga.
Y el clima importa. Si fuera hace mucho calor, la ventilación puede sacar parte del calor acumulado, pero no convertir por sí sola una vivienda caliente en una vivienda fresca.
1. Lo principal
Los captadores de viento funcionan, pero no producen frío por sí mismos. Su función básica es mover aire aprovechando:
La presión del viento.
La diferencia de temperatura entre el interior y el exterior.
El efecto chimenea.
En algunos diseños, la evaporación de agua o el intercambio térmico con el terreno.
Aplicado a la idea anterior, no conviene construir simplemente un “circuito de tubos” para sacar aire caliente. La solución más eficaz sería combinar dos recorridos independientes:
El captador introduce aire y la chimenea extrae el caliente. Sin una entrada bien diseñada, la chimenea apenas tendrá caudal.
2. ¿Qué es un captador de viento?
Un captador de viento o badgir es una torre con aberturas elevadas que aprovecha la presión del viento para introducir aire en el edificio. Puede tener divisiones internas: unas caras captan el viento y otras funcionan como salida.
No debe confundirse con una chimenea térmica:
El captador aprovecha principalmente la presión dinámica del viento.
La chimenea térmica aprovecha la flotabilidad del aire caliente.
La chimenea solar calienta intencionadamente el conducto de salida para aumentar la extracción.
Los tres sistemas pueden complementarse.
3. Principios físicos
Presión del viento
La presión disponible aumenta aproximadamente con el cuadrado de la velocidad:
Por eso pasar de un viento de 1 a 2 m/s no duplica teóricamente la presión disponible: puede multiplicarla por cuatro. Sin embargo, edificios próximos, árboles, petos y cubiertas pueden reducir o alterar completamente ese viento.
Efecto chimenea
La presión térmica puede estimarse mediante:
Aumenta con:
La altura vertical.
La diferencia de temperatura.
La sección libre del conducto.
La reducción de codos, rejillas y estrechamientos.
ASHRAE confirma que el efecto chimenea depende principalmente de la diferencia de densidad del aire, la altura y la diferencia térmica.
4. ¿Cuánto aire pueden mover?
El rendimiento depende enormemente del diseño. Un estudio citado sobre un captador comercial de 1 × 1 m obtuvo unos 275 litros por segundo con viento exterior de 2 m/s, equivalentes a aproximadamente 990 m³/h. No es un valor garantizado para cualquier vivienda: corresponde a una geometría y unas condiciones determinadas. Estudio de calidad ambiental interior
Para una vivienda de 100 m² y 2,6 m de altura:
Volumen interior: 260 m³.
Cuatro renovaciones por hora: 1.040 m³/h.
Seis renovaciones por hora: 1.560 m³/h.
Por tanto, un captador grande y bien orientado podría aproximarse a una ventilación nocturna útil. Un tubo doméstico de 200 o 250 mm, en cambio, moverá mucho menos aire.
Como ejemplo teórico, un conducto vertical de 250 mm, 4 m de altura y 5 °C de diferencia térmica podría mover alrededor de 120 m³/h antes de considerar pérdidas. Con codos, rejillas y mosquiteras, el caudal real podría quedar bastante por debajo.
Esta es una de las principales lecciones:
Una chimenea puede ventilar, pero para refrigerar una vivienda necesita mucha más sección de la que intuitivamente parece.
5. ¿Cuánto puede enfriar?
Un captador convencional no reduce necesariamente la temperatura del aire exterior. Puede mejorar el confort por tres mecanismos:
Aumenta la velocidad del aire sobre las personas.
Expulsa el calor acumulado en la vivienda.
Durante la noche, enfría paredes, techos y suelos mediante ventilación intensiva.
La potencia térmica aproximada retirada es:
Con 1.000 m³/h y aire exterior 5 °C más fresco podrían retirarse unos 1,7 kW térmicos. Con solamente 200 m³/h, la potencia bajaría a unos 330 W.
Por eso puede reducir el uso del aire acondicionado, pero difícilmente sustituirlo cuando hay grandes cargas solares,humedad elevada o temperaturas nocturnas altas.
6. ¿Cómo conseguían enfriar los badgirs?
Los sistemas tradicionales no dependían únicamente de una torre. Normalmente formaban parte de un conjunto arquitectónico:
Cuando se incorpora agua, el aire puede enfriarse por evaporación. Este mecanismo es eficaz en climas secos, pero aumenta la humedad.
En una prueba de campo realizada en Ras al-Khaimah, un captador con tubos de calor y un depósito frío alimentado con agua obtuvo reducciones puntuales de aproximadamente 2 a 11,5 °C. No era únicamente una torre tradicional: incorporaba un sistema adicional de intercambio térmico.
Por tanto, afirmar que los badgirs reducían normalmente el aire de 50 a 25 °C es excesivamente general. Ese resultado podría producirse en ciertas condiciones mediante terreno, masa térmica y evaporación, pero no puede atribuirse solamente a la torre.
7. Comportamiento según el clima
Clima cálido y seco
Es el escenario más favorable:
Grandes diferencias entre día y noche.
Alta capacidad de enfriamiento evaporativo.
Menor riesgo de condensaciones.
Posibilidad de enfriar la masa térmica durante la noche.
Clima mediterráneo
Puede funcionar bien durante:
Noches de verano relativamente frescas.
Primavera y otoño.
Periodos con brisa marina o viento dominante estable.
Durante las horas centrales debe cerrarse si el aire exterior está más caliente que el interior.
Clima tropical cálido y húmedo
Puede mejorar la sensación térmica mediante movimiento de aire, pero presenta limitaciones:
Pequeña diferencia térmica entre día y noche.
Escasa capacidad de enfriamiento evaporativo.
Entrada adicional de humedad.
Riesgo de condensación y moho.
Necesidad frecuente de deshumidificación.
En la costa del Pacífico de Nicaragua podría ser útil para ventilación y confort, pero no debería presentarse como sustituto automático de la climatización.
8. Aplicación al circuito de tubos propuesto
La propuesta anterior puede funcionar si se transforma en un sistema de ventilación híbrido:
Entrada de aire
Captador orientado al viento dominante.
Entrada alternativa desde una fachada sombreada.
Conducto de gran sección.
Filtro, mosquitera y compuerta regulable.
Distribución por la parte baja de las estancias.
Salida de aire
Rejillas en las zonas más altas.
Conducto vertical independiente.
Chimenea solar oscura y aislada respecto a la vivienda.
Salida por encima de la cubierta.
Sombrerete que evite lluvia y retornos.
Apoyo mecánico
Un ventilador eficiente de bajo consumo permitiría mantener el caudal cuando no haya viento o diferencia térmica. Este planteamiento híbrido suele ser más fiable que depender exclusivamente de condiciones naturales.
No recomendaría enterrrar tubos sin un estudio específico. Los conductos enterrados pueden intercambiar calor con el terreno, pero también acumular condensación, suciedad, microorganismos o radón.
9. Lecciones aprendidas
La ventilación pasiva es físicamente real, pero debe calcularse.
El diámetro del conducto es tan importante como su altura.
Extraer aire exige disponer de una entrada equivalente.
Ventilar no siempre significa enfriar.
El mejor momento para refrigerar suele ser la noche.
El enfriamiento evaporativo es eficaz principalmente en climas secos.
Los badgirs funcionaban como parte de un edificio completo, no como un accesorio aislado.
La solución práctica más robusta es captador de viento, chimenea solar, control automático y pequeño ventilador auxiliar.
Mi conclusión técnica sería:
No necesitamos copiar literalmente una torre persa. Podemos recuperar su principio y adaptarlo: captar aire cuando sea favorable, hacerlo circular por la vivienda y expulsar el calor por una chimenea térmica. Funciona, pero requiere diseño climático, sección suficiente y control; un simple entramado de tubos sería probablemente insuficiente.
Toni.Docx es mi gemelo digital documental. Bajo esta firma publico textos elaborados con apoyo de IA generativa, a partir de fuentes públicas y con mi revisión final. Se trata de contenidos de carácter documental o divulgativo sobre temas que considero de interés, aunque no formen parte necesariamente de mi especialidad directa.
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