8 - Cálculo de La Carga Térmica-Vivienda Unifamiliar

7/21/2019 8 - Cálculo de La Carga Térmica-Vivienda Unifamiliar

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I N S T A L A C I O N

E S - 2

Curso 2011-2012



4 [email protected]

Limitación de demanda energética HE-1



55

U - Transmitancia térmica cerramientosTransmitancia térmica en

puentes térmicos

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Carga térmica

Text < Tint



6

Uc- transmitancia térmica de la cubiertaTransmitancia térmica en

puentes térmicos

Us - transmitancia térmica de las soleras [email protected]

Carga térmica



Emisores de calor

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CARGA TÉRMICA

8

Para mantener constante la temperatura interior deun local calefactado, hay que suministrar al mismoen cada instante, una potencia calorífica queequilibre el balance entre las pérdidas de calor queexperimenta el local, debidas a:

La transmisión a través de sus cerramientos

A las entradas de aire exterior por ventilación einfiltraciones

Y las ganancias suministradas al local.

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Q = Pérdidas cerramientos+ Infiltraciones

+ Pérdidas/Ganancias internas

+ Pérdidas por interrupción+ Pérdidas por orientación

9

BALANCE TÉRMICO DEL EDIFICIO

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( ) ( ) seiaiiei M total I t t C L I t t S U Q +−⋅⋅⋅+−⋅⋅= ∑

UM = Transmitancia térmica en W/m² K

S=axb, siendo a y b, dimensiones en longitud y anchura de cada paramento

Ii = factor de infil tración o permeabil idad de la carpintería

L i = Longitud de las juntas

Ca= Calor específico del aire (0,306 kcal/hm³ o 0,35 W/m³)

t i =temperatura interior del local (según RITE, entre 20 y 23ºC)

te=temperatura exterior. UNE 24045 (UNE 100001/85)

Is= incrementos por intermitencia y orientación

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Es la carga térmica de transmisión de calor (potencia caloríficadisipada) a través de los cerramientos.

QT

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Es la carga térmica total de venti lación que tiene en cuenta laspérdidas que se producen por:

Infiltraciones de aire a causa de la permeabilidad de loscerramientos.

Necesidades de ventilación en recintos cerrados.

QV=

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Es la carga térmica total que tiene en cuenta las pérdidas quese producen por:

Interrupciones de servicio

Orientación

QV=

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Con el objeto de evitar el sobredimensionamiento de lasinstalaciones, hay que tener en cuenta la generación interna decalor en los recintos, cuando ésta es permanente, es decir,continuada.

Las aportaciones internas de calor se deben generalmente a:

Iluminación

Ocupación Fuentes caloríficas diversas

Por lo tanto, el balance final, será:

( ) ( ) Dseiaiiei M total Q I t t C L I t t S U Q −+−⋅⋅⋅+−⋅⋅= ∑

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Condiciones de diseño:

Servicio de calefacción ininterrumpido, con reducción nocturna

Temperatura interior, HR

Temperatura exterior, HR

Velocidad del viento

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EJEMPLO DE CÁLCULO

16

Se dispone de una vivienda unifamiliar de129 m² de superficie útil, ubicada en

Santander.

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¿Calcular la carga térmica que

necesitará la vivienda.



EJEMPLO DE CÁLCULO

18 [email protected]



22


Condiciones de diseño:

Servicio de calefacción ininterrumpido, con reducción nocturna

Temperatura interior 20º C, HR-75 %

Temperatura exterior -1º C, HR-95 %

Velocidad del viento 22,32 km/h

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CÁLCULO DE LAS SUPERFICIES

23 [email protected]



24


La transmitancia térmica de los cerramientos, obtenidos según el CTE; DB-

HE-1, son:

Cerramiento U (w/m² k)

Muro exterior 1,08Ventanas 3,3

Puerta vivienda 3,5

Cubierta 0,35

Suelo 0,5

Tabique 8 cm 2,069

Tabique 18 cm 1,59

Puerta interior 1,68

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1. Salón comedor:

Muro exterior: 47,33 m²Ventanas y puertas: 19 m²

Suelo y Techo: 8,8x5,4 = 47,77 m²

Cálculo de superficies de los cerramientos:

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CÁLCULO SUPERFICIES

Siguiendo el mismo procedimiento de cálculo, seobtienen las tablas:MUROS

VENTANAS YPUERTAS

SUELO YTECHO

TABIQUE DE8 CM

TABIQUEDE 18 CM

PUERTAPRINCIPAL

BAÑO 3,86 0,36 5,36

COCINA 10,45 2,31 11,36

DORMITORIO 1 14,68 2,59 10,33

DORMITORIO 2 19 2,59 13,64

DORMITORIO 3 9,63 2,59 10,8

DORMITORIO 4 20,16 2,59 15

VESTIBULOPASILLO

1,68 14,74 4,68 3,91 4,80

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Las pérdidas por transmisión térmica de loscerramientos, son:

Salón comedor:

( )eisalon

t t S U Q −⋅⋅=

Local Cerramiento Superficie U Δt QS

Salón-comedor Muro exterior 47,33 1,08 21 1.079,4

Ventanas 19 3,3 21 1.316,7

Suelo 47,77 0,5 15 358,2

Techo 47,77 0,35 21 351,1

Pérdidas en el salón 3.105,4 W

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Si i d l i di i t d ál l



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Siguiendo el mismo procedimiento de cálculo:

Descripción delcerramiento

Superficie

m²

U

W/m² K

ΔT

ºC

Pérdidas (W)

Al exterior A locales no calefactados

BAÑO

Muros 3,86 1,08 23 96,4Ventanas y puertas 0,36 3,3 23 27,3

Suelo 5,36 0,5 15 40,2Techo 5,36 0,35 23 43,1

Subtotales 207,0 0

TOTAL 207

COCINA

Muros 10,45 1,08 21 238,3Ventanas y puertas 2,31 3,3 21 160,1Suelo 11,36 0,5 15 85,2Techo 11,36 0,35 21 83,5

Subtotales 567,1 0

TOTAL 567

DORMITORIO 1


Suelo 10,33 0,5 13 67,1Techo 10,33 0,35 21 75,9

Subtotales 581,47 0TOTAL 581

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Descripción delcerramiento

Superficie

m²

U

W/m² K

ΔT

ºC

Pérdidas (W)

Al exterior A locales no calefactados

DORMITORIO 2

Muros 19 1,08 21 433,3Ventanas y puertas 2,59 3,3 21 179,5

Suelo 13,64 0,5 13 88,66Techo 13,64 0,35 21 100,25

Subtotales 801,71 0

TOTAL 802DORMITORIO 3


Suelo 10,8 0,5 13 70,2Techo 10,8 0,35 21 79,4

Subtotales 548,7 0

TOTAL 549DORMITORIO 4


Suelo 15 0,5 13 97,5Techo 15 0,35 21 157,5

Subtotales 857,9 0

TOTAL 858VESTIBULO YPASILLO

Tabique 8 cm 4,68 2,06 8 ------ 77,5Tabique 18 cm 3,91 1,59 8 ------ 50,0

Puertas 1,68 1,98 8 ----- 26,6Puerta principal 4,80 3,5 19 319,2

Suelo 14,74 0,5 11 81,04

Techo 14,74 0,35 19 126,35

Subtotales 526,59 154,1

TOTAL 681

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Por incrementos, las pérdidas serán:

Pérdidas por interrupción. Se calculan en función de la clase de servicio

y de un coeficiente, CA, que tiene un valor:

( )eiT

T A

t t S QC

−⋅=

Pero para que la puesta en régimen se realice enuna hora aproximadamente, debe incrementarse enun 10 % en viviendas.

Existen también valores tabulados que nos dan en % elaumento de energía necesaria

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31

Pérdidas por orientación. Se calculan según:

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32

Por lo tanto:

Local Q Intermitencia Orientación QT

Salón 3.105 1,10 NO 1,1 3.757

Baño 207 1,10

SE 1,05 239

Cocina 567 1,10

SE 1,05 678

Dormitorio 1 581 1,10

N 1,15 735

Dormitorio 2 802 1,10 NE 1,125 993

Dormitorio 3 549 1,10

S 1,0 604

Dormitorio 4 858 1,10 SE 1,05 991

Vestíbulo 681 1,10

1,05 787

SUMA TOTAL 8.784 W

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33

Pérdidas por infiltraciones:

Existen dos métodos:

1. Método de las superficies

2. Método de las rendijas

El primero, viene condicionado por la existencia de datos de ensayosen laboratorio de las carpinterías, poco usado en nuestro caso.

El segundo, trata sobre el caudal de aire inf iltrado que pasa a un locala través de los huecos sometidos a la acción del viento, y viene dadopor la expresión:

( )seiaiii

t t C L I Q −⋅⋅⋅=

∑ [email protected]



34


Para 22,32 km/h del viento, el coeficiente l i, será:

[email protected]

f



35


L i, se calculará, para el salón comedor:

5,50

1,10

1,00

1,10

(1,1+5,5)2 + 1,10+(1,1+1)2+1,10 = 19,8 m [email protected]



36


El valor será:

Qi = 3,65x19,8x0,35x21 = 531,2 W

Por lo tanto para el salón-comedor:

Siguiendo el proceso de cálculo, se obtiene la tabla:

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Pé did t t l l i i d



37

Pérdidas totales en la vivienda:

SUMA TOTAL 10.174 W

Local QSI Infiltraciones QT

Salón 3.757 531 4.288

Baño 239 22

261

Cocina 678 56

734

Dormitorio 1 735 127

862

Dormitorio 2 993 213

1.206

Dormitorio 3 604 53 657

Dormitorio 4 991 278 1.269

Vestíbulo 787

110897

Pérdidas totales= pérdidas por transmisión + pérdidas por infil traciones:

[email protected]

Pé did t t l l i i d



38

Pérdidas totales en la vivienda:

CARGA TÉRMICA TOTAL = 10.174 W = 10,174 KW

Pérdidas totales= pérdidas por transmisión + pérdidaspor infiltraciones - aportaciones internas

En nuestro despreciaremos estas aportaciones de calor,

con lo que:

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