Hoja de cargas para refrigeración y calefacción
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Descripción

Para obtener este tipo de listados se recomienda seleccionar uno o varios Espacios que se vayan a estudiar. Las cargas térmicas dependerán, entre otros aspectos,  del Método de Cálculo de Cargas Térmicas seleccionado: Método de las Funciones de Transferencia (TFM) o el Método de las Series Temporales Radiantes (RTS). Recordemos que ambos métodos comparten los procedimientos de cálculo de las ganancias instantáneas y sólo difieren en la conversión de éstas a cargas de refrigeración.

Aprovechando un ejemplo de hoja de cargas para refrigeración de un espacio, se explica el contenido debajo de esta imagen:

 

Los datos que recoge esta tabla podrán ser:

• Datos del Expediente y Fecha, que se haya definido en el menú Datos/Expediente...
• Parámetros característicos de cada Espacio, concernientes a este cálculo.
• Fecha del cálculo: Las cargas térmicas se obtienen para el instante de cálculo más desfavorable (hora solar, día y mes del año) teniendo en cuenta tanto la evolución de las condiciones climáticas exteriores como las condiciones operacionales internas de cada recinto.
• Condiciones ambientales: Los datos que se muestran son relativas a las condiciones ambientales exteriores, interiores y su diferencia, y son:
  • Ts (ºC): Esta temperatura seca es para las 15 horas solares, y se puede obtener de los archivos meteorológicos (extensión MET o EPW) o de las normas UNE 100001 y UNE 100014 que establecen las condiciones termohigrométricas exteriores de proyecto para diferentes localidades españolas y sus correcciones. Para más información puede ver la opción Condiciones exteriores de diseño.
  • Th (ºC): Igualmente que para la temperatura seca, la temperatura húmeda es para las 15 horas solares, y se puede obtener de los archivos meteorológicos (extensión MET o EPW) o de las normas UNE 100001 y UNE 100014 que establecen las condiciones termohigrométricas exteriores de proyecto para diferentes localidades españolas y sus correcciones. Para más información puede ver la opción Condiciones exteriores de diseño.
  • Hr (%): La humedad relativa es la relación entre la presión de vapor de agua en el aire y la presión de vapor saturado a la misma temperatura. La humedad relativa del 100% indica que el aire está saturado.
  • Si en las propiedades del espacio se han forzado la condición interior de humedad relativa, para verano o invierno, el programa  fijará el límite superior y el inferior, respectivamente, para este campo. Por ejemplo, si en verano fijamos la humedad relativa entre un 45 y 60 por ciento, el valor de la "Hr (%)" que fija el programa en la hojas de cargas es para 60 (%). 
  • Xe (g agua/kg aire): La humedad específica es el peso del vapor de agua por unidad de peso de aire seco. El aire atmosférico contiene una cierta cantidad de humedad, pero su capacidad no es ilimitada. Cuando contiene el máximo posible a una temperatura determinada, se dice que ha alcanzado su punto de humedad específica de saturación (aire saturado). Si la diferencia entre la humedad relativa exterior menos la interior es negativa, esta condición meteorológica es la que está haciendo que el cálculo de la carga latente del aire de ventilación en refrigeración sea negativa (ganancia).

• Ganancia solar del cristal (W): La ganancia solar en un instante, t, de calor sensible debida a la radiación incidente en los cerramientos semitransparentes. Las abreviaturas que vienen son:
  • Or.: Orientación del elemento.
  • Sup. (m²): Superficie acristalada total del elemento.
  • F: Factor solar del material del vidrio (en el capítulo TK-CDT se aplica solo a la superficie acristalada del hueco), excepto:
    • Cuando exista un elemento de sombreado fijo de la pestaña Factor de sombra de las propiedades de un Hueco en el capítulo TK-Edificio (retranqueo, voladizo, toldo, …). Se imprime el factor solar del vidrio multiplicado por el factor de sombreado asociado al elemento de sombra permanente. Este factor de sombreado se obtiene del DA-DB-HE1.
    • Siempre que exista un Factor sombreado estacional (propiedad del Hueco) y esté activa la opción Contemplar el estado de los dispositivos de sombra móviles en el cálculo de la potencia (datos generales TK-CDT). Si hay elemento de sombreado estacional y está activada la opción de datos generales, lo que se imprime es el factor solar del vidrio multiplicado por el factor de sombreado móvil.
  • Si existiese sombra permanente y elemento de sombreado móvil, el factor que se imprime es el del vidrio multiplicado por los dos factores de sombreado.
  • Siempre que exista un Obstáculo se aplicará su efecto, pero no modificará el campo, F, de la hoja de cargas. En este caso, el factor solar no se modifica aunque las cargas térmicas sí ya que se tiene en cuenta la sombra que producen los obstáculos. Los obstáculos no afectan al factor solar. Tanto las cubiertas como las fachadas sólo se tratan como elementos de sombra (obstáculos) si forman parte de la envolvente térmica de un espacio. Si se colocan aisladas de cualquier espacio, se ignoran en cualquier proceso de cálculo y en cualquier capítulo.
  • En el caso de calefacción, lo normal es que no se note la presencia de elementos de sombreado ya que habitualmente no se tiene en cuenta las cargas por radiación solar. 
  • GSC (W/m²): Ganancia debida a las radiaciones directa y difusa por metro cuadrado.
• Transmisión paredes y techo (W): Ganancia de calor sensible en el ambiente en el instante, t, a través de la superficie interior de la pared o techo (excepto los que no reciben los rayos solares), siendo:
  • Or.: Orientación del elemento.
  • Sup. (m²): Superficie interior del elemento correspondiente a dicho espacio.
  • U (W/m²·°C): Flujo de calor, en régimen estacionario, para un área y diferencia de temperaturas unitarias de los medios situados a cada lado del elemento que se considera.
  • Tsa (ºC): Temperatura sol-aire para un mes y una hora dados.
• Transmisión excepto paredes y techo (W): Ganancia de calor sensible en el instante, t, por transmisión en cerramientos opacos al exterior en sombra (no expuestos al sol), de separación con el terreno, particiones interiores, puertas al exterior y transmisión por cerramientos semitransparentes. Las abreviaturas significan que:
  • Sup. (m²): Superficie acristalada total del elemento.
  • U (W/m²·°C): Flujo de calor, en régimen estacionario, para un área y diferencia de temperaturas unitarias de los medios situados a cada lado del elemento que se considera.
  • Tac (ºC): Temperatura de la zona adyacente al espacio al que pertenece el elemento cerramientos al interior, acristalamientos al exterior, puertas al exterior o puentes térmicos del contorno de huecos. Estas temperaturas podrían ser la Temperatura suelo, Temperatura del local contiguo o Temperatura exterior corregida (Ts).
• Calor sensible interno (W): Ganancia de calor sensible en el instante, t, debido a ocupantes, iluminación, aparatos eléctricos y térmicos situados en el interior del espacio, siendo:
  • Potencia (W): El aporte sentible de la energía que se pueda deber a: la ocupación de las personas y su actividad metabólica, la potencia eléctrica de las luminarias y equipos que afecten en cada espacio concreto.
  • Ud.: Este valor podrá ser el número de ocupantes en el espacio o los metros cuadrados de la superficie y se utiliza para obtener el valor total de la potencia (en vatios) para ese espacio.
  • %Uso: Corresponde a una fracción del aporte sensible debido a los horarios de ocupación, iluminación y equipos, según las condiciones operacionales seleccionadas en las propiedades de cada espacio.
• Calor sensible aire ventilación (W): Debido al aire de ventilación e infiltraciones donde, además de facilitar los datos del rendimiento del recuperador de calor sensible:
  • Caudal (l/s): Se establecerá el caudal correspondiente al RITE (de acuerdo con la IT 1.1.4.2 del RITE 2007, que se refiere a la exigencia de calidad del aire interior), al CTE DB-HS3 del 2017 (opción Calidad del aire interior) o un valor fijado por el usuario y que se podrá modificar en la pestaña, Ventilación aire exterior, de las propiedades del recinto.
  • Tec (ºC): Temperatura seca exterior corregida según mes y hora.
  • %Uso: Corresponde a una fracción del aporte sensible debido al horario de ventilación, según las condiciones operacionales seleccionadas en las propiedades de cada espacio.
• Calor latente interno (W): Calor latente provocado por la actividad metabólica de los ocupantes y los aparatos que absorban o generen humedad. Las abreviaturas significan que:
  • Potencia (W): El aporte latente de la energía que se pueda deber a: la ocupación de las personas y su actividad metabólica, la potencia eléctrica de las luminarias y equipos que afecten en cada espacio concreto.
  • Ud.: Este valor podrá ser el número de ocupantes en el espacio o los metros cuadrados de la superficie y se utiliza para obtener el valor total de la potencia (en vatios) para ese espacio.
  • %Uso: Corresponde a una fracción del aporte latente debido a los horarios de ocupación, iluminación y equipos, según las condiciones operacionales seleccionadas en las propiedades de cada espacio.
• Calor latente aire de ventilación (W): Procedente del aire exterior cuyo contenido de humedad es diferente al del aire del interior de los locales donde, además de facilitar los datos del rendimiento del recuperador de calor latente las abreviaturas significan que:
  • Caudal (l/s): Se establecerá el caudal correspondiente al RITE (de acuerdo con la IT 1.1.4.2 del RITE 2007, que se refiere a la exigencia de calidad del aire interior), al CTE DB-HS3 del 2017 (opción Calidad del aire interior) o un valor fijado por el usuario y que se podrá modificar en la pestaña, Ventilación aire exterior, de las propiedades del recinto.
  • Xec (g agua/kg aire): Humedad específica exterior corregida.
  • %Uso: Corresponde a una fracción del aporte latente debido al horario de ventilación, según las condiciones operacionales seleccionadas en las propiedades de cada espacio.

• Carga total de refrigeración (W): Sumatorio de las componentes parciales de las cargas térmicas debidas a las distintas ganancias (o pérdidas); calculadas según el método seleccionado previamente en Método de Cálculo de Cargas Térmicas : Método de las Funciones de Transferencia (TFM) o el Método de las Series Temporales Radiantes (RTS).
• Factor de calor sensible de la zona (RSHF): Este valor es la relación entre el calor sensible (ganancia instantánea de calor sensible interno) y el calor total (suma de ganancias instantáneas de calores sensible y latente internos), y debe encontrarse entre el 0 y el 1. A su vez, representa las características que debe tener el aire que se inyecta a la zona que se desea acondicionar.
• Factor de seguridad (Aplicado al resultado total): Este valor coincidirá con el valor que se haya indicado en la opción, Factor de seguridad cargas térmicas. Refrigeración (%), de la pestaña Opciones avanzadas del las propiedades del Espacio.
• Carga de refrigeración por unidad de superficie: Este valor se calcula dividiendo la carga total de refrigeración, en Vatios, entre la superficie del recinto, en m².

• Temperatura operativa resultante (ºC): Se calcula la temperatura operativa resultante en cada espacio y para cada hora del año. Su valor se aproxima a la media entre la temperatura seca y la temperatura radiante media de todos los cerramientos de la envolvente del espacio. Se informa del valor resultante de la temperatura operativa para condiciones de invierno y verano en los listados de Hojas de carga y de Condiciones interiores en espacios seleccionados.
• La temperatura operativa que se muestra es la resultante para el espacio acondicionado. Aunque la temperatura de consigna (temperatura seca interior) sea por ejemplo de 25 °C, la temperatura operativa puede ser distinta ya que se trata de la temperatura media radiante de los cerramientos de la envolvente térmica del espacio.
• Aunque el RITE limita las temperaturas operativas, el cálculo de las cargas térmicas no se puede hacer en base a esas temperaturas, se hace fijando una temperatura seca y humedad relativa. La temperatura operativa es un resultado que se obtiene una vez que se conocen todas las cargas.
• TeKton3D calcula la temperatura operativa por un procedimiento aproximado que consiste en hacer la media aritmética entre la temperatura del aire (la de consigna) y la temperatura radiante media de los cerramientos de la envolvente.
• Normalmente, la temperatura operativa es muy parecida a la temperatura de consigna y sólo varía en décimas de grado. Sin embargo, hay casos en los que las diferencias son apreciables, por ejemplo, cuando hay cerramientos con temperatura radiante muy alta, como puede ser el caso de los grandes paños acristalados. La temperatura operativa puede ser un índice de confort, ya que un valor elevado implica una sensación térmica incómoda, tanto más cuanto más cerca esté el ocupante de los cerramientos radiantes.
• En estos casos habría que calcular con valores inferiores de las temperaturas de consigna (p. ej. 23 °C) de modo que la temperatura operativa resultante esté más próxima a los 25 °C que marca el RITE.
• El caso contrario se da en calefacción cuando hay suelo radiante: aunque se calcule para una temperatura de consigna inferior a 21 °C, la temperatura operativa suele superar los 21 °C con facilidad.

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