Calculo De Carga Termica

Cuando se habla de carga térmica sobre un edificio, se entiende que se habla de un fenómeno que tiende a modificar la temperatura interior del aire o su contenido en humedad.

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En este sentido se puede establecer una primera clasificación de las cargas térmicas, según su incidencia:

• Cargas térmicas sensibles: aquellas que van a originar una variación en la temperatura del aire.

• Cargas térmicas latentes: las que van a originar una variación en la humedad absoluta del ambiente (contenido de agua en el aire).

Por otro lado, el conocimiento de las cargas térmicas es imprescindible, como paso previo para acometer la tarea de diseñar el sistema de acondicionamiento del aire interior de un edificio, dependencia o local.

Precisamente en el diseño de un sistema de aire acondicionado habrá que calcular las cargas térmicas para las situaciones de diseño de verano y de invierno, dimensionando la instalación para la situación más desfavorable.

1.2- Componentes de la carga térmica

Según la procedencia se pueden distinguir dos grandes grupos de cargas térmicas:

• Cargas térmicas procedentes del ambiente exterior del edificio:

A su vez, las cargas térmicas externas pueden ser de diversos tipos:

- Cargas a través de cerramientos;

- Cargas a través de superficies acristaladas, ventanas y claraboyas;

- Cargas introducidas a través de la ventilación;

- Cargas debidas a infiltración.

• Cargas térmicas generadas en el interior del edificio:

A su vez, las cargas térmicas internas pueden ser de diversos tipos:

- Cargas generadas por las personas;

- Cargas de iluminación;

- Cargas generadas por equipos eléctricos, informáticos...

- Otras cargas generadas en el interior.

1.3- Cálculo de la carga térmica para refrigeración

Este tutorial se va a centrar en el cálculo de las cargas térmicas para satisfacer las necesidades de refrigeración de un edificio, dependencia o local.

El cálculo de la carga térmica de refrigeración (Qr) es necesario para saber la capacidad de refrigeración de los aparatos de aire acondicionado que se deben utilizar, y en última instancia de su potencia eléctrica de consumo.

La carga térmica total de refrigeración (Qr) de un local se obtiene de la siguiente expresión:

Qr = Qs + Ql

donde,

Qs es la carga térmica sensible (W);

Ql es la carga térmica latente (W).

En los siguientes apartados se expone cómo calcular las cargas térmicas sensible y latente que se transmiten al local, con objeto de sumarlas y obtener de esta forma la carga térmica total.

2- Cálculo de la carga térmica sensible

2.1- Expresión general

Para el cálculo de la carga térmica sensible (Qs) se emplea la siguiente expresión:

Qs = Qsr + Qstr + Qst + Qsi + Qsai

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donde,

Qsr es el valor de la carga sensible debida a la radiación solar a través de las superficies acristaladas (W);

Qstr es la carga sensible por transmisión y radiación a través de paredes y techos exteriores (W);

Qst es la carga sensible por transmisión a través de paredes, techos, suelos y puertas interiores (W);

Qsi es la carga sensible transmitida por infiltraciones de aire exterior (W);

Qsai es la carga sensible debida a aportaciones internas (W).

Por lo tanto, el cálculo de la carga sensible se basa en calcular cada una de las diferentes cargas anteriores y sumarlas, obteniéndose así el valor de la carga sensible total. Y esto es precisamente lo que se va a realizar en los próximos apartados.

2.2- Carga por radiación solar a través de cristal "Qsr"

La radiación solar atraviesa las superficies traslúcidas y transparentes e incide sobre las superficies interiores del local, calentándolas, lo que a su vez incrementa la temperatura del ambiente interior.

La carga térmica por radiación a través de cristales y superficies traslúcidas (Qsr) se calcula como sigue:

Qsr = S · R · F

donde,

Qsr es la carga térmica por radiación solar a través de cristal, en W.

S es la superficie traslúcida o acristalada expuesta a la radiación, en m2.

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