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Calculo de Calefaccion Simplificado

 Los procedimiento de cálculo de sistemas de calefacción tienen en cuenta las pérdidas de todos los elementos circundantes que limitan y que van a contener el calor dentro de la habitación como son, piso, tejado, puertas, ventanas, aberturas para ventilación y luz, etc.

Para aplicar estos procedimientos es necesario conocer el coeficiente de pérdidas de todos los materiales que componen la construcción y además utilizar un método de cálculo que los tenga en cuenta a todos. Todas estas consideraciones dificultan el calculo de la calefacción para una persona que no es un especialista.

En su lugar es posible hacer un cálculo simplificado, de los cuales existen muchas versiones.

El cálculo simplificado que se presenta en este artículo fue aplicado por laWEER y los resultados que entrega están dentro de un margen de error aceptable.

Este sistema de cálculo no es adecuado para aplicarse en climas extremos o donde las condiciones particulares de la instalación se apartan de lo estándar.

Cálculo Simplificado

Este Cálculo Simplificado se basa en asignar valores de demanda térmica a cada tipo de habitación en función de la temperatura que se desea alcanzar con la calefacción. A esta altura, que no se desaliente o pierda interés el lector que no es especialista por los kilovatios o las kilocalorias porque simplemente se trata de multiplicar y sumar números.

Tipo de habitación Temperatura Demanda en Kw/hm³ Demanda en Kcal/hm³
Sala 22 ºC 0,0588 50,6
Dormitorio 21 ºC 0,0536 46
Cocina 20 ºC 0,0480 41,4
Baño 21 ºC 0,0536 46
Pasillo 18 ºC 0,0400 34,5

 

Esta Tabla 1 se interpreta de la siguiente forma leyendo la demanda en Kcal

Una habitación que se destina a Sala de Estar va a necesitar para calentarse hasta 22 ºC que se le inyecten una cantidad de calor igual a 50,6 Kcal por cada metro cúbico de su volumen y por cada hora que pasa.

O también, leyendo la demanda en Kw es:

Para llevar la temperatura interior de una habitación destinada a Sala de Estar hasta 22 ºC se van a emplear una cantidad de energía igual a 0,0588 de Kw hora por cada metro cúbico del volumen de la habitación.

Los valores de temperatura que se presentan en la tabla anterior se adoptan arbitrariamente y se supone que responden a estudios de temperatura de confort realizados entre muchos individuos.

A partir de este punto estos valores de la Tabla 1 se los va a multiplicar por unos factores que llamaremos f y que van a depender de:

1.- Zona Climática, se llama f1

2.- Orientación y Sombra, se llamaf2

3.- Paredes hacia el exterior, se llama f3

4.- Calidad del aislamiento de las paredes, se llama f4

1.- Factor de Zona Climática

 

Factor Zona Climática: f1 (España)
zona factor f1
1 0,7
2 0,8
3 0,9
4 1
5 1,15

Mapa Zona Climática España

Miniatura Zonas Climaticas de España pdf

MiniaturaZonas Climaticas de España pdf

 

ZonasClimaticasEspaña

 

Mapa Zonas Climáticas del Mundo

Miniatura Zonas Cliáticas del Mundo pdf

Miniatura Zonas Climáticas del Mundo pdf

ZonasClimaticasMundopdf

 

 

 

 

 

2.- Factor Orientación y Sombra

Factor Orientación y sombra: f2
Situación factor f2
Orientación al Sur en Hemisferio Norte o al Norte en Hemisferio Sur 1
Orientación al Norte en Hemisferio Norte o al Sur en Hemisferio Sur 1,15
Zona de montaña o en sombra 1,2

 

 Explicación gráfica del factor f2

Esta es una fachada orientada al Sur en el hemisferio Norte, es la fachada que recibe el Sol de todo el día y es la misma condición que la fachada orientada al Norte en el hemisferio Sur.

 

FachadaSurEnHemisferioNorte

FachadaSurEnHemisferioNorte

 

La fachada de la habitación orientada al Sur en el Hemisferio Norte, es una orientación favorable porque va a tener Sol durante todo el día. Igual que la orientación al Norte en el Hemisferio Sur.

Fachada al Norte en el Hemisferio Norte

Fachada al Norte en el Hemisferio Norte

Fachada al Norte en el Hemisferio Norte

 

 La fachada de la habitación orientada al Norte en el Hemisferio Norte, es una orientación desfavorable porque no va a tener Sol en ningún momento del día. Igual que la orientación al Sur en el Hemisferio Sur.

 

Fachada en Sombra

 

Fachada en Sombra

Fachada en Sombra

 La fachada de la habitación en Sombra es lógicamente desfavorable y se presenta por Sombras propias debidas a la forma en que se construyo o por la que proyecta algún objeto en los alrededores. También es frecuente en zonas de montaña, donde en los valles el Sol se oculta varias horas antes del ocaso o retrasa su aparición durante la mañana debido la Sombra que proyectan las elevaciones en los alrededores.

Las ubicaciones geográficas no estándar, como las de Montaña son las que pueden llevar fuera de su límite de aplicación a este Cálculo de Calefacción Simplificado tornándolo según el caso inaplicable.

3.- Factor paredes hacia el exterior

 El factor que refleja la cantidad de paredes en contacto directo con el exterior se llama f3.

Factor Paredes al Exterior: f3
Cantidad factor f3
dos o más 1,3
una 1,1como
ninguno u otros caso con menor exposición al exterior 1

 Explicación gráfica como aplicar el factor Paredes al Exterior

 Construcción Aislada

AisladaMurosExterior

 Construcción Adosada

AdosadosMurosExterior

Construcción en Pisos

ApartamentosMurosExterior

4.- Factor Calidad de Aislamiento

 

Factor Calidad de Aislamiento: f4
Tipo de aislación factor f4
Buena Aislación 0,75
Aislación Normal 1
Mala Aislación o superficie acristalada mayor al 10% 1,2

 

 

Ejemplo de aplicación de un Cálculo de Calefacción Simplificado

 

Ditribución de la vivienda

DistribuciónVivienda

 La vivienda esta situada en la Zona Climática 3 en España por lo que f1 = 1.

La Calidad de Aislación es Normal con f4 = 1.

La vivienda esta compuesta por:

.-Cocina de 9 m², orientada al Norte y con una pared en contacto con el exterior.

.-Sala de 17 m²con una pared en contacto con el exterior orientada al Norte..

.-Dormitorio Principal de 15 m², con tres paredes en contacto con el exterior orientadas al Norte, Oeste y Sur.

.-2 dormitorios de 14 m² orientados al Sur, ambos con una pared en contacto con el exterior.

.-Baño de 7 m², orientado al Sur, con una pared en contacto con el exterior.

.-Toda la vivienda tiene una altura interior de 2,5 m.

Solución:

Cálculo de los factores de corrección de cada una de las habitaciones

La fórmula del Factor de Corrección es f = f1 x f2 x f3 x f4

Recordando que

f1: factor de corrección por Zona Climática

f2: factor de corrección por Orientación y Sombra

f3: factor de corrección por Cantidad de Paredes en Contacto con el Exterior.

F4: factor de Calidad de la Aislación

Sala:

f1 y f4 son iguales a 1 , por Zona Climática y Calidad de Aislación.

f2 = 1,15 por orientación al Norte

f3 = 1,1 por tener una pared en contacto con el exterior

f = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1,1 x 1 = 1,265

f de la Sala = 1,265

Dormitorio Principal

f1 y f4 son iguales a 1 , por Zona Climática y Calidad de Aislación.

Estimación de f2

Como el Dormitorio Principal tiene paredes orientadas hacia el Norte, Oeste y Sur, la aplicación del Factor Orientación no es directa. Esta Orientación diversificada nos presenta la oportunidad de ensayar un criterio para aplicar el factor, circunstancia que es muy común en instalaciones de Energías Renovables.

Criterio: La Orientación Norte es la más desfavorable en el Hemisterio Norte, (el Calculo de Calefacción se esta haciendo para España), por idénticas razones la Orientación hacia el Sur en el Hemisferio Norte es la más favorable, la Orientación Oeste en el Hemisferio Norte es favorable pero con un peso intermedio, por lo tanto el calculista decide arbitrar neutralizando estos factores entre sí y adopta un valor igual a 1.

f2 = 1

f3 = 1,3 por tener tres paredes en contacto con el exterior

f = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1 x 1,3 x 1 = 1,3

f del Dormitorio Principal = 1,3

Dormitorio 1 y Dormitorio 2

Este cálculo es idéntico para ambos Dormitorio por que son idénticos en todas sus características

f1 y f4 son iguales a 1 , por Zona Climática y Calidad de Aislación.

f2 = 1 por Orientación al Sur en el Hemisferio Norte.

f3 = 1,1 por tener una pared en contacto con el exterior.

f1 y f4 son iguales a 1 , por Zona Climática y Calidad de Aislación.

f = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1 x 1,1 x 1 = 1,1

f de cada uno de los Dormitorio 1 y 2 = 1,1

Cocina

f1 y f4 son iguales a 1 , por Zona Climática y Calidad de Aislación.

f2 = 1,15 por tener una pared con Orientación Norte.

f3 = 1,1 por tener una pared en contacto con el exterior.

f = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1,1 x 1 = 1,265

f de la Cocina = 1,265

Baño

f1 y f4 son iguales a 1 , por Zona Climática y Calidad de Aislación.

f2 = 1 por tener una pared con Orientación Sur.

f3 = 1,1 por tener una pared en contacto con el exterior.

f = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1 x 1,1 x 1 = 1,1

f del Baño = 1,1

 

Calculo de la Potencia de Calefacción

Imagen factores de corrección

Imagen de factores de corrección

 

Planilla de Cálculo de Calefacción Simplificado

Autor: Julio A Miranda

Fuente: Catálogo Bosch, Junkers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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