El cálculo de las cargas térmicas de la vivienda es la base que nos permitirá cuantificar las necesidades energéticas tanto de calefacción como de refrigeración

A partir de este cálculo, se podrán evaluar y diseñar los distintos tipos de instalaciones de calefacción y refrigeración que satisfagan los requisitos establecidos.

Se realizará también una simulación anual de consumos, a partir de los datos meteorológicos de la localización donde se encuentra la vivienda

Un cálculo exhaustivo de las cargas térmicas requiere disponer de una cantidad de datos importante, especialmente en lo que se refiere a características de la envolvente térmica, así como de las cargas térmicas producidas por elementos internos tales como personas, equipos de iluminación, electrodomésticos, etc.

En nuestro caso se han tenido en cuenta los aspectos fundamentales: localización geográfica de la vivienda, zona climática, tipo de vivienda, orientación, tipo de aislamiento, número de habitantes, etc.

Para el resto de parámetros se han tenido en cuenta valores y coeficientes recomendados por el RITE, IDAE, entre otras fuentes.

En el cálculo total de las cargas térmicas se han tenido en cuenta los diversos tipos de cargas.

Cargas en función de su incidencia en los valores de temperatura y humedad del aire interior:

• Cargas térmicas sensibles. Son las que inciden directamente sobre la temperatura del aire.
• Cargas térmicas latentes. Son las que producen una variación de la humedad del aire.

Cargas en función del origen:

• Cargas térmicas exteriores. Inciden a través de la envolvente térmica, así como las cargas procedentes de la ventilación y la infiltración producida por las puertas en su uso corriente.
• Cargas térmicas interiores. Producido por personas y equipos generadores de calor distintos a los equipos de calefacción propiamente.

Carga total Q_c

La expresión que nos permite calcular la carga térmica de calefacción es:

Q_c = (Q_st + Q_si - Q_saip) x (1 + F)

donde:

Q_st: pérdida de calor sensible por transmisión a través de los cerramientos (W).

Q_si: pérdida de calor sensible por infiltración de aire exterior (W).

Q_saip: ganancia de calor sensible por aportaciones internas permanentes (W).

F: suplementos (tanto por uno).

Carga Q_st

La expresión que nos permite calcular la carga térmica por transmisión a través de los cerramientos (W) es:

Q_c = Q_st = K x A x(T_i- T_e)

donde:

K: coeficiente de transmisión térmica del cerramiento (W/m2Cº). Según NBE CT-79.

A: superficie del cerramiento (m2).

T_i: temperatura interior (Cº).

T_e: temperatura exterior del cerramiento (Cº).

Carga Q_si

La expresión que nos permite calcular la carga térmica por infiltración de aire exterior es:

Q_c = Q_si = V_aex 0,33 x (T_i- T_e)

donde:

V_ae: caudal de aire exterior frío que se introduce en la vivienda (m3/h).

T_i: temperatura interior (Cº).

T_e: temperatura exterior del cerramiento (Cº).

Carga Q_saip

La expresión que nos permite calcular la ganancia de calor sensible por aportaciones internas permanentes es :

Q_c = Q_saip = Q_sil + Q_sp + Q_sv

donde:

Q_sil: ganancia interna de calor sensible por iluminación (W).

Q_sp: ganancia interna de calor sensible debida a ocupantes

Q_sv: ganancia interna de calor sensible por equipos diversos.

Suplementos

F = F_o + F_is + F_pe

donde:

F_o: suplemento por orientación norte.

F_is: suplemento por interrupción del servicio.

F_pe: suplemento por más de 2 paredes exteriores.

Carga total de refrigeración Q_r

La expresión que nos permite calcular la carga térmica de refrigeración es:

Q_r = Q_s + Q_l

donde:

Q_s: aportación o carga témica sensible (W).

Q_l: aportación o carga térmica latente (W).

Carga sensible Q_s

La expresión que nos permite calcular la carga térmica sensible es:

Q_s = Q_sr + Q_str + Q_st + Q_si + Q_sai

donde:

Q_sr: calor por radiación solar a través de cristal (W).

Q_str: calor por transmisión y radiación a través de paredes y techos exteriores (W).

Q_st: : calor por transmisión a través de paredes, techos y puertas interiores, suelos y ventanas (W).

Q_si: : calor sensible por infiltraciones de aire exterior (W).

Q_sai: calor sensible por aportaciones internas (W).

Carga latente Q_l

La expresión que nos permite calcular la carga térmica latente es:

Q_l = Q_li + Q_lai

donde:

Q_li: calor latente por infiltraciones de aire exterior (W).

Q_lai: calor latente por aportaciones internas (W).