Balance de Energía en Edificaciones MSc Ing. Timo Márquez Abril 01 2013 Escuela de Arquitectura Objetivos • • Entender los fenómenos de transferencia de calor de una vivienda Evaluar indicadores de desempeño energético Balance Energético de Edificaciones : La necesidad de hacer un balance energético permite: • Mejorar el bienestar térmico, térmico al reducir la diferencia de temperatura de las superficies interiores de las paredes y ambiente exterior • Economizar energía al reducir las perdidas • Reducir los fenómenos de condensación y con ellos evitar humedades en los cerramientos • Mejorar el entorno medio ambiental, al reducir la emisión de contaminantes asociadas a la generación de energía. Conceptos básicos La transmisión de calor se da por tres fenómenos: Este comprende el: • conducción, • convección • radiación http://furlanscience.blogspot.com/2012/01/conduction-convection-andhttp://furlanscience.blogspot.com/2012/01/conduction radiation.html Transmisión por conducción Intercambio de calor a través de solidos, solidos i.e. superficies opacas de la edificación. Depende del material con que están construidas las paredes, techos y ventanas Transmisión por convección La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire y agua) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas Transmisión por radiación Es la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. http://www.energyimprovements.net/energy http://www.energyimprovements.net/energy-improvement-shield/top-reasons-why/ Transmitancia Térmica Global Se incluyen los efectos de conducción y convección Transmitancia Térmica Global El uso de material aislante reduce la transferencia de calor Transmitancia Térmica Global EJEMPLO: Calcular valor U a la siguiente configuración Transmitancia Térmica Global Calcular valor U a la siguiente configuración 1) Madera Aislante Volcanita (e= 2.5 cm) (e= 5 cm) (e= 1 cm) 2) Hormigon Volcanita (e= 10 cm) (e= 1 cm) Q = U x A x ΔT (W) Transmitancia Térmica Global Calculo para el perfil de temperatura, para conocer las temperaturas intermedias de la configuración. Ayuda identificar posibles problema de condensación: Transmitancia Térmica Global • Reglamentación Térmica en Chile Cargas Térmicas en Edificación Cargas Térmicas en Edificación Cargas Térmicas en Edificación Balance Energético en la Edificación Hay 3 métodos para hacer un balance energético: • Estático • Grado día • Dinámico Cargas Térmicas en Edificación Cargas Térmicas en Edificación • Grados Hora y Grados Día Cargas Térmicas en Edificación • Grados Hora y Grados Día Cargas Térmicas en Edificación Balance Energético en la Edificación Balance Energético en la Edificación = + + + Cargas Térmicas en Edificación • Infiltración Fuente: ASHRAE Fundamentals Ch 26 ACH/h = 0.2 (vivienda altamente hermética, nueva ACH/h = 2 (vivienda no hermética, antigua) ASHARE 62 busca ACH 0.35 Cargas Térmicas en Edificación • Ventilación Flujo de aire para ventilación varia entre: 50 m3/h y 200 m3/h (8 L/s por ocupante) Cargas Térmicas en Edificación Cargas Térmicas en Edificación Cargas Térmicas en Edificación Cargas Térmicas en Edificación Cargas Térmicas en Edificación Calculo de Demanda Energética (ECOTECT) W MONTHLY HEATING/ COOLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL W 640000 2400000 480000 1800000 320000 1200000 160000 600000 0 0 160000 600000 320000 1200000 480000 1800000 640000 2400000 800000 MONTHLY HEATING/ COOLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL 3000000 Jan Heating Feb Mar Cooling Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Heating Feb Mar Cooling Techo : color claro (aislado) Pared : color medio (aislado) Ventana: low-e Techo pesado: color oscuro (sin aislar) Pared arcilla: color medio (sin aislar) Ventana: clara Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec