La eficiencia energética en la climatización de grandes volúmenes

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2 La eficiencia energética en la climatización de grandes volúmenes José Ramón Ferrer Zehnder Group España Country Manager Madrid, 2 de febrero de

3 Temperatura operativa = To

4 Temperatura operativa = To Ta = Tg = Temperatura del Aire Temperatura Global Medición indirecta de la temperatura media radiante (ISO 7243)

5 Temperatura operativa = To Ta = Tg = Temperatura del Aire Temperatura Global Medición indirecta de la temperatura media radiante (ISO 7243) Tr = Temperatura Media Radiante Temperatura uniforme de un local negro imaginario que produzca la misma variación de calor por radiación que el local real (ISO 7243) Obtención de Tr : Por cálculo: Tr = T 1 F p1 + T 2 F p T n F pn Por medición: Tr = Ta + (Tg -Ta)( V )* * Principios ASHRAE

6 Temperatura operativa = To Por medición: Tr = Ta + (Tg -Ta)( V ) Cuando V tiende a 0 Tr = Ta + (Tg -Ta)( ) Tr = Ta + (Tg -Ta)(1 + 0) Tr = Ta + (Tg -Ta)(1) Tr = Ta + Tg -Ta Tr = Tg

7 Temperatura operativa = To To = Temperatura Operativa (Temperatura percibida, sensación térmica) Temperatura uniforme de un local negro imaginario en el cual un ocupante intercambiaría la misma cantidad total de energía (por radiación o convección) que en el local real. Según ISO 7243: To = Tr + Ta 2

8 Temperatura operativa = To 22º C 14º C 15º C 21º C Ta Aire 18º C To Tr Superficies circundantes Ta Aire 18º C To Tr Superficies circundantes

9 Calefacción por aire caliente To = 18º C Calefacción por aire caliente Gradiente de temperatura vertical t H = 1 a 1,4 K/m

10 Paneles de techo radiante To = 18º C Calefacc. por techo radiante Gradiente de temperatura vertical t H = 0,1 a 0,4 K/m

11 Ahorro y Eficiencia Energética Zona de ahorro de energía Gradiente vertical de temperaturas: de 1 a 1,4 K/m de 0,1 a 0,4 K/m

12 Cálculo: Normativa Norma UNE -EN (Octubre 2003) (Basada en la EN de marzo de 2003) Anexo B B.1 Techos altos y cerramientos Grandes B.2 Edificios donde la temperatura del aire y la temperatura radiante media difieren significativamente

13 UNE -EN 12831

14 UNE -EN B.2 Edificios donde la temperatura del aire y la temperatura radiante difieren significativamente. Para espacios donde haya una diferencia significativa entre la temperatura del aire y la temperatura radiante, los cálculos de pérdida térmica que utilizan la temperatura operativa llevan a resultados incorrectos. los cálculos de pérdida térmica debida a la ventilación darán valores muy altos para sistemas de calefacción por radiación y valores muy bajos para sistemas de calefacción por convección. esto corresponde a 3K de diferencia entre la temperatura del aire y la temperatura radiante media.

15 Temperatura operativa = To 22º C 14º C 15º C 21º C Ta Aire 18º C To Tr Superficies circundantes Ta Aire 18º C To Tr Superficies circundantes

16 Ahorro y Eficiencia Energética Zona de ahorro de energía 3K

17 Cálculo de Carga Térmica UNE - EN 12831

18 DIN

19 DIN

20 DIN Define la potencia necesaria como: Q h,mth Potencia de calculo (Similar EN-UNE 12831) + Q h,ce,mth Potencia adicional (Dependiendo del sistema de calefacción y de la altura) Q h,outg,mth Potencia total necesaria

21 Potencia Adicional; Q h,ce,mth Q h,ce,mth = f Radiant f int f hydr η h,ce -1 Q h,mth η h,ce = (η L + η C + η B ) Q h,ce,mth Q h,mth f hydr f int f Radiant η h,ce η L η C η B Pérdida adicional de calor, en kw/mes Emisión mensual requerida Factor de balance hidráulico Factor de funcionamiento intermitente Factor por efecto de la radiación Eficiencia global de la transmisión de calor Eficiencia parcial por efecto del gradiente vertical de temperatura Eficiencia parcial según la regulación de la temperatura Eficiencia parcial por pérdidas específicas por estructuras externas

22 DIN

23 DIN Factores y rendimientos del Zehnder ZBN (sistema de techo radiante) comparado con un sistema de generación de aire caliente.

24 DIN Ejemplo de cálculo de la Potencia Adicional (Q h,ce,mth ) para un sistema de calefacción por aire caliente con una Potencia de Cálculo Q h,mth = kwh. Q h,ce,mth = f Radiant f int f hydr η h,ce -1 Q h,mth η h,ce = (η L + η C + η B ) η h,ce = (0,63 + 0,97 + 1) = 0,714 Q h,ce,mth = ,714-1 Q h,mth = 0,4 Q h,mth Q h,ce,mth = 0,4 Q h,mth = 0, = 4000 kwh

25 DIN Sistema de calefacción por aire caliente: Potencia total necesaria Q h,outg,mth Q h,outg,mth = Q h,mth + Q h,ce,mth Q h,outg,mth = kwh kwh Q h,outg,mth = kwh

26 DIN Ejemplo de cálculo de la Potencia Adicional (Q h,ce,mth ) para un sistema de calefacción por Techo Radiante con una Potencia de Cálculo Q h,mth = kwh. Q h,ce,mth = f Radiant f int f hydr η h,ce -1 Q h,mth η h,ce = (η L + η C + η B ) η h,ce = (0,89 + 0,97 + 1) = 0,877 Q h,ce,mth = 1 1 0,85 0,877-1 Q h,mth = - 0,031 Q h,mth Q h,ce,mth = - 0,031 Q h,mth = - 0, = kwh

27 DIN Sistema de calefacción por aire caliente: Potencia total necesaria Q h,outg,mth Q h,outg,mth = Q h,mth + Q h,ce,mth Q h,outg,mth = kwh + (-310) kwh Q h,outg,mth = kwh

28 DIN Comparando las potencias totales necesarias: Aire caliente: Q h,outg,mth = kwh Techo Radiante: Q h,outg,mth = kwh = 144,5%

29

30 Gracias! 30

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