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Curso: CONFORT TÉRMICO ANDINO

Expositor: Eduardo Ramos

CER – UNI
CONTENIDO
1. Sistema entorno-edificación-interior(E-E-I)
1.1 Interacciones del sistema E-E-I.
a)
b)

2.

Transferencia de calor: Conducción, Convección, Radiación.
Intercambios de Aire.

Estudio del comportamiento térmico de
edificaciones
a)
b)
c)
d)

Conceptos básicos.
Flujos de calor en un local para régimen estacionario.
Ejemplo.
Detalles Adicionales.
I.

SISTEMA ENTORNOEDIFICACIÓN-INTERIOR
1.1 INTERACCIONES DEL SISTEMA
E-E-I
Radiación

Podemos Distinguir dos
interacciones principales
responsables de que las
condiciones térmicas del
interior y el exterior sean
distintas.

Intercambio de Aire
a)

b)

Transferencia de
Calor.
Intercambios de Aire

Convección
Conducción
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el paso de energía térmica
desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor
temperatura. Por ejemplo, cuando un objeto sólido o un
fluido, está a una temperatura diferente de la de su
entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica
ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen
equilibrio térmico.
Existen tres mecanismos de transferencia de calor:
Conducción, convección y radiación
TRANSFERENCIA DE CALOR POR
CONDUCCIÓN
Es la transferencia de energía desde las moléculas más energéticas a
las menos energéticas de una sustancia debido a las interacciones
entre las mismas. En sólidos es mayor la transmisión, en los gases se
da la mínima transmisión.

LEY DE FOURIER

Qx

dT
dx

dT
k
dx

Watt
mto 2

W
m2

Gradiente en Dirección “x”

Signo Negativo → El calor se
transfiere en la dirección del
descenso de la temperatura.
k
=
Conductividad
Térmica
(constante del material).
TRANSFERENCIA DE CALOR POR
CONDUCCIÓN
TRANSFERENCIA DE CALOR POR
CONVECCION
Es el calor que se transmite desde una superficie de un
cuerpo a un fluido en movimiento, siempre que la
superficie y el fluido estén a distintas temperaturas.
LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON

Q" h(Ts - T )

W
m2

h = Coeficiente de transferencia por
convección.

Sí T

Ts

Q" h(T

Ts )

El fluido fuera de la placa (a cierta
distancia)
tiene
características
estables de U∞ y T ∞.
TRANSFERENCIA DE CALOR POR
CONVECCION
TRANSFERENCIA DE CALOR POR
RADIACION
Es la energía emitida por la materia que se encuentra a una
temperatura finita. Este modo de transferencia de energía
no requiere la presencia de un medio material
LEY DE STEFAN- BOLTZMAN

0
INTERCAMBIOS DE AIRE
Consta de una transferencia de energía a través del
movimiento de masa de aire que entra o sale de la
vivienda.
2. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO
TÉRMICO DE EDIFICACIONES
Conducción:
- muros
- vidrios
- muebles
Convección:

- exterior / interior
- forzada / natural
- personas
- objetos internos
- luces
- ventilación / infiltración
Radiación:
Onda corta (sol – directa & difusa, luces). [W]
Onda larga (infrarroja). ¿F(T)?

- personas, objetos internos, luces

Confort térmico
Balances de energía
Interior y Exterior
Balance de energía
aire de la zona
T

Infiltraciones

Radiación.

CONDUCCIÓN

Convección
Radiación.

(ganancias internas)

Onda corta

Onda corta

Convección

Convección

Balance de energía
en los muebles

Radiación.
Onda larga
Radiación.
Onda larga

Balance energía
superficie exterior
CERRAMIENTO

Balance energía
superficie interior

Superficie mueble
Conceptos Básicos
Donde:

FLUJO DE CALOR



A: área de la superficie.



U: Coeficiente de transmitancia de calor



Tint: Temp. Superficial interior.



Text: Temp. Superficial exterior

COEFICIENTE DE TRANSMITANCIA DE CALOR (U)
Donde:


Rt : Resistencia térmica total del sistema constructivo
[m2*K/W]

RESISTENCIA TÉRMICA (Rt)
Donde:


Rt

1
ho

e1
k1

e2
k2

e3 en
....
k3 k n

1
hi

ho y hi : Coeficientes peliculares de
transferencia de
calor por convección
[W/m2°C]



e : espesor del material [m]



k : Conductividad térmica del material
[W/m°C]
Conceptos Básicos
CONDUCTANCIA SUPERFICIAL EXTERIOR E INTERIOR (SZOKOLAY)

ho

5 .8

hi

e1

4.1v

e2

e3

ho
3

1/hi

1/he
Donde
• ho: exterior W/m2ºC
• hi: interior W/m2ºC
• v: velocidad del aire

k1

k2

k3
Conceptos Básicos
TEMPERATURA SOL-AIRE (Tsa).


es una variable que se utiliza para determinar la ganancia total de calor a través de las
superficies exteriores.



La temperatura sol-aire para cualquier día del año para el techo y las parees estan
determinada por:
Donde:
•

α: Es la absortancia de la pared.

•

IW: Es la radiación solar.

•

he: Es la coeficiente convectivo del
aire exterior.

•

Te: Temperatura exterior.

•

ɛ: Emisibidad del material del techo
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN
ESTACIONARIO
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN
ESTACIONARIO

Muros

Techo

Puertas

Ventanas y
su marco

Piso

Perímetro

Ventanas

Personas

Equipos

Renovacion
es de Aire
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Tsa

Tint
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través de los Muros

El flujo de calor esta caracterizado por el tipo y numero de materiales que
componen el muro. Por ejemplo, si tenemos un muro conformado por 3
capas: los extremos de cemento y arena; y el intermedio de ladrillo macizo.

ESPESOR
(m)

Cemento-arena
Ladrillo macizo

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
(W/m°C)
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través de los Muros

POSICIÓN DEL CERRAMIENTO Y
SENTIDO DEL FLUJO DE CALOR

SITUACIÓN DEL CERRAMIENTO: SEPARACIÓN CON ESPACIO
EXTERIOR O LOCAL ABIERTO
1/hi

1/he

1/hi+1/he

Cerramiento
vertical
o
con
pendiente sobre la horizontal >60°
y flujo horizontal

0.11

0.06

0.17

Cerramiento horizontales o con
pendiente sobre la horizontal <60
y flujo ascendente.

0.09

0.05

0.14

Cerramiento horizontales y flujo
descendente

0.17

0.05

0.22
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través de los Muros
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través del Techo

Por ejemplo, si tenemos un techo conformado por 4
materiales: cemento y arena, ladrillo ahuecado, concreto y
yeso. El área de la superficie del techo es
A1=A4=16m2, A2=4m2 y A3=12m2.
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través del Techo
Material

Conductividad térmica
(W/m°C)

Yeso
Concreto
Ladrillo ahuecado
Cemento-arena

POSICIÓN DEL CERRAMIENTO Y
SENTIDO DEL FLUJO DE CALOR

SITUACIÓN DEL CERRAMIENTO: SEPARACIÓN CON ESPACIO
EXTERIOR O LOCAL ABIERTO
1/hi

1/he

1/hi+1/he

Cerramiento horizontales o con
pendiente sobre la horizontal <60
y flujo ascendente.

0.09

0.05

0.14

Cerramiento horizontales y flujo
descendente

0.17

0.05

0.22
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través del Techo
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través de las Puertas y Ventanas

Para una puerta de madera maciza, la cual tiene un largo de 0.90m, altura de
2.4m y un espesor de 0.04m. El área de la puerta es igual a 2.16 m2.
U = 2.19 W/m2°C.

Para una ventada de vidrio simple, la cual tiene un Área de 2 m2.
U = 5.7 W/m2°C.
La Tsa de la puerta y ventana son las mismas que las Tsa de la paredes que
contiene ya sea a la ventana o a la puerta.
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través del Marco de la Ventana

Para un marco de madera con un área igual a 0.29 m2. La conductividad
térmica de la madera es igual a 0.14 W/m °C y su espesor es de e= 0.04 m.

La Tsa del marco es la misma que la Tsa de la parede que contiene a la
ventana.
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través del Piso

Por ejemplo, si tenemos un piso conformado por 2 materiales: piso de
cemento y arena; contrapiso de cemento y arena. El área de la superficie del
piso es 16 m2.

Cemento arena
Contrapiso

Conductividad térmica
K (W/m.°C)
1.4
1.5

La Tsuelo, puede ser considerada igual al promedio de la Text.
FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS
Flujo de Calor a través del Perímetro

Cemento arena
Contrapiso
Tierra
Hormigón

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
(W/m°C)
1.4
1.5
1.4
0.5

U = 0.23 W/m2°C.
La Tsuelo, puede ser considerada igual al promedio de la Text.
FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN
Transmisión de Calor a través del Acristalamiento

EFECTOS DE LA RADIACIÓN CON EL VIDRIO
FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN
Transmisión de Calor a través del Acristalamiento

Flujo de calor a través del acristalamiento se
determina con la siguiente formula:

Donde:
• IWD: promedio diario de irradiación directa media mensual sobre la superficie
acristalada (W/m2),
• Svs: superficie de acristalamiento afectada por la radiación solar directa,
• τ1: transmitancia del acristalamiento para radiación solar directa,
• Iwa: promedio diario de irradiación difusa media mensual sobre la superficie
acristalada (W/m2),
• τ2: transmitancia del acristalamiento para radiación solar difusa.
FLUJO DE CALOS POR TRANSMISIÓN
Transmisión de Calor a través del Acristalamiento

ANGULO DE INCIDENCIA DE RAYOS SOLARES (J):
Donde:
• A es el acimut del Sol (°).
• Ap es el acimut de la pared (°).
• h es la altura solar.
FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN
Transmisión de Calor a través del Acristalamiento

Transmitancia térmica (W/m².h)
FIJA
CARPINTERÍA

VIDRIO
SIMPLE

FIJA
DVH

OPERABLE
DVH

Aluminio

6,4

3,0

4,1

Al con RPT

6,1

2,6

2,9

Madera/
Plástico

5,6

2,2

2,4

Plástico con relleno
de fibra de vidrio

5,4

2,1

2,1

Fuente: ASHRAE. Handbook of Fundamentals
FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN
Transmisión de Calor a través del Acristalamiento

Consideremos una ventana de 2
m2 de área transparente, ubicada
en cada pared, las cuales están
orientadas al norte, sur, este y
oeste.
FLUJO DE CALOR GENERADO POR LAS
PERSONAS Y LOS EQUIPOS
Las personas que ocupan el recinto generan calor sensible y calor latente debido
a la actividad que realizan y a que su temperatura (unos 37ºC) es mayor que la
que debe mantenerse en el local.
FLUJO DE CALOR GENERADO POR LAS
PERSONAS Y LOS EQUIPOS
Tanto los equipos como las luminarias generan calor en función al flujo de aire
que pasa por la superficie de este. Debemos tener en cuenta:

• Si la iluminación es incandescente:
Q foco = potencia eléctrica de iluminación
• Si la iluminación es fluorescente:
Q foco = potencia eléctrica de iluminación x 1.25
FLUJO DE CALOR GENERADO POR LAS
PERSONAS Y LOS EQUIPOS
Por ejemplo, se considera que una persona
habita la habitación de 7PM a 7 AM: la luz de
un foco de 60 W y el televisor están prendidos
de 7 PM a 11 PM y efectúa en ese lapso
actividades ligeras; duerme de 11 PM a 6 AM,
de 6 a 7 AM efectúa actividades ligeras antes
de salir.
Persona

Intervalo de tiempo

Dispersión metabólico
según actividad

Actividad ligera

7PM-11PM y 6AM a
7AM

150W

Durmiendo

11 PM a 6 AM

70W

Artefacto

Intervalo de tiempo

Potencia

Foco de 60W

7PM a 11 PM

60W

Televisor

7PM a 11PM

200W

Perdidas

Hora

Persona.

Foco + Tv

00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
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10:00
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19:00
20:00
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22:00
23:00

(W)
70
70
70
70
70
70
150
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
150
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150
150
150

(W)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
260
260
260
260
260
FLUJO DE CALOR GENERADO POR VENTILACION
INFILTRACIONES DE AIRE
Las infiltraciones son flujos descontrolados del aire exterior que ingresan al edificio por
hendijas u otras aberturas no intencionales, como así también mediante el normal uso de
apertura y cierre de la puerta de entrada.

Las pérdidas de calor causadas por infiltraciones de aire pueden representar hasta un 30 %
de las totales de un edificio.
El flujo de perdida de calor por infiltraciones de
aire está dado por la siguiente ecuación:
FLUJO DE CALOR GENERADO POR VENTILACION
INFILTRACIONES DE AIRE

Por ejemplo, consideremos una habitación con un volumen de 38.4 m3 , donde
el calor especifico de aire es 1006.5J/kg.°C y la densidad del aire es 0.798
kg/m3 (originado por la condiciones de la altura del lugar) y con un cambio de
aire por hora.
FLUJO DE CALOR GENERADO POR VENTILACION
INFILTRACIONES DE AIRE
21 marzo

21 junio

21 septiemb 21 diciemb

Hora

Q inf
(W)

Q inf
(W)

Q inf
(W)

Q inf
(W)

00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
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12:00
13:00
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15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00

143.9
146.6
150.8
152.4
153.3
157.7
156.5
145.7
119.3
87.6
74.0
65.1
58.2
50.6
52.2
68.0
79.9
92.9
110.0
120.4
123.8
125.9
122.2
122.7

173.9
171.9
165.1
163.6
170.7
176.0
177.8
177.6
169.2
143.8
117.3
99.8
84.4
72.1
64.1
59.4
61.4
72.3
92.7
119.7
139.9
157.7
173.7
183.9

182.3
178.9
179.1
182.9
187.2
182.1
168.4
154.7
137.4
116.8
96.3
84.7
81.3
77.8
78.5
83.2
87.9
99.4
116.9
134.0
151.6
169.1
186.2
192.6

143.1
147.9
150.7
152.1
151.9
150.7
153.0
145.6
124.9
103.6
83.9
66.9
54.1
47.9
52.0
55.6
50.8
63.7
104.4
134.3
140.9
138.1
134.8
132.6
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Resumen

El balance energético de una edificación se calcula con la siguiente ecuación

Reemplazando las expresiones estudiadas para cada flujo de calor, tenemos la siguie

Al despejar el valor de la Tint, obtenemos:

Con esta ecuación podemos predecir de forma analítica la temperatura al
interior de una edificación.
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo

Vista de Planta
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo

MURO

TECHO

PERIMETRO

PISO
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo

SUPERFICIE

ÁREA
(M2)

COEF. DE TRANSMISIÓN U
(W/M2.°C)

A.U
(w/°c)

Muros
Techo
Piso
Marco Ventana
Puerta

33.92
16.00
16.00
0.29
2.16

2.93
3.77
2.19
2.19

99.51
28.77
60.32
0.64
4.74

Ventana

2.03

5.70

11.56

Perímetro

3.04

0.23

0.99

Total A.U (W/°C)

206.53
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo

Hora
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
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16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00

Perdidas
Persona. Foco + Tv
(W)
(W)
70
0
70
0
70
0
70
0
70
0
70
0
150
0
0
0
0
0
0
0
0
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0
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0
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260
150
260
150
260
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260
150
260

21 marzo

21 junio 21 septiemb 21 diciemb

Hora

Q inf
(W)

Q inf
(W)

Q inf
(W)

Q inf
(W)

00:00
01:00
02:00
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18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00

143.9
146.6
150.8
152.4
153.3
157.7
156.5
145.7
119.3
87.6
74.0
65.1
58.2
50.6
52.2
68.0
79.9
92.9
110.0
120.4
123.8
125.9
122.2
122.7

173.9
171.9
165.1
163.6
170.7
176.0
177.8
177.6
169.2
143.8
117.3
99.8
84.4
72.1
64.1
59.4
61.4
72.3
92.7
119.7
139.9
157.7
173.7
183.9

182.3
178.9
179.1
182.9
187.2
182.1
168.4
154.7
137.4
116.8
96.3
84.7
81.3
77.8
78.5
83.2
87.9
99.4
116.9
134.0
151.6
169.1
186.2
192.6

143.1
147.9
150.7
152.1
151.9
150.7
153.0
145.6
124.9
103.6
83.9
66.9
54.1
47.9
52.0
55.6
50.8
63.7
104.4
134.3
140.9
138.1
134.8
132.6
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo
Hora

T ext Ventil.

Techo
NORTE

Pared
SUR
ESTE OESTE

Piso

Puerta
ESTE

Marco Perim.
Ventana

Ventana
Perdidas
cond. transm. Person. Foco+tv

Tint

(°C)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(W)

(°C)

00:00

-1.2

-10.4

94.7

-18.2

-34

-34

-34

-73.0

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-0.8

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0

70

0

01:00

-1.0

-8.4

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-14.7

-28

-28

-28

-59.1

-4.6

-0.6

-1.0

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0

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0

02:00

-0.2

-1.5

124.3

-2.7

-5

-5

-5

-10.9

-0.9

-0.1

-0.2

-2

0

70

0

03:00

0.0

-0.1

129.2

-0.2

0

0

0

-0.6

0.0

0.0

0.0

0

0

70

0

04:00

-0.8

-7.1

105.6

-12.5

-23

-23

-23

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-3.9

-0.5

-0.8

-10

0

70

0

05:00

-1.5

-12.4

87.7

-21.8

-41

-41

-41

-87.6

-6.9

-0.9

-1.4

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0

70

0

06:00

-1.7

-14.2

81.8

-24.9

-47

-47

-47

-100.0

-7.9

-1.1

-1.6

-19

0

70

0

07:00

-1.6

-14.1

151.6

143.7

-33

574

-33

-99.1

45.3

6.1

-1.6

-19

562

0

0

08:00

-0.7

-5.7

323.2

195.4

23

570

23

-39.8

61.7

8.3

-0.7

-8

721

0

0

09:00

2.3

19.7

532.3

271.9

130

581

130

139.0

85.8

11.6

2.3

27

860

0

0

10:00

5.4

46.3

717.4

343.2

236

559

236

325.9

108.3

14.7

5.3

62

959

0

0

11:00

7.5

63.8

837.8

389.8

306

479

306

449.4

123.0

16.7

7.3

86

1026

0

0

12:00

9.2

79.1

912.2

422.7

361

361

361

557.4

133.4

18.1

9.1

107

1038

0

0

13:00

10.7

91.5

936.5

439.9

398

398

549

644.4

138.8

18.8

10.5

123

1042

0

0

14:00

11.6

99.5

907.1

439.4

413

413

716

700.7

138.6

18.8

11.4

134

979

0

0

15:00

12.2

104.1

831.4

424.0

411

411

845

733.7

133.8

18.1

12.0

141

874

0

0

16:00

11.9

102.1

704.4

389.4

381

381

917

719.5

122.9

16.6

11.8

138

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0

0

17:00

10.7

91.3

526.8

334.0

318

318

919

643.0

105.4

14.3

10.5

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573

0

0

18:00

8.3

70.8

367.5

124.3

233

233

233

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39.2

5.3

8.2

96

0

0

0

19:00

5.1

43.8

276.8

76.9

144

144

144

308.9

24.3

3.3

5.0

59

0

150

260

20:00

2.8

23.6

208.9

41.5

78

78

78

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13.1

1.8

2.7

32

0

150

260

21:00

0.7

5.9

149.2

10.3

19

19

19

41.5

3.3

0.4

0.7

8

0

150

260

22:00

-1.2

-10.1

95.4

-17.8

-33

-33

-33

-71.3

-5.6

-0.8

-1.2

-14

0

150

260

23:00

-2.4

-20.4

61.1

-35.7

-67

-67

-67

-143.4

-11.3

-1.5

-2.3

-27

0

150

260

4.7
3.9
4.5
4.6
3.8
2.5
1.8
4.0
5.7
8.0
11.8
13.0
15.3
16.3
17.1
17.0
16.4
14.5
10.9
7.6
5.3
4.2
3.3
3.1
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo
COMPORTAMIENTO DE LATEMPERATUA INTERIO EN LA
EDIFICACION ESTUDIADA
20.0

Temperatura (ºC)

15.0

10.0

5.0

0.0

-5.0
T ext (°C)

Tint (°C)
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
Ejemplo

Hora

01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00

T ext

(°C)
21.0
20.3
19.9
19.4
19.1
19.0
20.5
23.0
25.7
28.2
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34.0
34.1
33.5
32.0
30.0
28.6
27.3
25.9
24.6
23.2
21.9

Transmitanci
a por
ventanas

Techo

Piso

W
0
0
0
0
0
0
0
69
388
709
804
796
989
926
389
159
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0
0
0
0
0
0
0

W
-80
-106
-120
-138
-149
-153
-98
-7
-11
80
87
153
197
219
222
200
146
73
95
47
-4
22
0
-47

W
-452
-595
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-780
-842
-862
-554
-41
-62
452
493
862
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1232
1252
1129
821
411
534
267
-21
123
0
-267

Intercambi
o de aire

Calor Por paredes
Pared
norte
W
-12
-16
-18
-21
-23
-23
-15
4
7
25
29
41
48
51
50
43
31
16
14
7
-1
3
0
-7

Pared
sur
W
-12
-16
-18
-21
-23
-23
-15
3
6
23
27
39
46
49
48
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30
15
14
7
-1
3
0
-7

Pared
Este
W
-21
-27
-31
-36
-39
-40
-25
67
66
85
78
82
78
83
81
71
51
26
25
12
-1
6
0
-12

Pared
Oeste
W
-21
-27
-31
-36
-39
-40
-25
5
11
40
46
66
78
99
113
116
107
88
25
12
-1
6
0
-12

Q maq

W
-247
-326
-371
-427
-461
-472
-303
-22
-34
247
270
472
607
674
686
618
450
225
292
146
-11
67
0
-146

W
845
1114
1267
1460
1575
1613
1037
-77
-373
-1662
-1835
-2512
-3152
-3333
-2841
-2379
-1666
-853
-999
-759
-222
-490
-260
239

T int

(°C)
23.2
23.2
23.2
23.2
23.2
23.2
23.2
23.2
26.0
26.0
28.0
28.0
28.0
28.0
28.0
28.0
28.0
28.0
26.0
26.0
26.0
24.0
23.2
23.2
FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN
ESTACIONARIO
Ejemplo
DETALLES ADICIONALES
Puentes Térmicos

 Los puentes térmicos causan flujo de calor
DETALLES ADICIONALES
Puentes Térmicos
DETALLES ADICIONALES
Respuesta Dinámica de la Edificación

AMORTIGUAMIENTO Y RETRASO TÉRMICO EN MUROS E
INTERIORES
• Amortiguamiento, la temperatura en el interior es menor que en el
exterior.
• Retraso, el efecto de las temperaturas del exterior se percibirá en
el interior un tiempo después.

1.38 e

Cv
k

Donde:
- Retraso térmico
e - Espesor
Cv- Calor especifico
volumétrico
k - Conductividad térmica
Nota: Las unidades en
calorías
GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
Av. Túpac Amaru 210 Rímac. Pabellón Central. Oficina B1-260.
Tel.: 382 - 1058; 481 – 1070 anexo 591
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  • 1. Curso: CONFORT TÉRMICO ANDINO Expositor: Eduardo Ramos CER – UNI
  • 2. CONTENIDO 1. Sistema entorno-edificación-interior(E-E-I) 1.1 Interacciones del sistema E-E-I. a) b) 2. Transferencia de calor: Conducción, Convección, Radiación. Intercambios de Aire. Estudio del comportamiento térmico de edificaciones a) b) c) d) Conceptos básicos. Flujos de calor en un local para régimen estacionario. Ejemplo. Detalles Adicionales.
  • 4. 1.1 INTERACCIONES DEL SISTEMA E-E-I Radiación Podemos Distinguir dos interacciones principales responsables de que las condiciones térmicas del interior y el exterior sean distintas. Intercambio de Aire a) b) Transferencia de Calor. Intercambios de Aire Convección Conducción
  • 5. TRANSFERENCIA DE CALOR La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Por ejemplo, cuando un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico. Existen tres mecanismos de transferencia de calor: Conducción, convección y radiación
  • 6. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN Es la transferencia de energía desde las moléculas más energéticas a las menos energéticas de una sustancia debido a las interacciones entre las mismas. En sólidos es mayor la transmisión, en los gases se da la mínima transmisión. LEY DE FOURIER Qx dT dx dT k dx Watt mto 2 W m2 Gradiente en Dirección “x” Signo Negativo → El calor se transfiere en la dirección del descenso de la temperatura. k = Conductividad Térmica (constante del material).
  • 7. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN
  • 8. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCION Es el calor que se transmite desde una superficie de un cuerpo a un fluido en movimiento, siempre que la superficie y el fluido estén a distintas temperaturas. LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON Q" h(Ts - T ) W m2 h = Coeficiente de transferencia por convección. Sí T Ts Q" h(T Ts ) El fluido fuera de la placa (a cierta distancia) tiene características estables de U∞ y T ∞.
  • 9. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCION
  • 10. TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACION Es la energía emitida por la materia que se encuentra a una temperatura finita. Este modo de transferencia de energía no requiere la presencia de un medio material LEY DE STEFAN- BOLTZMAN 0
  • 11. INTERCAMBIOS DE AIRE Consta de una transferencia de energía a través del movimiento de masa de aire que entra o sale de la vivienda.
  • 12. 2. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE EDIFICACIONES Conducción: - muros - vidrios - muebles Convección: - exterior / interior - forzada / natural - personas - objetos internos - luces - ventilación / infiltración Radiación: Onda corta (sol – directa & difusa, luces). [W] Onda larga (infrarroja). ¿F(T)? - personas, objetos internos, luces Confort térmico
  • 13. Balances de energía Interior y Exterior Balance de energía aire de la zona T Infiltraciones Radiación. CONDUCCIÓN Convección Radiación. (ganancias internas) Onda corta Onda corta Convección Convección Balance de energía en los muebles Radiación. Onda larga Radiación. Onda larga Balance energía superficie exterior CERRAMIENTO Balance energía superficie interior Superficie mueble
  • 14. Conceptos Básicos Donde: FLUJO DE CALOR  A: área de la superficie.  U: Coeficiente de transmitancia de calor  Tint: Temp. Superficial interior.  Text: Temp. Superficial exterior COEFICIENTE DE TRANSMITANCIA DE CALOR (U) Donde:  Rt : Resistencia térmica total del sistema constructivo [m2*K/W] RESISTENCIA TÉRMICA (Rt) Donde:  Rt 1 ho e1 k1 e2 k2 e3 en .... k3 k n 1 hi ho y hi : Coeficientes peliculares de transferencia de calor por convección [W/m2°C]  e : espesor del material [m]  k : Conductividad térmica del material [W/m°C]
  • 15. Conceptos Básicos CONDUCTANCIA SUPERFICIAL EXTERIOR E INTERIOR (SZOKOLAY) ho 5 .8 hi e1 4.1v e2 e3 ho 3 1/hi 1/he Donde • ho: exterior W/m2ºC • hi: interior W/m2ºC • v: velocidad del aire k1 k2 k3
  • 16. Conceptos Básicos TEMPERATURA SOL-AIRE (Tsa).  es una variable que se utiliza para determinar la ganancia total de calor a través de las superficies exteriores.  La temperatura sol-aire para cualquier día del año para el techo y las parees estan determinada por: Donde: • α: Es la absortancia de la pared. • IW: Es la radiación solar. • he: Es la coeficiente convectivo del aire exterior. • Te: Temperatura exterior. • ɛ: Emisibidad del material del techo
  • 17. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO
  • 18. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Muros Techo Puertas Ventanas y su marco Piso Perímetro Ventanas Personas Equipos Renovacion es de Aire
  • 19. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Tsa Tint
  • 20. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través de los Muros El flujo de calor esta caracterizado por el tipo y numero de materiales que componen el muro. Por ejemplo, si tenemos un muro conformado por 3 capas: los extremos de cemento y arena; y el intermedio de ladrillo macizo. ESPESOR (m) Cemento-arena Ladrillo macizo CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (W/m°C)
  • 21. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través de los Muros POSICIÓN DEL CERRAMIENTO Y SENTIDO DEL FLUJO DE CALOR SITUACIÓN DEL CERRAMIENTO: SEPARACIÓN CON ESPACIO EXTERIOR O LOCAL ABIERTO 1/hi 1/he 1/hi+1/he Cerramiento vertical o con pendiente sobre la horizontal >60° y flujo horizontal 0.11 0.06 0.17 Cerramiento horizontales o con pendiente sobre la horizontal <60 y flujo ascendente. 0.09 0.05 0.14 Cerramiento horizontales y flujo descendente 0.17 0.05 0.22
  • 22. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través de los Muros
  • 23. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través del Techo Por ejemplo, si tenemos un techo conformado por 4 materiales: cemento y arena, ladrillo ahuecado, concreto y yeso. El área de la superficie del techo es A1=A4=16m2, A2=4m2 y A3=12m2.
  • 24. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través del Techo Material Conductividad térmica (W/m°C) Yeso Concreto Ladrillo ahuecado Cemento-arena POSICIÓN DEL CERRAMIENTO Y SENTIDO DEL FLUJO DE CALOR SITUACIÓN DEL CERRAMIENTO: SEPARACIÓN CON ESPACIO EXTERIOR O LOCAL ABIERTO 1/hi 1/he 1/hi+1/he Cerramiento horizontales o con pendiente sobre la horizontal <60 y flujo ascendente. 0.09 0.05 0.14 Cerramiento horizontales y flujo descendente 0.17 0.05 0.22
  • 25. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través del Techo
  • 26. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través de las Puertas y Ventanas Para una puerta de madera maciza, la cual tiene un largo de 0.90m, altura de 2.4m y un espesor de 0.04m. El área de la puerta es igual a 2.16 m2. U = 2.19 W/m2°C. Para una ventada de vidrio simple, la cual tiene un Área de 2 m2. U = 5.7 W/m2°C. La Tsa de la puerta y ventana son las mismas que las Tsa de la paredes que contiene ya sea a la ventana o a la puerta.
  • 27. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través del Marco de la Ventana Para un marco de madera con un área igual a 0.29 m2. La conductividad térmica de la madera es igual a 0.14 W/m °C y su espesor es de e= 0.04 m. La Tsa del marco es la misma que la Tsa de la parede que contiene a la ventana.
  • 28. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través del Piso Por ejemplo, si tenemos un piso conformado por 2 materiales: piso de cemento y arena; contrapiso de cemento y arena. El área de la superficie del piso es 16 m2. Cemento arena Contrapiso Conductividad térmica K (W/m.°C) 1.4 1.5 La Tsuelo, puede ser considerada igual al promedio de la Text.
  • 29. FLUJO DE CALOR POR LOS CERRAMIENTOS Flujo de Calor a través del Perímetro Cemento arena Contrapiso Tierra Hormigón CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (W/m°C) 1.4 1.5 1.4 0.5 U = 0.23 W/m2°C. La Tsuelo, puede ser considerada igual al promedio de la Text.
  • 30. FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN Transmisión de Calor a través del Acristalamiento EFECTOS DE LA RADIACIÓN CON EL VIDRIO
  • 31. FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN Transmisión de Calor a través del Acristalamiento Flujo de calor a través del acristalamiento se determina con la siguiente formula: Donde: • IWD: promedio diario de irradiación directa media mensual sobre la superficie acristalada (W/m2), • Svs: superficie de acristalamiento afectada por la radiación solar directa, • τ1: transmitancia del acristalamiento para radiación solar directa, • Iwa: promedio diario de irradiación difusa media mensual sobre la superficie acristalada (W/m2), • τ2: transmitancia del acristalamiento para radiación solar difusa.
  • 32. FLUJO DE CALOS POR TRANSMISIÓN Transmisión de Calor a través del Acristalamiento ANGULO DE INCIDENCIA DE RAYOS SOLARES (J): Donde: • A es el acimut del Sol (°). • Ap es el acimut de la pared (°). • h es la altura solar.
  • 33. FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN Transmisión de Calor a través del Acristalamiento Transmitancia térmica (W/m².h) FIJA CARPINTERÍA VIDRIO SIMPLE FIJA DVH OPERABLE DVH Aluminio 6,4 3,0 4,1 Al con RPT 6,1 2,6 2,9 Madera/ Plástico 5,6 2,2 2,4 Plástico con relleno de fibra de vidrio 5,4 2,1 2,1 Fuente: ASHRAE. Handbook of Fundamentals
  • 34. FLUJO DE CALOR POR TRANSMISIÓN Transmisión de Calor a través del Acristalamiento Consideremos una ventana de 2 m2 de área transparente, ubicada en cada pared, las cuales están orientadas al norte, sur, este y oeste.
  • 35. FLUJO DE CALOR GENERADO POR LAS PERSONAS Y LOS EQUIPOS Las personas que ocupan el recinto generan calor sensible y calor latente debido a la actividad que realizan y a que su temperatura (unos 37ºC) es mayor que la que debe mantenerse en el local.
  • 36. FLUJO DE CALOR GENERADO POR LAS PERSONAS Y LOS EQUIPOS Tanto los equipos como las luminarias generan calor en función al flujo de aire que pasa por la superficie de este. Debemos tener en cuenta: • Si la iluminación es incandescente: Q foco = potencia eléctrica de iluminación • Si la iluminación es fluorescente: Q foco = potencia eléctrica de iluminación x 1.25
  • 37. FLUJO DE CALOR GENERADO POR LAS PERSONAS Y LOS EQUIPOS Por ejemplo, se considera que una persona habita la habitación de 7PM a 7 AM: la luz de un foco de 60 W y el televisor están prendidos de 7 PM a 11 PM y efectúa en ese lapso actividades ligeras; duerme de 11 PM a 6 AM, de 6 a 7 AM efectúa actividades ligeras antes de salir. Persona Intervalo de tiempo Dispersión metabólico según actividad Actividad ligera 7PM-11PM y 6AM a 7AM 150W Durmiendo 11 PM a 6 AM 70W Artefacto Intervalo de tiempo Potencia Foco de 60W 7PM a 11 PM 60W Televisor 7PM a 11PM 200W Perdidas Hora Persona. Foco + Tv 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 (W) 70 70 70 70 70 70 150 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 150 150 150 150 150 (W) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 260 260 260 260 260
  • 38. FLUJO DE CALOR GENERADO POR VENTILACION INFILTRACIONES DE AIRE Las infiltraciones son flujos descontrolados del aire exterior que ingresan al edificio por hendijas u otras aberturas no intencionales, como así también mediante el normal uso de apertura y cierre de la puerta de entrada. Las pérdidas de calor causadas por infiltraciones de aire pueden representar hasta un 30 % de las totales de un edificio. El flujo de perdida de calor por infiltraciones de aire está dado por la siguiente ecuación:
  • 39. FLUJO DE CALOR GENERADO POR VENTILACION INFILTRACIONES DE AIRE Por ejemplo, consideremos una habitación con un volumen de 38.4 m3 , donde el calor especifico de aire es 1006.5J/kg.°C y la densidad del aire es 0.798 kg/m3 (originado por la condiciones de la altura del lugar) y con un cambio de aire por hora.
  • 40. FLUJO DE CALOR GENERADO POR VENTILACION INFILTRACIONES DE AIRE 21 marzo 21 junio 21 septiemb 21 diciemb Hora Q inf (W) Q inf (W) Q inf (W) Q inf (W) 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 143.9 146.6 150.8 152.4 153.3 157.7 156.5 145.7 119.3 87.6 74.0 65.1 58.2 50.6 52.2 68.0 79.9 92.9 110.0 120.4 123.8 125.9 122.2 122.7 173.9 171.9 165.1 163.6 170.7 176.0 177.8 177.6 169.2 143.8 117.3 99.8 84.4 72.1 64.1 59.4 61.4 72.3 92.7 119.7 139.9 157.7 173.7 183.9 182.3 178.9 179.1 182.9 187.2 182.1 168.4 154.7 137.4 116.8 96.3 84.7 81.3 77.8 78.5 83.2 87.9 99.4 116.9 134.0 151.6 169.1 186.2 192.6 143.1 147.9 150.7 152.1 151.9 150.7 153.0 145.6 124.9 103.6 83.9 66.9 54.1 47.9 52.0 55.6 50.8 63.7 104.4 134.3 140.9 138.1 134.8 132.6
  • 41. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Resumen El balance energético de una edificación se calcula con la siguiente ecuación Reemplazando las expresiones estudiadas para cada flujo de calor, tenemos la siguie Al despejar el valor de la Tint, obtenemos: Con esta ecuación podemos predecir de forma analítica la temperatura al interior de una edificación.
  • 42. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo Vista de Planta
  • 43. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo MURO TECHO PERIMETRO PISO
  • 44. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo SUPERFICIE ÁREA (M2) COEF. DE TRANSMISIÓN U (W/M2.°C) A.U (w/°c) Muros Techo Piso Marco Ventana Puerta 33.92 16.00 16.00 0.29 2.16 2.93 3.77 2.19 2.19 99.51 28.77 60.32 0.64 4.74 Ventana 2.03 5.70 11.56 Perímetro 3.04 0.23 0.99 Total A.U (W/°C) 206.53
  • 45. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo Hora 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Perdidas Persona. Foco + Tv (W) (W) 70 0 70 0 70 0 70 0 70 0 70 0 150 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 150 260 150 260 150 260 150 260 150 260 21 marzo 21 junio 21 septiemb 21 diciemb Hora Q inf (W) Q inf (W) Q inf (W) Q inf (W) 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 143.9 146.6 150.8 152.4 153.3 157.7 156.5 145.7 119.3 87.6 74.0 65.1 58.2 50.6 52.2 68.0 79.9 92.9 110.0 120.4 123.8 125.9 122.2 122.7 173.9 171.9 165.1 163.6 170.7 176.0 177.8 177.6 169.2 143.8 117.3 99.8 84.4 72.1 64.1 59.4 61.4 72.3 92.7 119.7 139.9 157.7 173.7 183.9 182.3 178.9 179.1 182.9 187.2 182.1 168.4 154.7 137.4 116.8 96.3 84.7 81.3 77.8 78.5 83.2 87.9 99.4 116.9 134.0 151.6 169.1 186.2 192.6 143.1 147.9 150.7 152.1 151.9 150.7 153.0 145.6 124.9 103.6 83.9 66.9 54.1 47.9 52.0 55.6 50.8 63.7 104.4 134.3 140.9 138.1 134.8 132.6
  • 46. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo Hora T ext Ventil. Techo NORTE Pared SUR ESTE OESTE Piso Puerta ESTE Marco Perim. Ventana Ventana Perdidas cond. transm. Person. Foco+tv Tint (°C) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (°C) 00:00 -1.2 -10.4 94.7 -18.2 -34 -34 -34 -73.0 -5.7 -0.8 -1.2 -14 0 70 0 01:00 -1.0 -8.4 101.3 -14.7 -28 -28 -28 -59.1 -4.6 -0.6 -1.0 -11 0 70 0 02:00 -0.2 -1.5 124.3 -2.7 -5 -5 -5 -10.9 -0.9 -0.1 -0.2 -2 0 70 0 03:00 0.0 -0.1 129.2 -0.2 0 0 0 -0.6 0.0 0.0 0.0 0 0 70 0 04:00 -0.8 -7.1 105.6 -12.5 -23 -23 -23 -50.1 -3.9 -0.5 -0.8 -10 0 70 0 05:00 -1.5 -12.4 87.7 -21.8 -41 -41 -41 -87.6 -6.9 -0.9 -1.4 -17 0 70 0 06:00 -1.7 -14.2 81.8 -24.9 -47 -47 -47 -100.0 -7.9 -1.1 -1.6 -19 0 70 0 07:00 -1.6 -14.1 151.6 143.7 -33 574 -33 -99.1 45.3 6.1 -1.6 -19 562 0 0 08:00 -0.7 -5.7 323.2 195.4 23 570 23 -39.8 61.7 8.3 -0.7 -8 721 0 0 09:00 2.3 19.7 532.3 271.9 130 581 130 139.0 85.8 11.6 2.3 27 860 0 0 10:00 5.4 46.3 717.4 343.2 236 559 236 325.9 108.3 14.7 5.3 62 959 0 0 11:00 7.5 63.8 837.8 389.8 306 479 306 449.4 123.0 16.7 7.3 86 1026 0 0 12:00 9.2 79.1 912.2 422.7 361 361 361 557.4 133.4 18.1 9.1 107 1038 0 0 13:00 10.7 91.5 936.5 439.9 398 398 549 644.4 138.8 18.8 10.5 123 1042 0 0 14:00 11.6 99.5 907.1 439.4 413 413 716 700.7 138.6 18.8 11.4 134 979 0 0 15:00 12.2 104.1 831.4 424.0 411 411 845 733.7 133.8 18.1 12.0 141 874 0 0 16:00 11.9 102.1 704.4 389.4 381 381 917 719.5 122.9 16.6 11.8 138 729 0 0 17:00 10.7 91.3 526.8 334.0 318 318 919 643.0 105.4 14.3 10.5 123 573 0 0 18:00 8.3 70.8 367.5 124.3 233 233 233 499.0 39.2 5.3 8.2 96 0 0 0 19:00 5.1 43.8 276.8 76.9 144 144 144 308.9 24.3 3.3 5.0 59 0 150 260 20:00 2.8 23.6 208.9 41.5 78 78 78 166.5 13.1 1.8 2.7 32 0 150 260 21:00 0.7 5.9 149.2 10.3 19 19 19 41.5 3.3 0.4 0.7 8 0 150 260 22:00 -1.2 -10.1 95.4 -17.8 -33 -33 -33 -71.3 -5.6 -0.8 -1.2 -14 0 150 260 23:00 -2.4 -20.4 61.1 -35.7 -67 -67 -67 -143.4 -11.3 -1.5 -2.3 -27 0 150 260 4.7 3.9 4.5 4.6 3.8 2.5 1.8 4.0 5.7 8.0 11.8 13.0 15.3 16.3 17.1 17.0 16.4 14.5 10.9 7.6 5.3 4.2 3.3 3.1
  • 47. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo COMPORTAMIENTO DE LATEMPERATUA INTERIO EN LA EDIFICACION ESTUDIADA 20.0 Temperatura (ºC) 15.0 10.0 5.0 0.0 -5.0 T ext (°C) Tint (°C)
  • 48. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo
  • 49. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo Hora 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00 T ext (°C) 21.0 20.3 19.9 19.4 19.1 19.0 20.5 23.0 25.7 28.2 30.4 32.2 33.4 34.0 34.1 33.5 32.0 30.0 28.6 27.3 25.9 24.6 23.2 21.9 Transmitanci a por ventanas Techo Piso W 0 0 0 0 0 0 0 69 388 709 804 796 989 926 389 159 30 0 0 0 0 0 0 0 W -80 -106 -120 -138 -149 -153 -98 -7 -11 80 87 153 197 219 222 200 146 73 95 47 -4 22 0 -47 W -452 -595 -678 -780 -842 -862 -554 -41 -62 452 493 862 1109 1232 1252 1129 821 411 534 267 -21 123 0 -267 Intercambi o de aire Calor Por paredes Pared norte W -12 -16 -18 -21 -23 -23 -15 4 7 25 29 41 48 51 50 43 31 16 14 7 -1 3 0 -7 Pared sur W -12 -16 -18 -21 -23 -23 -15 3 6 23 27 39 46 49 48 42 30 15 14 7 -1 3 0 -7 Pared Este W -21 -27 -31 -36 -39 -40 -25 67 66 85 78 82 78 83 81 71 51 26 25 12 -1 6 0 -12 Pared Oeste W -21 -27 -31 -36 -39 -40 -25 5 11 40 46 66 78 99 113 116 107 88 25 12 -1 6 0 -12 Q maq W -247 -326 -371 -427 -461 -472 -303 -22 -34 247 270 472 607 674 686 618 450 225 292 146 -11 67 0 -146 W 845 1114 1267 1460 1575 1613 1037 -77 -373 -1662 -1835 -2512 -3152 -3333 -2841 -2379 -1666 -853 -999 -759 -222 -490 -260 239 T int (°C) 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 26.0 26.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 26.0 26.0 26.0 24.0 23.2 23.2
  • 50. FLUJOS DE CALOR EN UN LOCAL PARA RÉGIMEN ESTACIONARIO Ejemplo
  • 51. DETALLES ADICIONALES Puentes Térmicos  Los puentes térmicos causan flujo de calor
  • 53. DETALLES ADICIONALES Respuesta Dinámica de la Edificación AMORTIGUAMIENTO Y RETRASO TÉRMICO EN MUROS E INTERIORES • Amortiguamiento, la temperatura en el interior es menor que en el exterior. • Retraso, el efecto de las temperaturas del exterior se percibirá en el interior un tiempo después. 1.38 e Cv k Donde: - Retraso térmico e - Espesor Cv- Calor especifico volumétrico k - Conductividad térmica Nota: Las unidades en calorías
  • 54. GRACIAS POR SU ATENCIÓN Centro de Energías Renovables y Uso Racional de la Energía Av. Túpac Amaru 210 Rímac. Pabellón Central. Oficina B1-260. Tel.: 382 - 1058; 481 – 1070 anexo 591 Página Web.: http://cer.uni.edu.pe E-mail.: cer@uni.edu.pe