Limitación de demanda energética, instalaciones térmicas, eficiencia energética, instalaciones de iluminación, contribución fototérmica, contribución fotovoltaica
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#294500
Buenas tardes,

Estoy habituado al cálculo de cargas térmicas y en general al diseño de instalaciones de calefacción. Sin embargo me ha surgido una duda a la que no le encuentro una justificación lógica. Vamos allá:

En una instalación de calefacción convencional mediante radiadores, se calcula el flujo de calor desde el interior al exterior a través de los cerramientos teniendo en cuenta el aislamiento térmico y las temperaturas de referancia exterior e interior. Las pérdidas así obtenidas, con los correspondientes coeficientes de corrección, son las que deben compensar los radiadores.

En el caso del suelo radiante, como el principal aporte de calor no es por convección sino por radiación directa a los individuos, se acepta comunmente que las condiciones de confort son las mismas o incluso superiores a las existentes en una habitación calefactada mediante radiadores con una temperatura interior 2 grados superior. Así pues, para los cálculos de pérdidas de calor por suelo radiante se usa una temperatura 2 grados inferior a la que se consideraría con un sistema tradicional de radiadores.

Hasta aquí me parece lógico, y aunque es una simplificación, no veo problemas en calcular así el suelo radiante.

El problema viene cuando el local a calefactar tiene una altura muy elevada (por ejemplo iglesias, halls de entrada a edificios, o incluso salones de dos alturas en viviendas unifamiliares.

En estas situaciones, si calculas las pérdidas con el método tradicional, aún considerando una temperatura interior 2 grados inferior, las pérdidas son enormes y llegas a la conclusión de que no es suficiente con el suelo radiante, por superar los 90-95 W/m2.

Consultando con el departamento técnico de varios fabricantes me dicen (los que no se quedan directamente mirándome con cara de pez): "Nosotros solemos considerar solo las pérdidas correspondientes a los 2,5 primeros metros de las paredes, ya que por encima no hay personas...", y ya por ahí no paso. No le veo ninguna lógica a este razonamiento.

O calentamos el aire o no lo calentamos. Si buscamos calentar el aire se calienta todo, y en el caso de locales altos incluso peor ya que el aire caliente se va hacia arriba con lo que habría que considerar un coeficiente de mayoración para compensar el efecto de la altura (y desde luego no considerar solo los primeros 2,5 metros). Si no buscamos calentarlo, no veo que sentido tiene calcular las pérdidas de calor a través de los cerramientos, considerar solo los primeros metros, ni tomar como temperatura interior para calcular las pérdidas una temperatura que sabemos que no se va a alcanzar. En mi humilde opinión es mezclar churras con merinas, pero acepto estar equivocado.

Tampoco me parece lógico que en una vivienda de 3 metros se consideren las pérdidas en las fachadas en toda su altura, además de las pérdidas de calor por la cubierta, y que en una estancia de mucha altura (condiciones claramente más desfavorables) se desprecie todo lo que esté por encima de los 2,5 metros (incluida cubierta).

Una cosa similar viene a suceder en el caso de grandes ventanales en los que un cálculo tradicional de las cargas térmicas nos lleva a la conclusión de que el suelo radiante no puede hacer frente a las pérdidas.

He estado buscando en múltiple bibliografía, pero en los libros en los que se habla de cálculo de cargas térmicas, se trata de un modo muy general (no considerando las particularidades del suelo radiante, ni los casos especiales), y en los libros en los que se trata de forma específica el suelo radiante, se incide más en el cálculo de la emisión del suelo radiante, obviando el cálculo de las pérdidas).

Estaría agradecidísimo si alguien me puede aportar algo de luz en este asunto, haciendo referencia a bibliografía de reconocido prestigio en el que se trate el tema del cálculo de cargas térmicas para edificios singulares a calefactar por suelo radiante. Me da igual que sea en español o en inglés, con tal de encontrar escrito en papel algo que pueda apoyar un método de cálculo concreto para estos casos.

Muchísimas gracias, y disculpadme el tostón. (Menuda forma de estrenarme).
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#295168
El RITE defina la "zona ocupada", como el espacio a climatizar. El resto, como bien te ha dicho, no es que se deprecie, sino que no hace falta que se alcancen las condiciones de confort.

En un edificio de cierta altura el aire caliente tiende a elevarse, por lo que es un verdadero problema que se intenta resolver por varios medios:
situar los emisores lo más bajos posibles, situar la impulsión y el retorno del aire bajo los asientos, etc..

Al calcular la carga del local debes tener en cuenta que se tendrá que calentar todo, y si el local precisa una carga térmica superior a la que puede aportar el suelo radiante, necesitarás un apoyo adicional , normalmente con fancoils.

Saludos
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#295189
Hola RafelFP,

En primer lugar gracias por contestar. Dicho esto, lo que comentas de la "Zona ocupada" a la que hace referencia el RITE y lo de calcular las pérdidas solo en los primeros 2,5 metros son dos cosas distintas. La "zona ocupada" hace referencia a la zona en la que se deben cumplir las condiciones de proyecto de temperatura (en este caso), pero no tiene nada que ver con cómo calcular las pérdidas.

Como bien dices, en los locales de mucha altura el aire caliente se va hacia el techo por tener una densidad menor, por lo que hay que recurrir a diversos sistemas para desestratificar el aire, como tú dices.

Pero precisamente la ventaja del suelo radiante en locales de gran altura frente a los sistemas principalmente convectivos es que su función no es calentar el aire, sino calentar las distintas superficies por radiación (entre otras las personas). Naturalmente, tanto el propio suelo como las distintas superficies que se calientan por radiación, por estar a una temperatura mayor que el aire, lo calientan por convección. Pero no es su principal objetivo.

Y como el objetivo del suelo radiante no es calentar el aire y en un local de gran altura el aire además sufre una variación de temperatura importante, entiendo que usar el método tradicional de cálculo de cargas térmicas no es válido. No discuto que considerar solo los primeros 2,5 metros sea a efectos prácticos una simplificación válida pero, desde luego, tendrá que estar fundamentada en algo, cuando menos la experiencia.

El motivo de iniciar este tema era precisamente encontrar a alguien familiarizado con el calefactado de espacios de gran altura mediante suelo radiante, que me pueda aclarar que método de cálculo emplea, y en que se sustenta la validez de dicho método.

Saludos.
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#295682
El el último párrafo de dije como hay que operar. Debes calentar todo el local a la temperatura de confort, que puedes rebajar unos grados por el efecto de la radiación del suelo.
No puedes pretender calentar una zona baja y olvidarte del resto de la altura, pues en el interior del local se produce una convección que hace que el aire caliente suba por el centro, se enfríe y baje por las paredes hacia el suelo, enfriando tu zona baja caliente.
Es decir las paredes altas y el techo te bajan la temperatura del local. Por ello debes de calentar todo el local, y considerar las pérdidas de todas las paredes.
Es el caso típico de un polideportivo, un teatro, etc.. y las cargas que resultan son elevadas, e imposible de cubrir sólo con el suelo radiante. Pero si crees que te puedes olvidar de ellas, pues ...bueno...

Saludos
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#295894
Mira también este artículo que lo resuelve con paneles radiantes de techo:
http://www.congresoclimaplus.es/pdf/pon ... s-2011.pdf
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#295901
RafelFP escribió:Mira también este artículo que lo resuelve con paneles radiantes de techo:
http://www.congresoclimaplus.es/pdf/pon ... s-2011.pdf

Pues no lo he leído con detenimiento, pero techo radiante con techos altos... resulta un poco difícil de tragar a priori ¿no? :ko
por
#298067
Bajo mi punto de vista es evidente que la potencia del suelo radiante tiene que ser igual o superior a las perdidas de toda la envolvente. Si como bien decis, el calor sube y según sube se "pierde" porque no se ha considerado nada más que hasta 2,5 m nunca se conseguirar calentar el recinto. Y si no se calienta, abajo tienes un suelo radiante, pero arriba tienes "frio". Otra historia es que lo calcules para 2 grados menos por las características del sistema, en lo que estoy totalmente de acuerdo.
por
#314299
Cuando decis de calcularlo a 2 grados menos os referis a 21ºC-2º C?, es decir 19º C?. En que documentación o normativa aparece que se puede bajar 2 grados la temperatura ambiente de diseño, por usar suelo radiante?

Gracias.
por
#315476
Estoy en el mismo tema por una vivienda, hablando con un compañero, la explicación que me ha dado tras mirar como actúan estos suelos me parece lógica, la conclusión es que el suelo radiante funciona mejor para techos altos que otros métodos de calentamiento como radiadores, bombas de calor, etc.

El suelo radiante no calienta la masa de aire directamente y si a los objetos, personas, ya que el aire es permeable a la radiación. Al estar las personas cerca del foco de radiación, el suelo, la temperatura obtenida a baja altura será mejor que otros sistemas.

El efecto de convección en el aire se producirá como efecto secundario pero no es el medio principal de calentamiento que produce el suelo radiante, a diferencia de los radiadores o bombas de calor, con estos sistema y techos altos será más difícil llegar a la temperatura de comfort.

No me parece descabellado que te hayan dicho que tengas en cuenta los 2,5 primeros metros de pared, es donde más radiación desde suelo tendrás.

Un saludo.
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