Saltar la navegación

1.3.- Pérdidas de calor por ventilación e infiltraciones.

El cálculo de pérdidas de calor por ventilación deberás tener en cuenta lo que marcar el RITE para la ventilación de locales y lo que indica el CTE para viviendas, que ya vimos en la segunda unidad de trabajo. Su valor es proporcional al volumen de aire introducido así como a diferencia entre la temperatura del aire exterior y la temperatura ambiente interior. Recuerda que el calor ganado o perdido por un cuerpo viene dado por la fórmula ya vista de:

Si la anterior fórmula la aplicamos al caudal másico del  aire frío que hay que introducir a una vivienda o local para renovar el aire viciado, tendremos la siguiente expresión:

Ya sabemos que los calores perdidos son negativos, y para evitar el signo negativo, ponemos las temperaturas de tal manera que nos salga positivo. Sustituimos también el caudal másico por el caudal volumétrico, más usual en los cálculos. Es decir,

Q: pérdidas de calor por ventilación (W).
qa: Caudal de aire nuevo introducido (m3/s).
ca: Calor específico del aire (1 010 J/kg K).
ρe: Peso específico del aire (1,2 kg/m3).
Δt: Diferencia de temperatura entre la temperatura interior y la exterior (K).

Sustituyendo los valores fijos de las propiedades del aire estándar y poniendo el caudal en m3/h, por lo que tendremos que dividir por 3 600, obtendremos la ecuación simplificada:

Para cálculos de viviendas o para aquellos locales, en donde se desconozca o no sea de aplicación un caudal de ventilación, puede optarse por calcular las pérdidas en base al número de renovaciones de aire previstas según la fórmula:


donde:

V: Volumen del local, correspondiente a la cantidad de aire de renovación (m3)
n: Número de renovaciones de aire por hora previstas. Puede tomarse 1 en general, en baños y salas de estar 1,5 y en locales con un volumen grande 0,5.

INFILTRACIONES

Las infiltraciones son las entradas de aire que se producen en un local debido fundamentalmente al viento y al efecto chimenea en los edificios. Todos los edificios se ven afectados en mayor o menor medida por estas infiltraciones. El aire circula por una diferencia de presión, ya sea la que provoca el viento o la que resulta de la distinta densidad del aire en el efecto chimenea. En los locales en los que existe un sistema de aire acondicionado, ese fenómeno es menor, ya que la presión interior suele ser algo mayor de la exterior. El cálculo se realiza del mismo modo que en el caso anterior.

Existen tablas para determinar las diferentes infiltraciones que se producen en un local o vivienda, pero también puedes adoptarse las que señala el CTE en su HE 1, Apartado 3.1.3. Este apartado dice que la permeabilidad al aire de las carpinterías, tendrá unos valores inferiores a los siguientes (medida con una sobrepresión de 100 Pa):

Como ya se ha visto, se establecen zonas climáticas identificadas mediante seis letras (α, A, B, C, D, E) correspondientes a la división de invierno (siendo E la zona más fría), y cuatro números (1, 2, 3, 4), correspondientes a la división de verano (siendo 4 la zona más cálida).

Test de estanqueidad

El test de estanqueidad tiene por objetivo eliminar las infiltraciones no deseadas. Lo mejor es hacerlo en el periodo de obra, antes de cerrar la envolvente, justo después de poner la carpintería.

  1. Localización de infiltraciones (cámara termográfica, generador de humo, con la mano, anemómetro de precisión)
  2. Medición del flujo V 50 (m3/h) (a 50 Pa)
Test de puerta soplante (Blower door)
Test de puerta soplante (Blower door)



Test de estanqueidad (Blower door)

Procedimiento de test de estanqueidad

Recuperadores de calor

Tal como se ha visto, la expulsión del aire viciado y su reposición por aire limpio del exterior es una condición necesaria para crear ambientes saludables. No obstante, la energía térmica contenida se puede recuperar y calentar el aire exterior con el aire exterior, tal como se ha visto en la unidad anterior. 

En programas de cálculo de la carga térmica suele aparecer una herramienta de cálculo relacionada con la existencia de recuperador de calor y su rendimiento. Estos rendimientos, en la actualidad, superan el 50% y llegan a valores superiores al 80%. En las casas construidas con el estándar Passive House o consumo casi nulo, es condición imprescindible disponer de uno de estos equipos, ya que las pérdidas por ventilación llegan a ser, en algunos casos, más del 40% de la energía necesaria para caldear una vivienda. El siguiente vídeo explica su funcionamiento:

Funcionamiento del ecuperador de calor

 

Ejercicio resuelto

Determina las pérdidas térmicas por ventilación de una vivienda situada en Pontevedra cuyas características son las de la tabla. Para baños y salón considera 1,5 renovaciones/h y para el resto de estancias 1 renovación/hora. La altura de las paredes es de 2,5 m.

Superficies habitaciones del ejercicio
Habitación Superficie (m2)
Dormitorio 1. 12,25
Baño dormitorio 1. 4,05
Dormitorio 2. 11,95
Dormitorio 3. 11,85
Estar-comedor. 25,80
Cocina. 11,15
Baño 2 4,15
Distribuidor. 6,65
Vestíbulo. 6,65

 

Para saber más

El IDAE ha publicado una guía sobre eficiencia energética en ventilación que puede resultar de interés para quienes deseéis profundizar más en los sistemas de recuperación y en el enfriamiento gratuito (adiabático). Los conceptos necesarios para entender las recomendaciones que se hacen ya se han adquirido a lo largo del curso.

Guía sobre eficiencia energética en ventilación
Guía sobre eficiencia energética en ventilación