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Demanda Energía en Edificaciones y Sistemas de
Climatización
MSc Ing. Timo Márquez
Octubre 2012
Escuela de Arquitectura
Balance Energético de Edificaciones :
La necesidad de hacer un balance energético permite:
• Optimizar las variables de diseño para mejorar el bienestar
térmico
• 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
Demanda (kW): Es la energía
necesaria para mantener en el interior
del edificio unas condiciones de
confort definidas reglamentariamente
en función del uso del edificio y de la
zona climática en la que se ubique.
Demanda
(1)
(2)
Consumo (kWh) : Es el gasto total de
energía para un proceso determinado.
En el caso de los hogares, el
consumo energético está integrado
por el consumo de energía eléctrica y
de gas, gasoil y biomasa.
Consumo
Analice los dos ejemplos:
• Cuál es la diferencia entre demanda y
consumo energético
• Que pasa con la demanda del caso
(2) con respecto al caso (1)
• Que similitudes se puede sacar para
una edificación
Conceptos
La magnitud de la demanda nos da una idea
del tamaño de la fuente que la debe generar.
Como ejemplo, para suplir la demanda de
calefacción hay varios equipos que a su vez
usan diferente tipos de combustible, (leña,
gas, electricidad.)
La demanda se obtiene del calculo de cargas de transmisión de la
edificación.
600 kW
2.25 kW
10 kW
20.4 kW
Conceptos
El consumo refleja el gasto de energía para
mantener la temperatura de confort. Toma
en cuenta las ganancias y perdidas totales
durante un periodo de tiempo (365 días).
Un mayor consumo significa un mayor uso
de combustible para mantener bienestar
térmico.
Conceptos
Conceptos
• Grados Hora y Grados Día
Conceptos
• Grados Hora y Grados Día
Conceptos
Balance Energético en la Edificación
Balance Energético en la Edificación
=
+
+
+
Cargas Térmicas en Edificación
• Infiltración
ACH = El número de veces que el volumen total de
aire en un edificio es remplazado en una hora.
Como se mide:
Blower Door:
ACH 50 

 ACH =

20 

Fuente: ASHRAE Fundamentals Ch 26
ACH = 0.2 (vivienda altamente hermética, nueva)
ACH = 2-5 (vivienda no hermética, antigua)
ACH 0.35 (ASHARE 62 )
ACH 0.25 (PassivHaus)
Método ASHRAE:
Cargas Térmicas en Edificación
• Ventilación
Tasas de aire varían dependiendo de actividad (Rp)
o área (Ra)
V (m3/h) = 3.6 x Rp (L/s-per) x # personas
(mínimo según ASHRAE)
Cargas Térmicas en Edificación
Cargas Térmicas en Edificación
Cargas Térmicas en Edificación
Ecuación para incandescentes. Para
fluorescentes hay que aplicar un
“ballast allowance factor”.
Para varias aplicaciones este valor se
debe estimar de la ficha técnica del
fabricante.
Cargas Térmicas en Edificación
Fuente: ASHRAE Fundamentals Ch 29
Cargas Térmicas en Edificación
Calculo de Demanda Energética
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Determinar data de entrada de la vivienda
a) Configuración constructiva
b) Ganancias
Volumetría de la vivienda
Data Climática (grados días)
Calcular Demanda (kW) y Consumo (kWh)
Recomendar equipo para calefacción
Mejorar energéticamente la vivienda
Techo pesado: color oscuro (sin aislar)
Pared arcilla: color medio (sin aislar)
Ventana: clara
Alta filtración
kW
-16,896
W/m2
-234,66
kWh
42549,43
kWh/año-m2
590,96
Techo : color claro (aislado)
Pared : color medio (aislado)
Ventana: low-e
Hermético
kW
-4,164
W/m2
-57,83
kWh
1744,48
kWh/año-m2
24,23
Referencias
Manual Reglamentación Térmica:
http://www.minvu.cl/opensite_20070417155724.aspx
Manual de diseño pasivo y eficiencia energética en edificios públicos
http://www.arquitecturamop.cl/eficienciaenergetica/Paginas/default.aspx
Manual de diseño pasivo y eficiencia energética en edificios públicos
http://www.arquitecturamop.cl/eficienciaenergetica/Paginas/default.aspx
ASHRAE Fundamental 2001
Energía solar en arquitectura y construcción 1a. ed. Pedro Sarmiento
Cooling Load Calculation and Principles
http://www.cedengineering.com/upload/Cooling%20Load%20Calculations%20and%20Principles.pdf