calculo frigorías aire acondicionado

percutor

Madmaxista
Desde
23 Oct 2011
Mensajes
3.039
Reputación
5.330
Quiero poner en cuestion de semanas aire condicionado/bomba de calor en mi casa . El objetivo es tener aire frio en verano y utilizar la bomba de calor cómo sistema alternativo de calefacción a la caldera de gas natural y radiadores que ya tiene la casa . He estado mirando la eficiencia de la bomba de calor para Tº exteriores de 5ºc o más .

Cómo resultado he determinado que para una tº interior de 25ºc y una tº exterior de 5º , el rendimiento de una bomba de calor es del 600% , si tal cómo suena .
También he determinado que el precio del KW.h de la luz es 2´6 veces superior al precio del KW.h del gas natural , pero con un rendimiento del 600% me sale que para temperaturas no muy bajas una bomba de calor es más eficiente y económica que una calefacción de gas natural ; y concretamente para T int = 28 y Tº ext = 5 , la bomba de calor es 2´6 veces más económica que el gas natural . A grosso modo si con gas natural gasto 1000 euros , con bomba de calor gastaría 378 eyros , un ahorro de 622 euros .

Todo esto son estimaciones , pero tengo más que claro que para días no muy fríos la bomba de calor es mejor que los radiadores .


Decir también que tengo parametrizado las perdidas de calor de mi vivienda en un excel , un excel muy sencillo donde por una parte tengo los m2 de pared , techos y ventanas ; sus superficies ; y sus diferentes coeficientes de transmisión de calor . Este excel es muy real ; en días de frío he observado que cuadra el consumo de gas natural con las perdidas de calor calculadas en el excel .

Toda esta parrafada puede parecer que no tenga nada que ver con el aire condicionado , pero lo importante es el párrafo donde explico que me he creado un excel para acalcular las perdidas de calor de mi vivienda .

En google encuentro que para calcular las frigorías de una vivienda se tiene que considerar que cada metro cuadrado de vivienda necesita 100 frigorías de potencia . Mi vienda es de 120m2 , serían 12.000 frigorías .

Pero si mi excel para calcular calefacción , lo utilizo para calcular frigorías , con Tº ext = 35 i T int = 20 , me sale una transmisión de calor de 4500 frigorías . Aquí se debería añadir la radiación solar incidente , pero decir que para este condicionante he supuesto que las persianas están bajadas y en el interior hay cortinas que mitigan la radiación solar .

A lo que voy es que existe una gran diferencia entre las 12000 frigorías y las 4500 que he calculado . La radiación solar puede tener un fuerte efecto , calentando las paredes exteriores muy por encima de los 35º y este calor acaba por entrar en el interior de la vivienda , pero aún así la diferencia entre 12000 y 4500 es muy grande .

¿Algún experto puede ayudar?
 

wopa

Madmaxista
Desde
22 Nov 2013
Mensajes
10.734
Reputación
27.881
Creo que son 100 frigorías por metro cúbico.
 

Pepe Broz

Madmaxista
Desde
31 Mar 2009
Mensajes
4.674
Reputación
7.433
Que se viene el frio y el el bichito!!
Donde vas con un AC, vas a morir!!
 

percutor

Madmaxista
Desde
23 Oct 2011
Mensajes
3.039
Reputación
5.330

Los coeficientes de transmisión de calor k de los elementos constructivos están muy estudiados :

En mi casa :

techo , forjado de 30 cm , aislamiento de 5cm K = 0.75
pared de ladrillo macizo de 12 cm ,+ 5 aislamiento de 5 cm + tabique de ladrillo vacío de 9 cm K=0.6
ventana de arco metálico , camara de aire de 6 mm , K= 3.4
suelo , forjado de 30 cm sin aislamiento K = 1.3

vivienda aislada de 120 m2 , todo planta baja forma de L , 64 metros lineales de fachada , 2.5 altura , 160 m2 de fachada ( 30m2 ventanas y puertas y 130m2 pared exterior) . Tenemos :

techo : 120 x 0.75 = 90
paredes : 130 x 0.6 = 78
ventanas : 30 x 3.4 =102
suelo : 64 x 1.3 = 83

total = 353

353 se expresa en Kcal ºC h y es la constante calórica de mi casa . Si mi casa está a 20ºC y el exterior está a 10ºC , se producirá una pérdida de calor de 353 x10 = 3530 por hora . Si el exterior está a 0ºC la pérdida será de 353x20 = 7060 kal por hora .

Este es el flujo de transmisión básico , y puede aumentar hasta un 20% en función de la orientación de la vivienda , si la casa está en lo alto de una colina o de si la casa se encuentra en una zona ventosa .

Y luego se prodría añadir la renovación del aire de la vivienda , que en una vivienda será poca pero en un bar o tienda será importante .

Esto es para calentar la vivienda , para enfriar sería similar .

Así si el día que haga 35 ºc , si yo quiero que mi casa se mantenga a 20ºC , en mi casa cada hora por transmisión del aire entrarán 353x 15 = 5295 kcal , valor cercano a los 4.500 que yo decía en el post inicial .

Este ejemplo es plenamente válido para un día nublado o por la noche .

En un día de verano con sol , esto puede cambiar radicalmente . Si tienes las persianas subidas , el sol con una radiación de unos 800 w m2 lo cambia todo , toda la energía entra directamnte en la casa .

800 w m2 con una incidencia de 90º son unas 600 kcal h, Por 10 m2 de ventanas abiertas pueden llegar a entrar 6.000 kcal , una barbaridad .

Con las persianas bajadas , la luz del sol ya no entra directamente , pero la persiana se calienta mucho y este calor luego se transmite al interior . Pero con las ventanas cerradas el flujo de calor de la persiana al interior disminuye , y si ponemos cortinas en las ventanas ese flujo se vuelve a reducir .

Y aquí llegamos a mi cuestión . Por transmisión de calor he calculado unas necesidades de 5.200 frigorías a lo que se debería añadir el efecto del sol , mitigado por las persianas ; pero me cuesta aceptar que el efecto del sol eleve las necesidades hasta 12.000 frigorías .

Y aquí añadir que en mi caso se trata de una vivienda aislada de una sola planta , si estudiásemos el caso de un piso o casas adosadas , la aplicación del coeficiente de 100 frigorías daría resultados exageradísimos .
 

luisito2

Madmaxista
Desde
27 Abr 2011
Mensajes
11.858
Reputación
57.127
Las frigorías son, simplemente, calorías negativas. Si puede medir o calcular las calorías puede calcular del mismo modo las frigorías, simplemente cambiando el signo del salto de temperaturas.

Necesita medir o calcular un 'K', coeficiente de transmisión, para toda la vivienda. Este K está expresado en calorías/frigorías por ºC de salto de temperatura. Si el K de su vivienda es 240, necesita una calefacción de 2400 (10x240) calorías para lograr en la vivienda una temperatura 10ºC por encima de la calle, y un aire acondicionado de 2880 (12x240) para mantener la casa 12ºC más fría que la calle.

Este K varía mucho según el escenario: noche, Sol, nublado, viento, altura del Sol sobre el horizonte, etc. En el interior de la vivienda siempre hay fuentes de calor (frigorífico, luces, lavadora, horno, personas, etc) que ayudan a la calefacción y se oponen al aire acondicionado. Es importante también la temperatura de las viviendas de los vecinos.

Calcular este K con cierto grado de exactitud es muy difícil. Puede intentar medirlo encendiendo dentro de la vivienda un calefactor y midiendo que delta de temperatura se logra. Por ejemplo, un calefactor eléctrico de 2000W crea, en 4 horas, una diferencia de temperatura con la calle de 3.4ºC

En su Excel, puede simular este proceso de calentamiento y cambiar el K hasta que la gráfica de aumento de temperatura con el tiempo del Excel coincida con la observada. (Si no, hay que esperar a que se llegue a la asíntota y la temperatura ya no aumente más)

Teniendo en cuenta las fuentes de calor parásitas internas (electrodomésticos), la temperatura variable de las viviendas de los vecinos y las diferentes condiciones meteorológicas, la medición/cálculo no es sencilla. Debería sobredimensionar el sistema para estar seguro de cubrir el peor escenario contemplado.

Deducir las frigorías a partir de la superficie de la vivienda da una estimación con una fiabilidad cero. Es algo tan rudimentario como decir que una casa pequeña/mediana/grande necesitan sistemas de tamaño pequeño/mediano/grande

Las frigorías dependen del 'área de frontera' de la vivienda con la calle o las viviendas vecinas y de la transmisión (el inverso del aislamiento) de esas superficies.
 

Karlos Smith

Madmaxista A+++
Desde
13 May 2015
Mensajes
15.635
Reputación
25.198
Lugar
Sexador de pollos
Quiero poner en cuestion de semanas aire condicionado/bomba de calor en mi casa . El objetivo es tener aire frio en verano y utilizar la bomba de calor cómo sistema alternativo de calefacción a la caldera de gas natural y radiadores que ya tiene la casa . He estado mirando la eficiencia de la bomba de calor para Tº exteriores de 5ºc o más .

Cómo resultado he determinado que para una tº interior de 25ºc y una tº exterior de 5º , el rendimiento de una bomba de calor es del 600% , si tal cómo suena .
También he determinado que el precio del KW.h de la luz es 2´6 veces superior al precio del KW.h del gas natural , pero con un rendimiento del 600% me sale que para temperaturas no muy bajas una bomba de calor es más eficiente y económica que una calefacción de gas natural ; y concretamente para T int = 28 y Tº ext = 5 , la bomba de calor es 2´6 veces más económica que el gas natural . A grosso modo si con gas natural gasto 1000 euros , con bomba de calor gastaría 378 eyros , un ahorro de 622 euros .

Todo esto son estimaciones , pero tengo más que claro que para días no muy fríos la bomba de calor es mejor que los radiadores .


Decir también que tengo parametrizado las perdidas de calor de mi vivienda en un excel , un excel muy sencillo donde por una parte tengo los m2 de pared , techos y ventanas ; sus superficies ; y sus diferentes coeficientes de transmisión de calor . Este excel es muy real ; en días de frío he observado que cuadra el consumo de gas natural con las perdidas de calor calculadas en el excel .

Toda esta parrafada puede parecer que no tenga nada que ver con el aire condicionado , pero lo importante es el párrafo donde explico que me he creado un excel para acalcular las perdidas de calor de mi vivienda .

En google encuentro que para calcular las frigorías de una vivienda se tiene que considerar que cada metro cuadrado de vivienda necesita 100 frigorías de potencia . Mi vienda es de 120m2 , serían 12.000 frigorías .

Pero si mi excel para calcular calefacción , lo utilizo para calcular frigorías , con Tº ext = 35 i T int = 20 , me sale una transmisión de calor de 4500 frigorías . Aquí se debería añadir la radiación solar incidente , pero decir que para este condicionante he supuesto que las persianas están bajadas y en el interior hay cortinas que mitigan la radiación solar .

A lo que voy es que existe una gran diferencia entre las 12000 frigorías y las 4500 que he calculado . La radiación solar puede tener un fuerte efecto , calentando las paredes exteriores muy por encima de los 35º y este calor acaba por entrar en el interior de la vivienda , pero aún así la diferencia entre 12000 y 4500 es muy grande .

¿Algún experto puede ayudar?
Te falta como dices la radiacion/trasmision conjunta por paredes y ventanas. Tambien te falta el calor de las personas y el de la iluminacion.

Tambien hay perdidas por suelo y techo y perdidas por ventilacion.
 

damnit

hezpaquismo Ilustrado
Desde
12 Sep 2008
Mensajes
27.658
Reputación
77.860
tienes que contar que hagas el cálculo que hagas, también tienes que tener en cuenta dónde está la casa orientada, qué temperaturas medias tienes en verano, el aislamiento, etc.

no es lo mismo poner un aire en un sótano (si es que te hace falta), que en una buhardilla mal aislada por ejemplo, aunque tengan exactamente los mismos metros para la segunda necesitarás seguramente el doble de frigorías
 

XXavier

Madmaxista
Desde
7 Jun 2010
Mensajes
24.202
Reputación
22.983
Sin entrar en cálculos, usar una bomba de calor aire-aire para calefacción tiene el problema de que la sensación de comfort es muy inferior a la calefacción por radiadores. Ya sé que el agua caliente de los radiadores se puede calentar con una bomba de calor (normalmente aire-agua es lo que se ve por ahí) pero me da la impresión que te refieres a una bomba aire-aire.

Es mejor que nada, claro está, pero se nota mucha diferencia...