Cargas térmicas en los edificios

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Cargas térmicas en los edificios

Cuando se habla de carga térmica sobre un edificio, se entiende que se habla de un fenómeno que tiende a modificar la temperatura interior del aire o su contenido en humedad.

En este sentido se puede establecer una primera clasificación de las cargas térmicas, según su incidencia:

Cargas térmicas sensibles: aquellas que van a originar una variación en la temperatura del aire.
Cargas térmicas latentes: las que van a originar una variación en la humedad absoluta del ambiente (contenido de agua en el aire).

Carga térmica en un edificio.

Por otro lado, el conocimiento de las cargas térmicas es imprescindible, como paso previo para acometer la tarea de diseñar el sistema de acondicionamiento del aire interior de un edificio, dependencia o local.

Precisamente en el diseño de un sistema de aire acondicionado habrá que calcular las cargas térmicas para las situaciones de diseño de verano y de invierno, dimensionando la instalación para la situación más desfavorable.

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¿Qué son las cargas térmicas?

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Cargas térmicas

Se dice que la carga térmica es todo aquello que modifique la temperatura seca y humedad relativa del aire interior. Está asociado con los sistemas de climatización (tales como la calefacción y la refrigeración), como a sistemas frigoríficos.

Las cargas térmicas pueden deberse:

Cargas de calefacción: Las que se producen en condiciones exteriores de invierno (y que físicamente traducen el calor perdido por el edificio hacia el exterior en la unidad de tiempo).

Cargas de refrigeración: Se refiere a las producidas en las condiciones de la estación cálida (físicamente, calor ganado por los locales en la unidad de tiempo).

El cálculo de estas cargas permite disponer los sistemas adecuados de calefacción o refrigeración para compensarlas. Las cargas térmicas se deben a varios fenómenos de intercambio de calor del edificio con el exterior:

• Transmisión por conducción a través de los elementos constructivos que separan el interior del exterior o de otros locales no climatizados.
• Tratamiento térmico del aire exterior necesario para la ventilación y renovación de aire de los ambientes.
• Calor entrante debido al soleamiento por los cierres de los huecos acristalados (la radiación solar atravesando las ventanas).
• Calor interno producido por las personas, la iluminación eléctrica y los aparatos que hay en el interior de los edificios.
• Otros pueden ser el tratamiento de la humedad del aire para conseguir en los ambientes una humedad relativa adecuada.

Hay ciertos fenómenos que no se toman en cuenta durante las condiciones de invierno, pues mejoran las condiciones interiores en esa estación (soleamiento, ocupación…). Para las condiciones de verano si tienen importancia porque aportan calor a los locales desde su interior

Carga térmica en el ambiente.

Así pues, las cargas de invierno solamente dependen de las condiciones exteriores, y las de verano, tanto de las interiores y de las exteriores.

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La temperatura de calefacción en inverno

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Condiciones de diseño de invierno

La temperatura de diseño interior se debe considerar a la altura de respiración de un individuo, es decir, a 5 pies de altura. Es obvio que la línea de respiración no es, muchas ocasiones, un promedio de todo el espacio, ya que el aire caliente tiende a elevarse.

En lugares donde la altura del techo no es mayor de 20 pies, la temperatura aumenta aproximadamente un 2 % por cada pie arriba de la línea de respiración.

Cuando la calefacción se lleva a cabo a través de radiadores o convectores de tiro natural, en donde el aire tiene muy poca velocidad, es indispensable hacer la corrección necesaria y calcular con respecto a la temperatura promedio del salón y no con la de diseño interior que, como se mencionó, se considera a 5 pies de altura.

Temperaturas de diseño de interior recomendadas para invierno.

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