Cálculo de carga térmica

Aspectos básicos en el diseño de sistemas de Aire Acondicionado

Carga Térmica o carga de enfriamiento, se define como la cantidad de energía en forma de calor que se debe de retirar de un espacio determinado para controlar condiciones de temperatura y humedad específicas, para el confort humano o procesos industriales.

Un buen cálculo de carga térmica siempre va a asegurar el éxito de cualquier proyecto o instalación por pequeño que sea, llámese residencial comercial o industrial. 

Antes de analizar los principales aspectos que involucran la carga térmica debemos  saber que  cuando el calor solar pasa a través de un vidrio esté  queda atrapado (transferencia térmica )  en el espacio a acondicionar  y las condiciones de temperatura y humedad cambian inmediatamente , a diferencia del mismo calor solar que  pasa a través de paredes y techos, que dependiendo del material, este no se transmite inmediatamente en el espacio a acondicionar y no se siente en el ambiente  hasta un tiempo después,   de igual manera a veces este calor no ingresa a este espacio hasta después de ocultarse el sol, esto se debe a  los diferentes materiales con que fue hecha la construcción y principalmente a la  diferencia entre la temperatura exterior y la temperatura  interior, a mayor esta diferencia , mayor será la cantidad o flujo de calor en el lugar a acondicionar.

Temiendo claro los conceptos anteriores podemos entender el porqué de los puntos más importante que están presentes en un cálculo de carga térmica o de enfriamiento:

Orientación con respecto al sol

Si sabemos que el sol sale por el este, la carga térmica solar sobre la fachada del espacio a acondicionar será mayor en la mañana que en la tarde, la incidencia solar sobre la edificación, deberá estar determinada por el trayecto del sol durante el periodo de tiempo en que el aire acondicionado esté funcionando

Paredes y Techos

Dependiendo del tipo de material de paredes y techos, incluidos los aislamientos térmicos como pinturas, enchapes espesores entre otros, hacen que el flujo de calor ingrese al espacio a acondicionar de forma más lenta, que, en el vidrio, esto sucede porque el vidrio es un material translucido y no es 100% sólido y en los materiales solidos parte de ese calor es reflejado a la atmosfera.

Infiltraciones Térmicas

Las infiltraciones térmicas,  es otro de los aspectos importantes a tener en consideración y que a veces se omiten , este es el calor o flujo de calor que está contenido en el aire exterior  que ingresa a la edificación o al espacio a acondicionar por medio de las puertas , hendijas, entre pisos, entre cielos, y otras aberturas , estas infiltraciones  se presentan  por la diferencia de presión que existe entre el   exterior y el interior a acondicionar , y la más importante de las infiltraciones que debe de tenerse en cuenta es la humedad

Fuentes de Calor Internas

Las fuentes de calor internas son las emitidas por las personas, la iluminación, los motores, los equipos de cómputo, las cocinas eléctricas o a gas, hornos y otros similares. El calor que emiten las personas depende de la cantidad de energía que esta consuma para realizar la actividad deseada, una persona estado de reposo o descanso produce, menos calor que otra que este realizando una actividad deportiva o de trabajo.

Todos los tipos de luz produce calor en una mayor o menor cantidad, sean incandescentes o luz blanca o led u ultravioleta.

Los motores, maquinaria eléctrica, hornos, equipo de cómputo de escritorio o portátil, todos son parte de las fuentes internas que deben de ser consideradas.

Sistemas de Ventilación y Extracción

La ventilación y la extracción mecánica o forzada es otra fuente de pérdida de calor el mismo es necesario para aumentar o compensar la temperatura del aire

Otros aspectos más genéricos y de igual de importancia son:

·         Datos meteorológicos de la edificación

·         Características de la edificación.

·         Determinar el momento del día en que la carga térmica llega a su mayor nivel

·         Espesor y características de los diferentes tipos de aislamientos.

·         Cantidad de sombra en los vidrios.

Hoy dia existen programas o aplicaciones, que realizan los cálculos de carga térmica, pero muchas veces por desconocimiento o poca información de los parámetros que solicitan se realizan de manera incorrecta, conociendo los conceptos anteriores, estaremos seguros que en un próximo calculo, se hará forma clara correcta y concisa.