Temperatura del punto de equilibrio
La temperatura del punto de equilibrio del edificio es la temperatura del aire exterior cuando las ganancias de calor del edificio son iguales a las pérdidas de calor. [1] Las fuentes de calor internas debidas a la iluminación eléctrica , los equipos mecánicos, el calor corporal y la radiación solar pueden compensar la necesidad de calefacción adicional, aunque la temperatura exterior puede estar por debajo de la temperatura de referencia del termostato. La temperatura del punto de equilibrio del edificio es la temperatura base necesaria para calcular los grados de calefacción por día para anticipar la demanda anual de energía para calentar un edificio. La temperatura del punto de equilibrio es una consecuencia del diseño y la función del edificio más que de las condiciones climáticas al aire libre. [2]
La temperatura del punto de equilibrio se define matemáticamente como:
Ecuación 1: t balance = t termostato - Q IHG + Q SOL / U bldg
Donde:
Esta ecuación se simplifica asumiendo una transferencia de calor de estado estable entre el edificio y el medio ambiente y solo proporciona una temperatura aproximada del punto de equilibrio del edificio. El Manual de ASHRAE 2013 - Fundamentos, Capítulo F18 proporciona metodologías más rigurosas para calcular las cargas de calefacción en edificios no residenciales. El método de balance de calor de ASHRAE, por ejemplo, delinea completamente la transferencia de calor a través de los límites internos y externos de la pared del edificio incorporando radiantes (por ejemplo, sol, superficies interiores), convectivos (por ejemplo, aire interior y exterior) y conductivos (por ejemplo, de interior a exterior). límite exterior) modos de transferencia de calor. [1]
En escenarios del mundo real, el punto de equilibrio se puede determinar de dos formas. En el método de firma energética , se crea un gráfico que mapea el consumo de energía eléctrica frente a la temperatura exterior media. El punto del gráfico en el que se cruzan la demanda de electricidad independiente del clima y la dependiente del clima es la temperatura del punto de equilibrio. Este método solo funciona si se dispone de grandes cantidades de datos sobre el uso de energía del edificio, preferiblemente con una resolución diaria. [3]
En el método de línea de rendimiento, se crean múltiples gráficas de consumo de energía eléctrica frente a grados día de calefacción (HDD) y grados día de enfriamiento (CDD), utilizando un rango de temperaturas de punto de equilibrio para calcular los grados día. Los polinomios de segundo orden de mejor ajuste de la forma y = ax 2 + bx + c se aplican a las gráficas, que muestran varios niveles de curvatura en el rango de los datos según la precisión de la temperatura del punto de equilibrio. En parcelas con temperaturas de punto excesivamente alta de balance de la una variable es positivo, lo que resulta en una curva ascendente, mientras que las parcelas con baja equilibrio temperaturas del punto de curva hacia abajo debido a un negativo de unavariable. La gráfica en la que a está más cerca de cero representa la temperatura del punto de equilibrio más precisa. Este método se puede aplicar a edificios en los que la disponibilidad de datos sobre el uso de energía es menos granular, quizás solo disponible de forma semanal o mensual. [4]
Las características térmicas de un edificio pueden describirse como dominadas por la carga interna o dominadas por la carga envolvente, cada una con una temperatura de punto de equilibrio característica.
