Así es como funciona el cálculo de la carga térmica (según DIN 12831)

La calefacción eficiente comienza con una planificación bien fundamentada. El cálculo de la carga térmica es un paso indispensable para la eficiencia energética y el confort. Pero, ¿qué papel desempeña la DIN 12831 y por qué es tan importante? Aquí encontrará los conceptos básicos y el procedimiento para calcular la carga térmica.

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¿Por qué es importante el cálculo de la carga térmica?

Uno Cálculo de la carga térmica constituye la base para el correcto dimensionamiento de su sistema de calefacción. Garantiza que su sistema de calefacción funcione de manera eficiente, que los costos de calefacción se mantengan bajos y que se garantice el confort de vida deseado. También contribuye al respeto por el medio ambiente. Un menor consumo de energía reduce las emisiones de CO₂ y protege el medio ambiente.

Un tamaño incorrecto tiene las siguientes consecuencias:

• Sobredimensionamiento: Un sistema de calefacción demasiado grande provoca altos costos de compra y operación. Funciona de manera ineficiente, lo que aumenta innecesariamente el consumo de energía. Además, el sistema de calefacción se enciende y apaga con más frecuencia, lo que reduce la vida útil del sistema.
• Tamaño insuficiente: Un sistema de calefacción demasiado pequeño puede calentar adecuadamente su hogar. Esto conduce a una comodidad de vida inadecuada y a un mayor desgaste, ya que el sistema de calefacción funciona constantemente al límite.

Conceptos básicos del cálculo de la carga térmica de acuerdo con la norma DIN 12831

El cálculo de la carga térmica de acuerdo con la norma DIN EN 12831 es un método central para determinar la potencia calorífica requerida para los edificios. Se tienen en cuenta los factores estructurales, climáticos y relacionados con el usuario. Este proceso estandarizado crea la base para una planificación precisa de la calefacción y un suministro de calor eficiente desde el punto de vista energético.

Factores constructivos

El valor U describe qué tan bien aíslan componentes como paredes, ventanas o techos. Cuanto más bajo sea el valor U, menos calor se pierde. Un buen aislamiento reduce las pérdidas de calor de la transmisión y, por lo tanto, reduce la potencia calorífica requerida. Las ventanas y puertas, en particular, desempeñan un papel importante, ya que a menudo son puntos débiles. La hermeticidad del edificio también influye en la carga de calor. Cuanto más denso es un edificio, menores son las pérdidas de calor por ventilación.

La siguiente es una comparación de los valores U de varios componentes.

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Factores climáticos

La temperatura exterior estándar indica el frío que puede hacer en un lugar en invierno. Se utiliza para calcular la carga calorífica máxima. Según la norma DIN 12831, las temperaturas exteriores estándar varían según la región de Alemania. Un lugar de los Alpes, por ejemplo, tiene una temperatura estándar significativamente más baja que la de una ciudad de Renania. Estas diferencias climáticas tienen un efecto directo en la carga calorífica.

comportamiento del usuario

La temperatura interior objetivo determina qué tan caliente debe calentarse una habitación. Los valores estandarizados especifican que las salas de estar se calientan a 20 °C, los baños a 24 °C y los dormitorios a 18 °C. Además, el intercambio de aire a través de la ventilación influye en la carga calorífica. Cualquier ventilación produce pérdidas de calor, que dependen del tipo de intercambio de aire. La ventilación doméstica controlada con recuperación de calor puede reducir significativamente estas pérdidas.

Esta es una descripción general de las temperaturas ambiente y tasas de intercambio de aire estandarizadas de acuerdo con la norma DIN EN 12831:

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Los pasos para calcular la carga térmica

1. Determinación de las pérdidas de calor de transmisión

Las pérdidas de calor por transmisión son causadas por el flujo de calor a través de la envolvente del edificio, como paredes, ventanas o techos, cuando las temperaturas interiores y exteriores difieren.

La fórmula es:

Dice:

• Qtr: Pérdidas de calor de la transmisión en vatios (W)
• A: Área del componente en metros cuadrados (m2)
• U: coeficiente de transferencia de calor (valor U) en W/m²K
• ΔT: diferencia de temperatura entre el interior y el exterior en Kelvin (K)

Para ayudarlo a comprender mejor el cálculo, aquí hay un ejemplo de cálculo para una sala de estar de 20 m² (dos paredes exteriores, dos paredes interiores):

• Tamaño de la habitación: 20 m²
• Temperatura interna estándar: 20 °C
• Temperatura exterior estándar: -10 °C
• paredes exteriores:
  • Área por pared exterior: 3 m (altura) × 4 m (ancho) = 12 m²
  • Valor U de la pared exterior: 0,24 W/m²K
• Paredes interiores: insignificantes, ya que no provocan pérdidas de transmisión al entorno exterior.

Factura para las paredes exteriores:

Dado que hay dos paredes exteriores:

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Resultado: Las pérdidas de calor de transmisión para la sala de estar son de 172,8 W.

2. Determinación de las pérdidas de calor por ventilación

Las pérdidas de calor por ventilación se producen como resultado del intercambio de aire, ya sea intencionadamente a través de la ventilación o involuntariamente a través de fugas.

La fórmula es:

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Dice:

• Qlue: Pérdidas de calor por ventilación en vatios (W)
• V: Volumen de aire ambiente en metros cúbicos (m3)
• c: capacidad calorífica del aire (0,34 W/m³K en condiciones estándar)
• ΔT: diferencia de temperatura entre el interior y el exterior en Kelvin (K)

Ejemplo de cálculo para la sala de estar:

• Altura de la habitación: 2,5 m
• Volumen de aire: 20 m² × 2,5 m = 50 m³
• Tasa de intercambio de aire (n): 0,5 (sala de estar, según DIN EN 12831)

Así que

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Resultado: Las pérdidas de calor por ventilación de la sala de estar son de 255 W.

3. Adición de pérdidas de calor por transmisión y ventilación

Las pérdidas totales de calor consisten en pérdidas de calor por transmisión y ventilación.

Fórmula:

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Así que

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El planificador suele ser un Recargo de seguridad. Esto compensa las fluctuaciones en el comportamiento de los usuarios, las condiciones climáticas extremas y las pérdidas de calor debidas al envejecimiento de los edificios o puentes térmicos. Según la norma, este suplemento no es obligatorio, pero los planificadores suelen añadir un 10%. Como resultado, el sistema de calefacción proporciona suficiente energía incluso en condiciones inesperadas.

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Resultado: La carga de calefacción de la sala de estar, incluido el recargo de seguridad, es de aproximadamente 471 W.

El ejemplo muestra el cálculo de la carga de calefacción de una habitación individual. En la práctica, los expertos calculan la carga de calor de todo el edificio. Consideran cada habitación de forma individual, calculan las pérdidas de calor por transmisión y ventilación y resumen los resultados en una carga total de calefacción.

¿Quién realiza el cálculo de la carga térmica?

Expertos como instaladores de calefacción, consultores energéticos o planificadores de TGA llevan a cabo el cálculo de la carga térmica. Disponen de la experiencia y el software necesarios para poder realizar el cálculo de forma precisa y de acuerdo con las normas.

• Instaladores de calefacción y empresas especializadas: Calcule la carga térmica con frecuencia como parte de la planificación y el dimensionamiento de un nuevo sistema de calefacción. Especialmente cuando se trata de edificios nuevos o renovaciones, garantizan que el sistema de calefacción se adapte de manera óptima a los requisitos del edificio. También se encargan de la instalación del sistema.
• Consultor energético: El cálculo de la carga de calor a menudo se lleva a cabo como parte de los programas de renovación patrocinados por el estado. No solo planifican sistemas de calefacción eficientes, sino que también verifican la calidad energética del edificio. Además, proporcionan información sobre las oportunidades de financiación adecuadas para las medidas energéticas.
• Planificadores u oficinas de ingeniería de TGA para tecnología de edificios: Para proyectos más grandes, como edificios de apartamentos o edificios de oficinas, los planificadores de servicios de construcción especializados calculan la carga de calor. Tienen en cuenta los complejos requisitos de dichos edificios y desarrollan conceptos integrales para la calefacción y la tecnología de la construcción.

¿Cuánto cuesta el cálculo de la carga térmica?

En una vivienda unifamiliar, los costes de cálculo de la carga de calefacción suelen oscilar entre 400 y 1000 euros. El precio exacto depende del tamaño del edificio y del esfuerzo requerido. Si los cálculos son particularmente complejos por parte de un consultor energético, los costos pueden ser más altos.

¿Cuánto dura el cálculo de la carga térmica?

Un cálculo de la carga térmica de acuerdo con la norma DIN EN 12831 suele tardar de 3 a 6 horas. Aquí, los datos detallados, como el tamaño de las habitaciones, los valores U y las pérdidas de ventilación, se analizan habitación por habitación. El uso de software facilita el proceso, pero un cálculo preciso requiere experiencia y una recopilación de datos cuidadosa.

¿Cuál es la diferencia entre un cálculo aproximado de la carga térmica y uno detallado?

El Diferencia entre un proceso simple y detallado radica en la precisión. El cálculo aproximado utiliza valores estándar y solo se utiliza como guía. El cálculo detallado de acuerdo con la norma DIN EN 12831 se basa en datos de construcción precisos y es obligatorio para edificios nuevos y renovaciones. Proporciona resultados precisos para la planificación de la calefacción y garantiza el cumplimiento de los requisitos legales de la Ley de Energía de Edificios (GEG).

Financiamiento únicamente con el cálculo de la carga térmica de acuerdo con la norma DIN EN 12831

Un cálculo de la carga térmica de acuerdo con la norma DIN EN 12831 es un requisito previo para las subvenciones estatales a la calefacción como parte de la financiación federal para edificios eficientes (BEG). Esto incluye el Subsidio KfW núm. 458 Para la compra e instalación de un nuevo sistema de calefacción respetuoso con el clima y Prestamo KfW Núm. 358, 359 Para medidas individuales para la renovación eficiente desde el punto de vista energético de los edificios residenciales que ya han sido subsidiados. El acceso a estos subsidios no es posible con un cargo calorífico.

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