Efectos de la evolución de la temperatura sol−aire sobre el flujo de calor transmitido a través de la envolvente

Abstract

Se presenta una metodología simplificada para calcular el calor intercambiado a través de las componentes opacas de la envolvente edilicia en los regímenes estacionario y variable, incluyendo los efectos de la radiación solar. Los flujos de calor constante y variable se obtienen a partir del desarrollo en serie de Fourier de la temperatura equivalente sol-aire y de la aplicación del método de la admitancia. Como caso de estudio se evalúa el comportamiento térmico de un muro típico cuando se lo orienta al norte y al sur en diez ciudades distribuidas en la extensa geografía argentina. Se presentan los resultados correspondientes a los meses de enero y junio, los más demandantes de energía para lograr el confort interior de los edificios. De este modo, es posible estimar cuantitativamente las pérdidas y ganancias de calor de una construcción considerando el clima local, ya en la etapa de diseño, y aprovechando las características térmicas del muro evaluado.

A simplified methodology to estimate the heat exchanged through opaque building envelopes under steady state and time-dependent regimes including the solar radiation effects is presented. The dynamic heat flux is obtained from the Fourier series expansion of the equivalent sol−air temperature and the application of the admittance method. A typical wall is considered as case study and its thermal behaviour is assessed when it is facing north and south in ten Argentinean cities throughout the country. Results corresponding to January and June, the most energy demanding months to reach the building interior comfort, are presented. Thus, the heat losses and gains are quantitatively estimated considering the local climate and taking advantage of the thermal properties of the assessed wall.