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Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH
Marco Villalobos Junio 2013
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Contenido Conocimientos generales Normatividad mexicana
Transferencia de calor Conductividad Térmica Resistencia Térmica Conductancia Térmica Normatividad mexicana Coeficiente global de transferencia de calor Ejemplo de cálculo
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Conocimientos generales
¿Qué es el calor? Es la energía que se traspasa de un sistema a otro o de un cuerpo a otro. Los cuerpos no tienen calor, tienen energía interna. Cuando una parte de esta energía se transfiere de un sistema o cuerpo hacia otro que se halla a distinta temperatura, se habla de calor (¿Por cuánto tiempo?) ¿Qué es temperatura? Es la medida de esa energía interna. Está relacionada con la energía cinética de las partículas del sistema o cuerpo. A mayor energía mayor temperatura, es decir, más caliente. (¿Qué es el frío?) ¿Qué es el calor? ¿Qué es el frío? ¿Qué es temperatura? (ºC, K) La temperatura se mide en grados Celsius (ºC) O en Kelvins (K)
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Conocimientos generales
Transferencia de calor La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura Cuando un cuerpo está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de calor ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico ¿Qué es el calor? ¿Qué es el frío? ¿Qué es temperatura? (ºC, K)
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Conocimientos generales
Transferencia de calor La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno menos caliente. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; sólo puede hacerse más lenta. (Aislamiento térmico)
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Conocimientos generales
Transferencia de calor El calor puede ser transmitido de tres formas distintas: por conducción, por convección o por radiación.
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Conocimientos generales
Transferencia de calor Conducción térmica: se produce por contacto entre dos o más cuerpos debido al contacto directo entre las partículas individuales de los cuerpos que están a diferentes temperaturas. ¿Ejemplos? ¿Qué es el calor? ¿Qué es el frío? ¿Qué es temperatura? (ºC, K)
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Conocimientos generales
Transferencia de calor Convección térmica: sólo se produce en fluidos (líquidos o gases), ya que implica movimiento de volúmenes de fluido de regiones que están a una temperatura, a regiones que están a otra temperatura. El transporte de calor está inseparablemente ligado al movimiento del propio medio. (Natural y Forzada) ¿Ejemplos?
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Conocimientos generales
Transferencia de calor Radiación térmica: es el proceso por el cual se transmite el calor a través de ondas electromagnéticas. No requiere de un medio de propagación. ¿Ejemplos?
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Conocimientos generales
Conducción Convección Radiación
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Conocimientos generales
Conductividad térmica (λ) Es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Conocimientos generales
Conductividad térmica (λ) Es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m). Su magnitud inversa es la resistividad ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Conocimientos generales
Resistencia térmica La resistencia térmica de un material representa la capacidad del material de oponerse al flujo del calor En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se expresa en m²K/W (metro cuadrado kelvin por watt)
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Conocimientos generales
Resistencia térmica (R) En el caso de materiales homogéneos es la razón entre el espesor y la conductividad térmica del material; En materiales heterogéneos la resistencia es el inverso de la conductancia térmica. ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Conocimientos generales
Capas no homogéneas ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos? Capas homogéneas
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Resumen de conceptos térmicos
Inverso Característica Conductividad (λ) Resistencia Se mide en laboratorio: tiempo y superficies unitarios, para un espesor no necesariamente unitario Coeficiente global de transferencia de calor (K) Aislamiento térmico total (M)* Se calcula de superficie a superficie *En la NMX-460-C-ONNCCE-2009 se refieren a este valor como Valor R
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Conocimientos generales
Aislamiento térmico Decimos que un material es un aislante térmico cuando posee cierta capacidad para oponerse al paso del calor por conducción a través de él por conducción. Todos los materiales oponen resistencia, en mayor o menor medida, al paso del calor a través de ellos. Algunos, muy escasa, como los metales, por lo que se dice de ellos que son buenos conductores; los materiales de construcción (yesos, ladrillos, morteros) tienen, típicamente, una resistencia térmica media. Aquellos materiales que ofrecen una resistencia alta, se llaman aislantes térmicos específicos o, más sencillamente, aislantes térmicos. ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Conocimientos generales
Aislamiento térmico Todos los productos que se ofrezcan con propiedades de aislante térmico para techos, plafones y muros de las edificaciones, producidos y comercializados con ese fin deben mostrar el certificado de cumplimiento con la norma oficial mexicana NOM-018-ENER-2011 ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Normatividad Mexicana
Normas de EE relacionadas con la envolvente de edificios: NOM-018-ENER-1997 (actualmente NOM-018-ENER-2011) NOM-008-ENER-2001 NMX-C-460-ONNCCE-2009 NOM-020-ENER-2011 ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Normatividad Mexicana
NOM-018-ENER-1996 (actualmente NOM-018-ENER-2011) “Aislantes térmicos para edificaciones. Características y métodos de prueba” Que obliga a todo producto que se ostente como aislante térmico para edificaciones a certificar sus propiedades principales. NOM-008-ENER-2001 “Eficiencia energética en edificaciones; envolvente de edificios no residenciales” Cuyo objetivo es limitar la ganancia de calor de las edificaciones para uso no residencial a través de su envolvente, con objeto de racionalizar el uso de la energía en los sistemas de enfriamiento. ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Normatividad Mexicana
NMX-C-460-ONNCCE-2009 “Industria de la construcción – Aislamiento térmico – Valor “R” para las envolventes de vivienda por zona térmica para la República Mexicana – Especificaciones y verificación” Establece los valores de resistencia térmica total (Valor “R”) para techos, muros y entrepisos ventilados, de acuerdo a la zona térmica en donde se localice la vivienda. NOM-020-ENER-2011 “Eficiencia energética en edificaciones; envolvente de edificios para uso habitacional” Cuyo objetivo es limitar la ganancia de calor de las edificaciones para uso habitacional a través de su envolvente, con objeto de racionalizar el uso de la energía en los sistemas de enfriamiento. ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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Coeficiente global de transferencia de calor. – NOM-020-ENER-2011
Objetivo: Limitar la ganancia de calor de los edificios para uso habitacional a través de su envolvente, tanto por conducción (a través de muros y losas) como por radiación (a través de ventanas). Mejorar el diseño térmico de edificios para uso habitacional Repercute en la demanda pico del sistema eléctrico Busca el ahorro de energía eléctrica por la disminución de la capacidad de los equipos de enfriamiento ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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NOM-020-ENER-2011 ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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NOM-020-ENER-2011 ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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NOM-020-ENER-2011 – Etiquetado
¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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NOM-020-ENER-2011 El cálculo del presupuesto energético de la NOM-020-ENER sigue 5 pasos: Datos generales (Edificio proyectado) Valores para el cálculo de ganancia de calor a través de la envolvente (Apéndice A) Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor de las porciones de la envolvente (Apéndice D) Cálculo comparativo de la ganancia de calor Resumen del cálculo ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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NOM-020-ENER-2011 – Edificio de Referencia
Se construye hipotéticamente a partir del edificio proyectado y conserva: Misma orientación Mismas condiciones de colindancia Mismas condiciones de planta y Elevación Posee además las siguientes especificaciones: Ubicado sobre el suelo, sin tragaluz, y considera 10% de las áreas de ventanas. Todos los valores del Edificio de Referencia están dados en la NOM-020 (Tabla 1, Apéndice A) ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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NOM-020-ENER-2011 – Edificio Proyectado
Todos los valores del Edificio Proyectado son los datos reales. Se trata de encontrar la adecuada combinación de materiales homogéneos o no homogéneos (conducción). Y la adecuada orientación y/o soluciones de sombreado (radiación). ¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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NOM-020-ENER-2011 – Orientación
¿Cuáles son los materiales homogéneos y cuáles los heterogéneos?
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¡Muchas gracias por su atención!
Marco Villalobos
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