Envolvente · Térmico
Calculadora de pérdida de calor de la vivienda
Una vivienda necesita exactamente el calor que se le escapa, y se le escapa por tres sitios: las superficies, los encuentros y el aire. Suma la superficie de cada cerramiento por su transmitancia, añade una parte por los encuentros entre ellos, añade el aire que se va y hay que volver a calentar, y multiplica todo por el frío que hace. Ese número, en kilovatios, es lo que la caldera o la bomba de calor tiene que cubrir el peor día del año. Casi siempre es mucho más pequeño que el del aparato que ya está puesto.
Y al lado, lo que perdería la misma casa si cada elemento estuviera justo en el límite del CTE de tu zona: sirve para saber si el problema es la envolvente o es el equipo.
La cuenta entera
No tiene ninguna astucia. Todo el cuidado está en los datos de entrada.
El 0,33 es la capacidad térmica del aire en unidades cómodas: 1,2 kg/m³ × 1005 J/(kg·K) sale 0,33 vatios-hora por metro cúbico y kelvin. O sea que una renovación por hora en una vivienda de 250 m³ cuesta 82 vatios por cada grado de diferencia, sean como sean los muros.
Para qué sirve el resultado
- Dimensionar una bomba de calor. Este es el número, y es el único. Una bomba se elige para que su potencia a la temperatura exterior de proyecto cubra la carga, no por la potencia a 7 °C, que es la que pone en la caja.
- Saber si los radiadores van a funcionar a 45 °C. Por debajo de unos 40 W/m², una instalación de radiadores normal suele poder trabajar a temperaturas de bomba de calor sin cambiarlo todo. Por encima de 60 W/m², normalmente no.
- Saber por dónde empezar. El reparto de arriba vale más que el total. La gente se gasta el dinero en los muros cuando la respuesta es el aire.
Qué cifra es normal
| Carga térmica | Qué significa |
|---|---|
| ≤ 10 W/m² | Terreno de casa pasiva. Se puede calentar solo con el aire de la ventilación. |
| 10 – 30 | Muy bien. Una bomba de calor pequeña a baja temperatura de impulsión, sin apuros. |
| 30 – 50 | Vivienda decentemente aislada. La bomba funciona; puede que haya que agrandar emisores. |
| 50 – 80 | Aislada a trozos. Arreglar la envolvente se paga antes que el equipo. |
| > 80 | Prácticamente sin aislar. Dimensionar el equipo para esto es tratar el síntoma. |
Compáralo con la regla de tres con la que se siguen vendiendo calderas —unos 100 W/m², o «un kilovatio por habitación»— y se entiende por qué hay tanto equipo dos y tres veces más grande de lo que hace falta. Una caldera sobredimensionada cicla; una bomba de calor sobredimensionada cicla más y además cuesta más de comprar.
Ejemplo resuelto para comprobarlo a mano
La vivienda con la que abre la página: 100 m² útiles, 250 m³, 21 °C dentro y −2 °C fuera.
Y la parte que pilla a todo el mundo: el aire son 41,3 W/K, la línea más gorda de la hoja, más que todos los muros juntos y dos veces y media la cubierta y la solera sumadas. Reduce a la mitad las infiltraciones y la casa pide 2,59 kW en vez de 3,07, que es un tamaño entero de bomba de calor. Aislar los muros de 0,30 a 0,18 ahorra menos que eso, y cuesta veinte veces más.
Lo que esta página no hace
- Ni sol ni ganancias internas. La carga de proyecto es a propósito el peor caso: de noche, con frío, sin nadie en casa y sin nada encendido. Eso está bien para dimensionar el equipo y mal para predecir una factura. La cifra anual es menos estricta: los grados-día en base 15,5 ya suponen unos 2,5 K de calor gratis de las personas, la cocina y el sol, y por eso la base no es 18.
- Una sola temperatura en toda la casa. Las viviendas de verdad tienen un cuarto frío y un baño caliente, y las pérdidas entre estancias se anulan en el total pero deciden el tamaño de cada radiador. El cálculo estancia por estancia es otro, y hace falta antes de comprar emisores.
- La solera aquí es un apaño. El factor 0,45 sustituye a la UNE-EN ISO 13370 entera, donde la respuesta real depende de la relación entre perímetro y superficie y del propio terreno. En una planta compacta se acerca; en una alargada y estrecha es optimista.
- Régimen estacionario. Sin inercia térmica: ni se premia a un edificio pesado que aguanta una ola de frío, ni se penaliza calentar a ratos.
- El valor y es una estimación, no un cálculo. Vale como sustituto razonable hasta que tengas los encuentros, y entonces toca calcularlos.
Preguntas frecuentes
- ¿Cómo se calcula la carga térmica de una vivienda?
- Sumando tres cosas y multiplicando por el salto de temperatura. Los cerramientos, Σ(A·U·b); los puentes térmicos, y·ΣA sobre la superficie total de la envolvente; y el aire, 0,33·V·(n_infiltración + n_mecánica·(1−η)). La suma es el coeficiente global de pérdidas en W/K, y multiplicado por la diferencia entre la temperatura interior y la exterior de proyecto da la carga en vatios.
- ¿Por qué el 0,33 en la parte del aire?
- Es la capacidad térmica del aire en unidades cómodas: 1,2 kg/m³ por 1005 J/(kg·K) sale 0,33 vatios-hora por metro cúbico y kelvin. Una renovación por hora en una vivienda de 250 m³ cuesta 82 vatios por cada grado de diferencia, sean como sean los muros.
- ¿Qué carga térmica por metro cuadrado es normal?
- Por debajo de 10 W/m² es nivel de casa pasiva. Entre 10 y 30, muy bien. Entre 30 y 50, una vivienda decentemente aislada. Entre 50 y 80, aislada a trozos. Por encima de 80, prácticamente sin aislar. La regla de tres con la que se venden calderas, unos 100 W/m², es la razón de que haya tanto equipo dos y tres veces sobredimensionado.
- ¿Sirve esto para dimensionar una bomba de calor?
- Sirve para saber si la potencia que te han ofrecido es razonable y para entender por dónde se va el calor. El dimensionado que alguien va a habitar necesita el cálculo estancia por estancia según la UNE-EN 12831, con las condiciones exteriores reales de la localidad y con un ensayo de permeabilidad al aire en vez de una tasa de infiltración supuesta.
- ¿Funcionarán mis radiadores con una bomba de calor?
- Por debajo de unos 40 W/m² de carga de diseño, una instalación de radiadores normal suele poder trabajar a temperatura de bomba de calor sin cambiarlo todo. Por encima de 60 W/m², normalmente no.
- ¿Es un cálculo habitación por habitación?
- No. Da la carga de diseño de toda la vivienda, que es con la que se elige la bomba de calor, y enseña por dónde se va el calor. Para dimensionar el radiador de cada habitación hay que hacer la misma suma habitación por habitación.