En esta página
Pérdidas de calor por ventilación: Cuando escapa el aire caliente
Las pérdidas de calor por ventilación se producen cuando el aire interior caliente abandona el edificio y es sustituido por aire exterior frío. Representan típicamente el 20-40% de la carga térmica – en edificios muy bien aislados incluso más.
El principio
El aire es un portador de calor. Cuando el aire interior a 20°C es sustituido por aire exterior a -10°C, la calefacción debe compensar esa diferencia de temperatura:
- Sale aire caliente = Se pierde energía térmica
- Entra aire frío = Hay que calentarlo
- Resultado: Demanda adicional de calor
Analogía: Imagine que tiene una bañera con agua caliente. Si constantemente deja salir agua caliente y entra agua fría, debe calentar continuamente para mantener la temperatura.
La fórmula de cálculo
Las pérdidas de calor por ventilación se calculan según DIN EN 12831-1:
Fórmula: ΦV = HV × (θi - θe)
con HV = V × n × ρ × cp = V × n × 0,34
- ΦV = Pérdidas de calor por ventilación (W)
- HV = Coeficiente de pérdidas por ventilación (W/K)
- V = Volumen del local (m³)
- n = Tasa de renovación de aire (1/h)
- ρ × cp = 0,34 Wh/(m³K) para el aire
- θi = Temperatura interior (°C)
- θe = Temperatura exterior de diseño (°C)
Tasa de renovación de aire: El factor decisivo
La tasa de renovación de aire n indica cuántas veces se renueva el volumen del local por hora:
| n | Significado | Ejemplo |
|---|---|---|
| 0,5 1/h | Medio volumen/hora | Edificio bien estanco |
| 1,0 1/h | Volumen completo/hora | Promedio |
| 2,0 1/h | Doble volumen/hora | Edificio antiguo con fugas |
Renovación mínima de aire según DIN EN 12831-1
La norma define una renovación mínima de aire por higiene:
| Tipo de local | n mínimo | Justificación |
|---|---|---|
| Estancias | 0,5 1/h | Evacuación de CO2, humedad |
| Dormitorios | 0,5 1/h | Humedad de las personas |
| Cocina | 1,0-1,5 1/h | Vapores de cocción, humedad |
| Baño | 1,5-2,0 1/h | Alta humedad |
| Aseo | 1,5 1/h | Olores |
Importante: Una ventilación insuficiente provoca daños por humedad y moho. La renovación mínima de aire no es negociable – debe cubrirse mediante la carga térmica.
Los dos tipos de intercambio de aire
1. Infiltración (no controlada)
Intercambio de aire a través de fugas en la envolvente del edificio:
- Juntas en ventanas y puertas
- Penetraciones (tuberías, cables)
- Fugas en encuentros
- Materiales de construcción porosos
La infiltración depende en gran medida de la estanqueidad del edificio, medida como valor n50 (renovación de aire a 50 Pa de diferencia de presión):
| Tipo de edificio | Valor n50 | Infiltración con viento |
|---|---|---|
| Edificio antiguo sin rehabilitar | 6-10 1/h | 0,5-1,0 1/h |
| Rehabilitado con ventanas nuevas | 3-5 1/h | 0,2-0,4 1/h |
| Obra nueva según normativa | 1,5-3,0 1/h | 0,1-0,2 1/h |
| Casa pasiva | < 0,6 1/h | < 0,05 1/h |
2. Ventilación mecánica (controlada)
Intercambio de aire controlado mediante sistemas de ventilación:
| Sistema | Descripción | Recuperación de calor |
|---|---|---|
| Extracción | Solo extracción mecánica | Ninguna |
| Doble flujo | Ambos mecánicos | Posible (RC) |
| Descentralizada | Soluciones por local | A menudo integrada |
Recuperación de calor (RC)
Los sistemas de ventilación modernos pueden recuperar del 60 al 95% del calor del aire de extracción:
Fórmula con RC: ΦV = V × n × 0,34 × (1 - ηRC) × (θi - θe)
- ηRC = Rendimiento de la recuperación de calor (p. ej., 0,85 = 85%)
| Grado de RC | Diferencia de temperatura efectiva | Reducción de carga térmica |
|---|---|---|
| 0% (sin RC) | 32 K (a -12°C exterior) | Referencia |
| 75% | 8 K | -75% |
| 85% | 4,8 K | -85% |
| 95% | 1,6 K | -95% |
Ejemplo: Un local de 50 m³ con n = 0,5 1/h tiene sin RC unas pérdidas por ventilación de 272 W. Con 85% de RC bajan a solo 41 W – ¡un ahorro de 231 W!
Ejemplo de cálculo
Una estancia con:
- Volumen: V = 60 m³
- Renovación de aire: n = 0,5 1/h
- Temperatura interior: θi = 20°C
- Temperatura exterior: θe = -12°C
Sin recuperación de calor
Cálculo: HV = 60 m³ × 0,5 1/h × 0,34 = 10,2 W/K
ΦV = 10,2 W/K × (20 - (-12)) K = 10,2 × 32 = 326 W
Con 85% de recuperación de calor
Cálculo: ΦV = 326 W × (1 - 0,85) = 326 × 0,15 = 49 W
Ahorro: 277 W = 85%
Comparación de conceptos de ventilación
| Concepto | Ventajas | Inconvenientes | Impacto en carga térmica |
|---|---|---|---|
| Ventilación por ventanas | Sin inversión, flexible | Pérdida de calor, depende del usuario | Alto (pérdidas completas) |
| Extracción | Económico, protección contra humedad | Sin RC | Medio |
| VMC con RC | Eficiente, confortable | Alta inversión | Bajo (hasta -90%) |
| Descentralizada | Instalable en rehabilitación, RC posible | Ruido, estética | Bajo a medio |
Influencia en la carga térmica del edificio
En la carga térmica del edificio, las pérdidas por ventilación se tratan de forma diferente a las de transmisión:
Procedimiento estándar (conservador)
Suma de todas las pérdidas por ventilación de los locales = Pérdida por ventilación del edificio
Procedimiento ampliado (más realista)
Tiene en cuenta:
- Simultaneidad: No todos los locales se ventilan a la vez
- Transferencia de calor: El aire de extracción caliente de un local precalienta otros
- Compensación de infiltración: Efectos de presión-succión
Nota: Nuestra calculadora de carga térmica utiliza el procedimiento estándar para un dimensionamiento seguro. Las pérdidas por ventilación reales pueden ser menores en funcionamiento.
Errores típicos a evitar
1. Subestimar las pérdidas por ventilación
En edificios nuevos bien aislados, las pérdidas por ventilación pueden suponer más del 50% de la carga térmica.
2. No adaptar tras cambiar ventanas
Las ventanas nuevas y estancas reducen drásticamente la infiltración. Sin ventilación controlada puede haber:
- Daños por humedad
- Aparición de moho
- Mala calidad del aire
3. Sobrestimar la eficiencia de la RC
El rendimiento del fabricante solo es válido en condiciones de laboratorio. Reducciones realistas:
- Protección antiheladas: -5 a -10%
- Fugas: -2 a -5%
- Falta de mantenimiento: -5 a -15%
Medidas para reducir las pérdidas
1. Mejorar la estanqueidad del edificio
| Medida | Coste típico | Mejora de n50 |
|---|---|---|
| Sellar ventanas | 50-100 €/ventana | -0,5 a -1,0 1/h |
| Aislar cajones de persiana | 30-60 €/unidad | -0,2 a -0,5 1/h |
| Sellar penetraciones | Variable | -0,5 a -1,0 1/h |
2. Instalar sistema de ventilación con RC
| Sistema | Coste típico | Grado de RC |
|---|---|---|
| Descentralizada (pareja) | 800-1.500 € | 70-85% |
| VMC centralizada | 8.000-15.000 € | 80-95% |
3. Optimizar el comportamiento de ventilación
- Ventilación de choque en lugar de ventanas en oscilo-batiente
- Ventilación cruzada para intercambio rápido de aire
- Ventilar según necesidad (sensor de CO2)
La calculadora de carga térmica
Nuestra Calculadora de carga térmica tiene en cuenta todos los aspectos de ventilación:
- Tasas de renovación por local según uso
- Diferentes conceptos de ventilación (natural, mecánica)
- Recuperación de calor con rendimiento ajustable
- Cálculo de infiltración según estanqueidad del edificio
Calcule ahora: Determine las pérdidas de calor por ventilación de su edificio con nuestra Calculadora de carga térmica.
Artículos relacionados
- ¿Qué es la carga térmica? – Los fundamentos del cálculo de carga térmica
- Pérdidas de calor por transmisión – Pérdidas de calor a través de la envolvente del edificio
- El valor U explicado – El indicador más importante de los elementos constructivos
- Recomendaciones de rehabilitación – Medidas para reducir la carga térmica
Fuentes
- DIN EN 12831-1:2017-09 – Método para el cálculo de la carga térmica de diseño
- DIN 1946-6 – Ventilación de viviendas
- DIN EN 13829 – Ensayo Blower-Door