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¿Por qué y cómo aumentar la sensación térmica en una habitación calentada?

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¿Qué es la sensación térmica?

La sensación térmica en el exterior: una cuestión de sentimientos…

Comúnmente, se habla de la sensación térmica en el corazón de invierno o de verano. En efecto, cuanto más importante la diferencia entre la temperatura de nuestro cuerpo y la temperatura exterior es, más los flujos térmicos (cantidad de calor que sale de nuestro cuerpo hacia el medio ambiente) aumentan. Como resultado, las sensaciones desagradables (demasiado calor, demasiado frío) se “sienten” como amplificadas. Factores externos como el viento o la humedad vienen amplificar este fenómeno. El invierno el factor viento va a “desposeer” nuestro cuerpo de la radiación que emite en permanencia para calentarnos (quemamos más calorías para mantenerlo a 37°C). En verano, el factor de la humedad, impide nuestro cuerpo de evacuar eficazmente su sudor. Así que mayor es el factor humedad, más la sensación es desagradable.

¿Cuáles son los factores físicos que influyen el confort térmico en un edificio (en el marco de la calefacción) ?

  • La temperatura ambiente del aire Ta (cuanto menor es, más los flujos térmicos son importantes, más la sensación de frío es importante)
  • La variación de temperatura (más o menos importante) en el tiempo (olas de calor) y en el espacio (gradiente de temperatura entre el suelo y el techo, es decir, la no homogeneidad de la temperatura, hablamos de estratificación: 27°C al techo y 12°C al suelo). Esta variación y esta incomodidad están ligados al modo de calefacción utilizado y a la asimetría de radiación de las diversas paredes (vidrios, paredes, techo, suelo) que no debe ser más de 10°C (ISO 7730:2005 ergonomía del ambiente térmico).
  • La temperatura media de las paredes Tp (vidrio, paredes, suelo, techo) y la variación con respecto a la temperatura ambiente. Esta diferencia debe ser la más limitada possible.
  • La velocidad de circulación del aire en la habitación (preferiblemente inferior a 0,2 m/s).
  • La humedad relativa del aire (preferiblemente entre 40 y 60%).

Las diferencias entre la temperatura medida y la sensación térmica

Empíricamente, se dice que la sensación térmica es la media entre la temperatura ambiente y la temperatura “radiante” de las paredes.

Por supuesto, la emisividad (por radiación) de los materiales que constituyen las paredes tendrá una influencia significativa en la sensación térmica. Por ejemplo, a una temperatura de 15°C, un vidrio o una pared de hormigón emitirá una radiación fría mucho más desagradable que una pared de tierra o una pared entablada. También la effusividad del material, que caracteriza su capacidad de calentarse más o menos rápido en la superficie, afectará la reacción de la pared frente a la calefacción. Un aislante se calienta rápidamente en la superficie sin dejar pasar la energía.

sensación-térmica

Por lo tanto, una habitación donde la temperatura ambiente sería de 22°C pero cuya temperatura media de las paredes sería de 15°C resultaría en una sensación térmica de 18.5°C (22°C+15°C/2), lo que no sería satisfactorio en términos de confort (mientras que la habitación sería sobrecalentada).

=> En consecuencia, y contrariamente a la creencia popular, aumentar la temperatura ambiente de una habitación para esperar de lograr el confort es una solución muy pobre en la mayoría de los casos. Especialmente que a partir de 20°C, cada grado adicional costará 7% de energía adicional.

Falta de confort, T pared, T aire, T ventana, sensación de confort, sensación de frío
  • Así, ¡la clave no es la temperatura medida en su termostato pero justamente la sensación térmica!

¿Cómo medir o evaluar la sensación térmica?

¡Mida la temperatura percibida (sensación térmica) no la temperatura ambiente!

  • Método simplificado 1:
    • Para medir la temperatura de las paredes, la manera más fácil es tener un termómetro de infrarrojos. Mida la temperatura de superficie de las 4 paredes, del techo, del suelo, y de cada vidrio y luego realice un promedio general de la habitación. Cuidando que no hay una diferencia más de 10°C entre las paredes más calientes y más frías.
    • Compare la media obtenida (T pared) con el valor de su termóstato de ambiente. Consulte el párrafo siguiente para evaluar la diferencia (y así el confort) en función de su nivel de aislamiento.
  • Método 2: la temperatura percibida por el cuerpo humano (o temperatura resultante) es la media entre la temperatura del aire y la temperatura media de las paredes de la habitación (temperatura media radiante). Por ejemplo: Temperatura de todas las paredes (pared, suelo, techo) = T media de las paredes = 17°C y Temperatura del aire T aire = 22°C. La temperatura percibida al centro de la habitación será de 19.5°C ((17°C+22°C)/2).
  • Método 3: también hay unos bancos de pruebas móviles, reservados a un uso profesional. Estos dispositivos de medición, cuyo principio de funcionamiento se basa en las sondas esféricas (llamados sensores globos de bolas negras medición de WBGT). Este dispositivo de sonda mide directamente el flujo de radiación térmica que recibe.

¿Cómo medir o evaluar la sensación térmica?

¡Un buen aislamiento es la primera regla!

El confort depende directamente de la relación entre la temperatura de las paredes, la temperatura ambiente (del aire) y la calidad de aislamiento de las paredes (para limitar las perdidas térmicas).

temp-pared

Se constata que mejor el nivel de aislamiento de las paredes (paredes, techo, suelo) es, menos importante la temperatura ambiente necesaria (entonces la calefacción), para alcanzar un buen nivel de confort, será.

confort-termico pared

En concreto, según la literatura, las mediciones de los expertos afirman que:

  • para un buen nivel de aislamiento (U=0.2w/m2.K), una temperatura ambiente y una temperatura de paredes de 19°C resultarán en un excelente confort.
  • para un nivel de aislamiento medio (U=1.0w/m2.K), una temperatura ambiente de 21°C al mínimo y una temperatura de paredes de 17°C son las condiciones necesarias para llegar a la zona de confort.
  • para un nivel de aislamiento débil (U=1.5w/m2.K), una temperatura ambiente de 23°C al mínimo y una temperatura de paredes de 16°C son las condiciones necesarias para llegar a la zona de confort.

¿Cómo aumentar la temperatura percibida (sensación térmica) sin aumentar la temperatura ambiente (y la calefacción)?

  • Mejore el aislamiento de la habitación (techo, suelo, paredes) mientras tomando ventajas de la contribución calórica externa (orientación con respecto al sol).
  • Mejore la estanqueidad al aire.
  • Vidrios: equípese de cortinas o colgaduras (e incluso de cortinas térmicas o aislantes) o cierre las persianas para limitar la radiación de las paredes vidriadas hacia usted.
  • Instale los radiadores por radiación infrarroja para calentar las masas.

La calefacción radiante infrarroja puede aumentar la sensación térmica sin aumentar el consumo energético

  • 35% del intercambio térmico de nuestro cuerpo con su medio ambiente se hace por convección y 35% por radiación.

Basándose en el principio físico que cualquier cuerpo (cuya temperatura es superior a 0 absoluto) emite energía por radiación, la calefacción radiante emitirá la radiación por infrarrojo en dirección de los cuerpos y de las paredes (suelo, pared, techo, etc.). Esta energía se acumula en la estructura del edificio para ser irradiada a su vez hacia el interior de la habitación. La eficacia del fenómeno reside en el hecho de que la temperatura de las paredes crecerá a diferencia de una calefacción clásica por convección.  

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  • En comparación con una calefacción clásica (convector), ¡la sensación térmica es superior con la calefacción por radiación infrarroja de calidad! ¡El confort es mejor, a una temperatura más baja, consumiendo menor!

Para saber más: Leer nuestra documentación sobre los radiadores radiantes para el interior

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Resumen
¿Por qué y cómo aumentar la sensación térmica en una habitación calentada?
Título
¿Por qué y cómo aumentar la sensación térmica en una habitación calentada?
Descripción
¿Cuáles son los factores físicos que influyen el confort térmico en un edificio (en el marco de la calefacción) ?
Autor
Editor
Foxof
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