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¿Por qué la variación temporal de un sistema de calefacción influye en el consumo?

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La variación temporal es un concepto específico de los sistemas de calefacción (radiadores eléctricos, suelo radiante, válvulas termostáticas en radiadores de agua). Es un dato que permite caracterizar el rendimiento de la regulación (el termostato para hacerlo sencillo). Estos datos reglamentarios (para algunos de los radiadores) nos permiten comparar el rendimiento de nuestros radiadores.

Resumen:

  • ¿Qué es la variación temporal de un sistema de calefacción?
  • ¿Cómo influye la variación temporal en el consumo?
  • ¿Cómo averiguar el valor de la variación temporal de un radiador o de un sistema de calefacción por suelo radiante?
  • ¿Qué soluciones innovadoras existen para minimizar las variaciones temporales?
  • ¿Cuál es el valor de la variación temporal de un radiador eléctrico eficiente?

¿Qué es la variación temporal de un sistema de calefacción?

La variación temporal es una característica de los sistemas de control de emisores hidráulicos y eléctricos. Estos datos se utilizan para mejorar la eficiencia energética de un sistema de calefacción, especialmente en el contexto de la normativa térmica.

La variación temporal caracteriza la precisión, y por tanto el rendimiento, de un sistema de control de la calefacción.

La variación espacial caracteriza la variación de la temperatura en el espacio. Depende del tipo de emisor (suelo radiante, radiador, etc.) y de la altura del techo. Este valor debe ser lo más bajo posible para limitar la estratificación (o mejorar la uniformidad de la temperatura del suelo al techo). Extracto de las normas y certificaciones aplicables en el marco de la normativa térmica vigente:

  • Para las habitaciones con menos de 8 metros de altura de techo, la calefacción por suelo radiante tiene un valor espacial cero, lo que la convierte en la más eficiente.
  • Para habitaciones con menos de 4 metros de altura de techo, los techos radiantes, los paneles radiantes y los fancoils tienen una variación espacial de 0,2°C.
  • Para las habitaciones con una altura de techo inferior a 4 metros, otros emisores de calor tienen un valor espacial de 0,4°C.

Estos 2 componentes (variación temporal y variación espacial) así como la tasa de radiación permiten conocer con precisión el rendimiento de un emisor de calor y su regulación.

¿Cómo influye la variación temporal en el consumo?

La variación temporal (en términos sencillos):

« refleja la capacidad del par emisor de calor-termostato para limitar al máximo las olas de calor (frío-calor) adaptándose a las condiciones climáticas variables durante el día (más frío por la noche, aporte solar en las horas centrales del día, etc.) y a las variaciones de la demanda (ocupación o no de la habitación por los habitantes) »

Variación espacial deficiente: temperatura no homogénea en el espacio (suelo-techo)

Mauvaise Variation spatiale : Température non homogène dans l’espace (sol-plafond)

Buena variación temporal

Buena variación temporal: La temperatura de la habitación sólo varía ligeramente en torno a la temperatura fijada por el termostato

La variación temporal (es decir, la variación de la temperatura en el tiempo) debe ser lo más pequeña posible.

Lo ideal es que la temperatura varíe sólo ligeramente en torno a la temperatura fijada por el termostato, independientemente de estos cambios.

Este valor representa la proporción de energía que se pierde debido a la fluctuación del control de la temperatura en torno a la temperatura fijada (bucle de histéresis = diferencia de temperatura entre la temperatura fijada y las temperaturas en las que el controlador detecta una desviación). Por tanto, este parámetro tiene una importante influencia en el consumo de electricidad y, por tanto, en la factura de la calefacción.

Este parámetro se tiene en cuenta en el software de cálculo en el marco de la normativa térmica. En efecto, una regulación eficaz (estándar de mercado en torno a 0,4K o 0,4°C frente al valor estándar de 1,8K o 1,8°C) puede reducir el Cep (consumo de energía primaria) en unos 5 kWhep/m²/año. Por lo tanto, es aconsejable no introducir el valor por defecto, sino también elegir una regulación que siga al menos la media de las normas del mercado. Esto a veces permite incluso reducir el tamaño del sistema de calefacción (menos paneles solares, etc.).

En el caso de la calefacción eléctrica, se habla generalmente de un 15 a 20% de ahorro de energía cuando la regulación asociada es eficiente (algoritmos adaptativos, anticipatorios o predictivos, etc.) y detecta los hábitos de vida de los habitantes y las variaciones climáticas externas (ganancia solar, frío inusual, ventana abierta, etc.).

En el caso de la calefacción central hidráulica de las viviendas, la falta de equilibrado hidráulico de los circuitos de calefacción (incluso en los edificios nuevos) es un problema muy frecuente que penaliza el confort y el consumo, a pesar de la presencia de reguladores de caudal y presión diferencial. Además, las soluciones de regulación algorítmica de alto rendimiento anuncian ganancias potenciales del 10% al 15% (fuente GEDIBAT GRDF). Además de la reducción del consumo y la mejora de la eficiencia de las calderas o bombas de calor, también se mejora el confort térmico (ya no hay habitaciones demasiado calientes o frías, ni ruidos de flujo).

¿Cómo averiguar el valor de la variación temporal de un radiador o de un sistema de calefacción por suelo radiante?

Estos datos proporcionados por el fabricante (ficha técnica) sólo pueden obtenerse después de las pruebas de laboratorio térmico con un organismo de certificación.

¿Cuál es el interés del coeficiente de aptitud para un radiador eléctrico?

En el marco de los certificados de ahorro de energía, y en particular de la ficha de funcionamiento BAR-TH-158, las condiciones de atribución relativas al rendimiento de la regulación para los calentadores eléctricos con regulación electrónica, son una amplitud de regulación inferior a 0,3°C y una deriva de 1°C.

¿Qué soluciones de control innovadoras se necesitan para minimizar las variaciones temporales?

Esto se llama la regulación inteligente. Hay varias categorías:

  • los termostatos con acciones integrales proporcionales (PID)
  • El control algorítmico termo cíclico

El control de acciones integrales proporcionales (PID) tiene como objetivo reducir las variaciones de temperatura en torno al punto de consigna de temperatura.

El control algorítmico termo cíclico mide, analiza y « estimula » las variaciones de temperatura en torno al punto de consigna, manteniéndolas bajo control. El sistema recoge los datos reales del ambiente térmico (magnitud y frecuencia de las desviaciones del punto de consigna de temperatura) en relación con las acciones del sistema de calefacción empleado (punto de partida de la apertura del radiador, duración de la apertura/cierre del radiador, etc.). A partir del historial de esta información esencial, se establece una correlación entre las acciones solicitadas y la respuesta del sistema de calefacción a su entorno. El aprendizaje algorítmico permitirá entonces corregir con gran eficacia las micro variaciones propias de cada pieza de forma anticipada y predictiva.

El punto fuerte de este sistema es que es completamente autónomo y no requiere ninguna programación inicial o previa por parte de un equipo técnico o de los usuarios. El equilibrado hidráulico de la red de calefacción central es electrónico y automático (igual que la gestión automática de la potencia de la calefacción eléctrica). Tiene en cuenta en tiempo real los « eventos » de la habitación a calentar (ganancia solar, detección de presencia/ausencia, etc.).

Soluciones de control con certificaciones y etiquetas de rendimiento (eubac, etc.): Thermozyklus, Rothelec, Siemens, etc.

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¿Cuál es el valor de la variación temporal de un radiador eléctrico eficiente?

Cuanto menor sea la variación temporal, mayor será el potencial de ahorro energético.

Ejemplos de radiadores eléctricos eficientes:

  • Radiador de calor suave conectado con frente de calefacción + elemento de calefacción de aluminio INGENIO thermor: Variación temporal excelente de 0.10
  • Panel radiante Solius Atlantic Amadeus 2 Thermor (de 500W a 2000W): Variación temporal excelente de 0.11
  • Radiador Super Fonte active® de Calor suave integral Calidou NOIROT: Variación temporal excelente de 0.11
  • Radiador calor suave a inercia DIVALI Atlantic: Variación temporal excelente de 0.11
  • Panel radiante Solius Atlantic Amadeus 2 Thermor digital (de 500W a 2000W): Variación temporal excelente de 0.07 (equipado con un control electrónico digital con compensación de deriva) de precisión 0,1°C
  • Panel radiante Solius Ecodomo Atlantic: Buena variación temporal de 0.20
  • Radiador calor suave con fluido de transferencia de calor ACCESSIO Atlantic: Buena variación temporal de 0.20
  • Panel radiante Tatou Atlantic: Buena variación temporal de 0.25

La regulación térmica del RT2012 impone un valor mínimo por defecto de 1,8K (o 1,8°C). Esto significa que para un valor de temperatura objetivo de 20°C, la regulación (termostato) detectará la necesidad de calentar a partir de 18,2°C y se detendrá en 20°C+1,8°=21,8°C. Por lo tanto, esta regulación será (sorprendentemente) ineficiente.

La norma impone una amplitud de regulación (es decir, la oscilación de la medida alrededor del punto de consigna) inferior a 0,3 K (equivalente a 0,3°C) y una deriva inferior a 1K (equivalente a 1°C).

El estándar del mercado se sitúa en torno a 0,4 K o 0,4°C, mientras que los mejores productos pueden alcanzar los 0,10°C.

En todos los casos, las ganancias de consumo anunciadas deben contrastarse con la diferencia de precio de las distintas tecnologías…

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Resumen
¿POR QUÉ LA VARIACIÓN TEMPORAL DE UN SISTEMA DE CALEFACCIÓN INFLUYE TANTO EN EL CONSUMO?
Título
¿POR QUÉ LA VARIACIÓN TEMPORAL DE UN SISTEMA DE CALEFACCIÓN INFLUYE TANTO EN EL CONSUMO?
Descripción
¿Por qué la variación temporal de un sistema de calefacción influye en el consumo? ¿Qué es la variación temporal de un sistema de calefacción? ¿Cómo influye la variación temporal en el consumo? ¿Cómo averiguar el valor de la variación temporal de un radiador o de un sistema de calefacción por suelo radiante? ¿Qué soluciones innovadoras existen para minimizar las variaciones temporales? ¿Cuál es el valor de la variación temporal de un radiador eléctrico eficiente?
Autor
Editor
Foxof
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