¿Qué potencia de aire acondicionado necesito? Fórmula y factores de cálculo

Calcular potencia del aire acondicionado de una habitaciónPara calcular correctamente y con más exactitud qué potencia de aire acondicionado o bomba de calor necesito (Kw) para eliminar el calor de un recinto o vivienda y, por lo tanto, conocer el equipo de aire acondicionado que me permitirá mantener una temperatura confortable inferior a 25ºC, debemos tener en cuenta varios factores de cálculo que se traducen en una fórmula que explicaremos en el presente artículo. Los factores que tenemos que conocer para calcular la fórmula son:

Conductividad de las superficies (K)

La conductividad es la propiedad natural de los cuerpos que permiten el paso a través de sí del calor. No es lo mismo hablar de climatizar una pared bien aislada que otra sin aislamiento, ni una ventana de vidrio simple o de vidrio doble ya que su poder de conducción del calor variará. Para completar la fórmula de cálculo de la potencia del aire acondicionado, tendremos que elegir entre los siguientes valores de conductividad que se expresan con la letra K. 

  • Pared aislada K= 0,692 (W/m2/ºC)
  • Pared sin aislar K= 1,09
  • Vidrio simple K= 5,8
  • Vidrio doble K=1,62

Superficie de cada pared/techo/suelo/ventana a climatizar

Para que nuestro cálculo sea exacto, tendremos que conocer los metros cuadrados (S) de cada una de las superficies que componen cada estancia, diferenciando, como en el caso de la conductividad,  entre paredes aisladas, sin aislar y ventanas. 

Diferenciar la zona climática donde se encuentra la vivienda a climatizar (Norte o Sur)

Para calcular la potencia que necesitamos para subsanar las pérdidas o ganancias de calor de una vivienda o local (según sea invierno o verano), uno de los factores que necesitamos conocer es la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior, que se expresa con el símbolo ΔT. Según vivamos en la zona Norte del país o en la zona Sur, las temperaturas máximas exteriores variarán y por lo tanto, también lo hará este factor de cálculo concreto.
Consideraremos que una temperatura máxima en verano de 45ºC para la zona SUR y 35ºC para la zona Norte.

En cuanto a la temperatura interior, las recomendación general es no superar los 25ºC en el termostato del aire. Por lo tanto tendremos:

  • Zona Sur ΔT = (45-25)
  • Zona Norte ΔT = (35-25)

Teniendo en cuanta todos estos factores, la fórmula para calcular la potencia que necesitamos de aire acondicionado por cada superficie es:
P = K x S x (ΔT)

La potencia total (Kw) que necesitamos para climatizar toda una estancia resultará de la suma de cada pared, techo, suelo y ventanas que tengamos en ella.

Una vez conocida la cantidad de calor (energía) que debemos eliminar del interior, elegiremos el equipo de aire acondicionado que nos ofrezca esta potencia. 

Ventilación

Otro factor importante a tener en cuenta es el de la ventilación. En este caso, haremos el cálculo sobre la base de una renovación del volumen del local por hora. Actualmente, se empieza a tener en cuenta la ventilación mecánica controlada y su recuperación energética, pero para este artículo no la tendremos en cuenta. Para hallar las pérdidas por la renovación del aire, utilizaremos ésta fórmula:

Pventilación = peso específico del aire x calor específico del aire / 0,86 x V (renovaciones por hora) x ΔT entre aire exterior e interior

Un útlimo paso: el coeficiente de intermitencia (C)

El coeficiente o suplemento de intermitencia es un valor que se utiliza para aportar cierto margen de seguridad al resultado del cálculo. Generalmente se da un valor (C) de entre un 1 y un 2. Cuanto menos horas al día se utilice la instalación, mayor será ese suplemento. Por ejemplo, para una segunda vivienda de uso esporádico los fines de semana, calcularemos un C de 1,4 mientras que para una vivienda de uso diario, usaremos un C de 1,1. 

Así, la fórmula definitiva teniendo en cuenta todos los factores explicados quedará de la siguiente fórma:
P = (P1+P2+P3...) x C

Ejemplo práctico de la fórmula para calcular el aire acondicionado de una vivienda

Veremos un ejemplo práctico en el que calcularemos la potencia que necesitamos para una vivienda concreta.  En este ejemplo, tomaremos como referencia una vivienda localizada en la zona SUR, con paredes sin aislar y ventanas de vidrio simple. 

Medidas de una habitación para calcular el aire acondicionado necesario

Teniendo en cuenta las medidas de las paredes y la altura de la habitación, obtenemos el dato de la superficie total de la estancia es de 100 m2 (10x4x2,5=100m2). Sabemos igualmente que tenemos 9 metros cuadrados de ventana, por lo que deducimos que tenemos 91m2 de paredes sin aislar. Por último, sumamos la superfiecie del techo más el suelo, que resultan 200 m2. Así, comenzamos la fórmula:

Ppared = 1,09 x 91 x 20 = 1983,8 W

Pventana = 5,8 * 9 * 20 = 2071 W

Ptecho+suelo = 0.692 x 200 x 10 = 1384  W --> En este caso, consideramos que se trata de un piso situado entre otros pisos habitados, por lo que tomaremos el K de referencia de pared aislada y una diferencia térmica de 10 en lugar de 20.

Pventilación = peso específico del aire 1,2 kg/m3 x calor específico del aire 0,24 kcal/kg ºC = 0,288 / 0,86 x 250 m3/h x 20 = 1674,41 W

Sumamos los tres resultados y los multiplicamos por el coeficiente de intermintencia: 1983,8 + 2071 + 1384 + 1674,41 = 7.113,21 x 1.15 = 8180,16  W  --> 8,1 KW será la potencia de aire acondicionado que necesitas

¿Cuánto consumirá el equipo de aire acondicionado?


Hemos calculado la potencia que necesitamos para eliminar el calor de nuestra vivienda, pero esto no quiere decir que nuestro equipo vaya a a consumir eso en energía eléctrica. Como orientación, diremos que una bomba de calor media tiene un EER (coeficiente de rendimiento) de 3. Es decir, que por cada kW gastado de energía eléctrica, nos permitirá absorber del interior y expulsar al exterior del local 3 Kw de energía calorífica.

Por lo tanto, y ciñéndonos al ejemplo de cálculo presentado, para saber cuánta energía eléctrica consumirá nuestro equipo, debemos dividir 8,1 Kw entre 3. 

 

*Los cálculos que presentamos en este artículo son orientativos. Recomendamos siempre acudir a un instalador profesional de aire acondicionado que te ofrecerá un estudio exacto de tus necesidades. 

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Modificado por última vez enMiércoles, 25 Abril 2018 13:55
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