Grados día de calefacción

Grados día de calefacción es un indicador del grado de rigor invernal de una localidad, ya que relaciona la temperatura media con una cierta temperatura de confort para calefacción.

Definición y cálculo

En las normativas europeas se definen los grados día en base $a/b$ ( $GD_{a/b}$ ) como la suma, a lo largo de un periodo determinado de las diferencias de temperatura entre un valor base, a, y la temperatura media diaria, cuando esa temperatura es inferior a otro valor, b. Es decir:

GD_{a/b}={\Sigma }_{i=1}^{n}(a-T_{md,i})\cdot X_{c}

donde:

a es la base de temperatura de calefacción
b es la base de temperatura exterior media diaria, por encima de la cual, se supone no hace falta calefacción.
n es el número de días del periodo sobre el que se toman las mediciones; habitualmente, un mes o un año entero.
T_md,i temperatura media diaria para el día i
- En la normativa española se toma esta temperatura, sobre las medidas tomadas cada tres horas, para cada día, en un periodo de cinco años.
X_c es un coeficiente lógico que valdrá 1 cuando la temperatura media diaria, T_md, sea menor que b y cero cuando sea mayor.
- Restando de n el número de veces que, en ese periodo, el coeficiente X_c es igual a 0, se tienen los llamados días de calefacción del periodo

En España, los datos se toman en base 15/15, en Alemania sobre base 18/18. Si bien la definición toma dos bases, a y b, teóricamente diferentes, como se ve, estas normativas toman las dos iguales. Una definición más correcta debería aproximar la base a la temperatura de uso de la calefacción (entre 18 y 21 ºC), mientras que la base b sería variable, dependiendo del clima de la localidad. En aquéllas de clima continental, en que las diferencias entre el día y la noche son apreciables, un día con temperaturas medias de 15 ºC no requeriría calefacción, pero si los contrastes son menos acusados, ese valor debería aproximarse a unos 18 ºC.

En Francia se utiliza el valor de los grados hora cuya definición es la misma, pero considerando horas en vez de días.

Días de calefacción

Este valor, definido como el número de días del periodo considerado en que la temperatura media diaria es inferior a la base b, es el número de días en que funcionará la calefacción. Efectivamente, los días en que la temperatura media diaria sea superior a esa base b, se considera que no es necesario encenderla.

Otras formulaciones

También se puede utilizar la siguiente expresión, muy parecida a la anterior, haciendo a = b = TBc, cuando no se conocen otros datos que las temperaturas máximas y mínimas diarias durante el periodo considerado:

GD_{cal}={\Sigma }_{i=1}^{n}(T_{Bc}-{\frac {T_{max}+T_{min}}{2}})\cdot X_{c}

donde:

TBc es la temperatura base de calefacción (16, 18, 20, 22°C)
Tmax es la temperatura máxima diaria
Tmin es la temperatura mínima diaria
Xc es un coeficiente lógico que valdrá 1 cuando la temperatura media diaria sea menor a la TBc y cero cuando sea mayor

Condición	Fórmula usada
Tmin>Tbase	GDcal=0
(Tmax+Tmin)/2>Tbase	GDcal=(Tbase-Tmin)/4
Tmax>=Tbase	GDcal=(Tbase-Tmin)/2-(Tmax-Tbase)/4
Tmax<Tbase	GDcal=Tbase-(Tmax+Tmin)/2

Y si lo único que se conocen son las temperaturas máxima y mínima mensuales, se puede emplear esta otra, menos aproximada:

GD_{cal}={(T_{Bc}-{\frac {T_{max}+T_{min}}{2}})}\cdot n

en la que:

Tmax es la temperatura máxima mensual
Tmin es la temperatura mínima mensual
n es el número de días del mes considerado

En este caso no se pueden eliminar los días en que la temperatura media sea mayor que la temperatura T_Bc, por carecer de datos, salvo que todo el mes completo tenga su temperatura media por encima de esa temperatura.

Conversión

Para convertir °F GD_cal a °C GD_cal: °C GD_cal = (5/9) x (°F GD_cal)

Para convertir °C GD_cal a °F GD_cal: °F GD_cal = (9/5) x (°C GD_cal)

Téngase en cuenta que, debido a los grados-día son relativos a una temperatura base (a diferencia de las relativas a cero), no es necesaria la operación de añadir o restar 32 al convertir los grados-día de Celsius a Fahrenheit y viceversa.

Usos

Este valor proporciona un índice del rigor climático de una localidad o una zona. Muchos piensan que un lugar es muy frío cuando se dan alguna vez al año temperaturas muy bajas, y eso es correcto solo a medias, porque puede que estas temperaturas se den muy pocos días al año. Los grados día, en cambio proporcionan un índice muy adecuado para saber el frío, el rigor invernal, que hace en un lugar. Por ejemplo, suponiendo dos localidades, en las que una tenga una temperatura mínima de cálculo de calefacción muy baja y, la otra, una temperatura más alta, pero en cambio un mayor número de grados día año. En este caso, dos edificios idénticos situados en cada una de ellas, tendrán como diferencia: en el de la primera localidad será necesario que el sistema de calefacción sea más potente, aunque funcionará menos tiempo que el de la segunda localidad, menos potente, pero eso sí, en esta segunda, consumirá más combustible a lo largo de la temporada. La potencia máxima de calefacción depende de la temperatura mínima de cálculo; el consumo de los grados-día. Por esta razón, los grados-día han servido tradicionalmente para evaluar las necesidades de energía de un edificio a lo largo de un mes o de un año, y para dimensionar, en su caso, el depósito de combustible.

Se utiliza en las normas de varios países para clasificar el clima para conseguir eficiencia energética edilicia, determinando el aislamiento normativo obligatorio (mayor cuanto más riguroso sea el clima, independientemente de que unos pocos días se alcance un temperatura muy baja) para limitar las cargas térmicas anuales o mensuales en calefacción, entre otros.

Lo contemplan las normas de Argentina, España, Francia, Inglaterra, entre otras.

Reciente bibliografía sobre Arquitectura sustentable o Arquitectura sostenible cuando muestra un edificio incorpora una serie de indicadores para poder comparar casos de estudio. Entre ellos los Grados-día de calefacción, con una temperatura base de 18°C, y de refrigeración, con una temperatura base de 26°C, que sirven para evaluar del consumo de energía del edificio en climatización utilizando como unidad los kWh/año o kWh/(m²·año).^[1]

Véase también

Referencias

Norma IRAM 11603 y 11604 de ahorro de energía en calefacción (Argentina)
CTE - Código Técnico de la Edificación (España)
Degree Day [1]
Heating Degree Day [2]
Organización internacional de Grados Día [3]. Calculadora en línea.

Notas

↑ Si bien los grados día de calefacción son un referente muy adecuado para evaluar el consumo previsto de un edificio, en la refrigeración intervienen otros factores muy importantes, además de la temperatura exterior, como el soleamiento, la ocupación, la condensación de la humedad ambiente, que hacen que los grados día de refrigeración solo sirvan para evaluar una pequeña parte del consumo

Enlaces externos

Fuentes de datos gratuitas sobre grados día

Información

[1] Si bien los grados día de calefacción son un referente muy adecuado para evaluar el consumo previsto de un edificio, en la refrigeración intervienen otros factores muy importantes, además de la temperatura exterior, como el soleamiento, la ocupación, la condensación de la humedad ambiente, que hacen que los grados día de refrigeración solo sirvan para evaluar una pequeña parte del consumo

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