Objetivos: Introducir a los participantes en las herramientas de cálculo computacional y modelos térmicos de edificios que les permitan modelar, analizar y optimizar el comportamiento térmico y energético de edificios y los aportes de las estrategias bioclimáticas de diseño, implementándolas en casos de estudio.
Se espera que el estudiante desarrolle las siguientes competencias:
· Comprensión de los procesos de transferencia de calor en la edificación.
· Manejo de software de simulación dinámica.
· Interpretación de resultados para la toma de decisiones de diseño.
· Evaluación de estrategias pasivas, sistemas activos y eficiencia energética.
· Elaboración de modelos y su documentación.
Contenidos mínimos
Introducción a la simulación térmica de edificios: zonificación térmica, transferencia de calor en los elementos de un edificio, balance energético. Ganancia solar directa. Ganancias internas. Ventilación e infiltraciones. Ingreso de datos climáticos. Cálculo y visualización de resultados. Determinación de las cargas de calefacción y refrigeración. Calibración del modelo con datos medidos.
Contenidos del curso
Unidad 1: Introducción a la Simulación Térmica. Introducción a la simulación térmica de edificios. Modelos estacionarios y dinámicos. Transferencia de calor en los elementos de un edificio. Conducción, convección y radiación. Propiedades térmicas de los materiales. Balance energético.
Unidad 2: El Clima. Ingreso de datos climáticos. Factores climáticos: radiación solar, temperatura, humedad, viento. Tipos de archivos climáticos. Año típico meteorológico, año de referencia y años extremos. Fuentes y criterio de selección. Cambio climático: escenarios y generación de archivos. Método de morphing.
Unidad 3: Cargas Térmicas en Edificios. Zonificación térmica. Envolvente. Ganancias internas. Ganancia solar directa. Ventilación e infiltraciones. Coeficientes U, SHGC, infiltraciones. Cálculo y visualización de resultados. Determinación de las cargas de calefacción y refrigeración. Termostatos. Horarios y control. Modelo de Cargas ideales. Inclusión de sistemas HVAC en simulación.
Unidad 4: Rehabilitación Energética. Calibración del modelo con datos medidos. Normativa ASHRAE. Rehabilitación energética. Comparación de demandas energéticas. Análisis multicriterio. Simulaciones paramétricas. Optimización multiobjetivo.
Metodología
El curso se desarrollará mediante clases teórico-prácticas presenciales a cargo de los docentes y actividades prácticas individuales de los alumnos. Se introducirá a los alumnos en la simulación computacional del comportamiento térmico de edificios en estado transitorio mediante el software EnergyPlus y la interfaz OpenStudio, ambos del Departamento de Energía de EEUU y de libre disponibilidad. Los alumnos realizarán un trabajo final monográfico sobre un caso de estudio, en el que se aplicarán los conceptos aprendidos en el transcurso del curso, el cual deberán presentar de manera oral el último día del curso.
Evaluación
Para aprobar el curso se deberán cumplir los siguientes requisitos:
- Asistencia al 80% de las actividades teórico-prácticas.
- Obtener una calificación de 6 o más puntos en el trabajo final.
El objetivo del presente curso es favorecer la puesta al día de los conocimientos científicos y técnicos de los alumnos en las siguientes áreas: estudio del recurso solar en cuanto a su distribución y disponibilidad en todo el planeta y sobre las aplicaciones solares térmicas y fotovoltaicas, poniendo foco en el calentamiento solar de fluidos con colectores planos y concentradores de radiación solar y la generación de electricidad por efecto fotovoltaico.