Guía para Usar la Calculadora de Carga Térmica

Índice

1. Introducción
2. Principios de Cálculo
3. Guía Paso a Paso
4. Comprender los Resultados
5. Dimensionamiento de Radiadores
6. Consejos y Mejores Prácticas
7. Preguntas Frecuentes
8. Información de Contexto

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1. Introducción

1.1 ¿Qué es la Carga Térmica?

La carga térmica es la potencia térmica (en vatios o kilovatios) que un sistema de calefacción debe proporcionar para llevar un edificio a la temperatura ambiente deseada y mantenerla a la temperatura exterior estándar (temperatura exterior más baja esperada en la ubicación).

El cálculo de la carga térmica es fundamental para:

• Dimensionar la generación de calor (caldera, bomba de calor, etc.)
• Diseñar superficies de calefacción (radiadores, calefacción por suelo radiante)
• Optimizar las temperaturas del sistema (impulsión/retorno)
• Consideraciones de eficiencia y cálculos económicos

1.2 Base Normativa: DIN EN 12831-1

Esta calculadora se basa en la DIN EN 12831-1 (Rendimiento energético de edificios - Método para el cálculo de la carga de calefacción de diseño). La norma define un procedimiento estandarizado para calcular la carga de calefacción para edificios residenciales en condiciones estacionarias (caso de diseño).

Importante: La carga térmica no es la demanda de calor anual. Describe el requisito de potencia máximo a temperaturas exteriores extremas, mientras que la demanda de calor anual indica la energía necesaria durante todo el año.

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2. Principios de Cálculo

2.1 Carga Térmica Total de una Habitación

La carga térmica de la habitación Q̇_HL,R se compone de varios componentes:

Q̇HL,R = Q̇T + Q̇V + Q̇RH

Donde:

• Q̇_T = Pérdida de calor por transmisión (pérdida a través de componentes)
• Q̇_V = Pérdida de calor por ventilación (pérdida por renovación de aire)
• Q̇_RH = Capacidad de recalentamiento (opcional, para funcionamiento intermitente)

2.2 Pérdida de Calor por Transmisión (Q̇_T)

La pérdida por transmisión describe el calor perdido a través de paredes, ventanas, puertas, suelos y techos hacia el exterior.

Fórmula para un solo componente:

Q̇T,Componente = A · U · fT · (θi - θe)

Parámetros:

• A = Superficie del componente [m²]
• U = Coeficiente de transmisión térmica (valor U) [W/(m²·K)]
• f_T = Factor de corrección según el espacio adyacente [-]
• θ_i = Temperatura de consigna de la habitación [°C]
• θ_e = Temperatura exterior / temperatura del espacio adyacente [°C]

Factores de Corrección (f_T)

Espacio Adyacente	Factor de Corrección (fT)
Aire exterior	1,0
Terreno	0,5 - 0,6
Espacio no calefaccionado (dentro envolvente térmica)	0,5
Espacio calefaccionado (misma temperatura)	0,0

Recargo por Puentes Térmicos (ΔU)

Ueff = U + ΔU

Valor estándar: ΔU = 0,10 W/(m²·K) para componentes exteriores (f_T = 1,0)

2.3 Pérdida de Calor por Ventilación (Q̇_V)

Fórmula simplificada:

Q̇V = V · n · 0,34 · (θi - θe)

Parámetros:

• V = Volumen de la habitación [m³]
• n = Tasa de renovación de aire [1/h] (típico: 0,5 h⁻¹)
• 0,34 = Capacidad térmica del aire [Wh/(m³·K)]

2.4 Carga Térmica del Edificio (Q̇_HL,G)

Según DIN EN 12831-1:

Q̇HL,G = Σ Q̇T + 2 · Σ Q̇V

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3. Guía Paso a Paso

3.1 Gestión de Proyectos

Crear un Nuevo Proyecto

Haga clic en "Iniciar proyecto" en la pantalla de bienvenida o en "Nuevo proyecto" en la barra de acciones. Se abre el asistente de proyecto que le guía a través de todas las entradas requeridas.

Cargar un Proyecto Existente 🆕

Puede cargar un proyecto existente en cualquier momento utilizando la clave del proyecto:

1. Haga clic en "Cargar proyecto"
2. Introduzca su clave de proyecto de 5 caracteres (ej.: "ABC12")
3. Haga clic en "Cargar"

La clave del proyecto se muestra al crear un proyecto y debe anotarse para acceder posteriormente a su proyecto.

Deshacer Cambios 🆕

La calculadora guarda automáticamente un historial de cambios. Utilice el botón "↶ Deshacer" en el encabezado del proyecto para revertir el último cambio.

Cambios guardados:

• Cambios en los datos básicos del proyecto
• Añadir/eliminar habitaciones
• Cambios en componentes y radiadores
• Resultados de cálculos

3.2 Introducir Datos Básicos del Proyecto

Ubicación y Datos Climáticos

1. Introducir dirección: Calle, número, código postal, ciudad
2. Cargar automáticamente datos climáticos

Datos del Edificio

• Año de construcción: Crucial para la selección de valores U
• Tipo de edificio: Casa unifamiliar, edificio de apartamentos, etc.

Configuración del Sistema de Calefacción

• Temperatura de impulsión: Predeterminada 55°C

  • Baja temperatura: 35-45°C
  • Media temperatura: 55-70°C
  • Alta temperatura: 75-90°C

• Diferencial: Predeterminado 10 K

3.2 Opción A: Entrada Simplificada (Volumen del Edificio)

El asistente guía a través de 5 pasos:

1. Base: Número de plantas, sótano, ático
2. Geometría: Dimensiones, forma del techo
3. Ventanas: Superficie y distribución
4. Componentes: Valores U
5. Completado: Generar habitaciones

3.4 Opción B: Entrada Detallada de Habitaciones

Definir manualmente cada habitación con todos los componentes.

Concepto de Ventilación por Habitación 🆕

Para cada habitación puede establecer un concepto de ventilación individual:

Tipos de Ventilación:	Concepto de Ventilación	Descripción	Tasa de Renovación Típica
Ventilación por Ventanas	Ventilación manual a través de ventanas	0,5 h⁻¹
Mecánica sin RC	Ventilación mecánica sin recuperación de calor	0,4-0,6 h⁻¹
Mecánica con RC	Ventilación controlada con recuperación de calor	0,3-0,4 h⁻¹
Sistema de Extracción	Solo extracción de aire (ej.: baño/WC)	0,5-1,0 h⁻¹

Parámetros Ajustables:

• Tasa de renovación de aire [1/h]: Frecuencia de intercambio del volumen de la habitación por hora (predeterminado: 0,5)
• Eficiencia RC [%]: Solo para "Mecánica con RC" - eficiencia de la recuperación de calor (típicamente 60-90%)

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Comprender los Resultados

4.1 Resumen de Resultados

Después del cálculo, recibirá resultados completos en cuatro pestañas:

Pestaña 1: Carga Térmica (Resultados Principales)

Esta pestaña muestra el cálculo clásico de carga térmica según DIN EN 12831-1:

Valores resumen:

• Q̇_trans: Pérdida total por transmisión a través de componentes [kW]
• Q̇_vent: Pérdida total por ventilación por renovación de aire [kW]
• Q̇_Heiz,R: Carga térmica de habitaciones - suma de todas las habitaciones [kW]
• Q̇_Heiz,G: Carga térmica del edificio según DIN EN 12831-1 [kW]

Detalle por habitación: Para cada habitación se ve:

• Pérdida por transmisión (Q̇_T)
• Pérdida por ventilación (Q̇_V)
• Carga térmica de la habitación (Q̇_R)
• Potencia radiador requerida
• Potencia radiador real (si radiadores definidos)
• Estado de cobertura (✅ Suficiente / ❌ Insuficiente)

Pestaña 2: Perfil Anual de Demanda de Calor 🆕

Análisis detallado de la demanda de calor anual basado en datos meteorológicos reales (PVGIS TMY - Año Meteorológico Típico):

Metodología de cálculo:

1. Para cada hora del año (8760 horas), la temperatura exterior se lee desde los datos PVGIS

2. Si temperatura exterior < temperatura límite de calefacción:

   Q̇(h) = (Q̇trans + Q̇vent) · (θi - θe(h)) / (θi - θe,Norm)

   Donde:

   • θ_i = Temperatura promedio ponderada de habitaciones
   • θ_e(h) = Temperatura exterior en la hora h
   • θ_e,Norm = Temperatura exterior estándar (caso de diseño)
   • Q̇_trans + Q̇_vent = Carga térmica calculada

3. Demanda de calor horaria [Wh] = Q̇(h) · 1 hora

4. Demanda de calor anual = Suma de todos los valores horarios

Datos mostrados:

KPI principales (área superior, cuadro azul):

• Demanda de Calor Anual Total: Requerimiento energético anual para calefacción [kWh/año]
• Consumo Eléctrico Bomba de Calor: Consumo eléctrico estimado con SPF 3,5 [kWh/año]
• Horas de Calefacción por Año: Número de horas que requieren calefacción
• Demanda de Calor Horaria Máxima: Potencia de calefacción máxima [kW]

Gráficos mensuales y anuales:

• Demanda de Calor Mensual [kWh]: Gráfico de barras que muestra la distribución a lo largo del año
• Perfil Anual [kW]: Perfil continuo de la potencia de calefacción horaria requerida

Tabla mensual detallada: Para cada mes:

• Nombre del mes
• Horas de calefacción
• Temperatura exterior promedio [°C]
• Demanda de calor [kWh]
• Demanda horaria máxima [kW]

Casos de uso:

• Estimar costes de calefacción anuales
• Dimensionar bomba de calor (punto de bivalencia, estimación SPF)
• Evaluar medidas de rehabilitación (comparación antes/después)
• Calcular período de amortización para mejoras de eficiencia

Pestaña 3: Sugerencias de Optimización de la Envolvente del Edificio 🆕

Análisis automático del potencial de optimización de la envolvente del edificio basado en los estándares actuales GEG 2024.

Metodología de cálculo:

1. Método de Grados-Día para Ahorro Energético:

Ahorro energético [kWh/a] = A · (U_ACTUAL - U_OBJETIVO) · GD · 0,024

Donde:

• A = Superficie del componente [m²]
• U_ACTUAL = Valor U promedio actual [W/(m²·K)]
• U_OBJETIVO = Valor U objetivo según GEG 2024 [W/(m²·K)]
• GD = Grados-día [Kd/a] (calculado automáticamente desde la temperatura exterior estándar)
• 0,024 = Factor de conversión (kWh/Wh · 24h/d)

Fórmula para grados-día:

GD = (20°C - θe,Norm) · Días de calefacción

Ejemplo: θ_e,Norm = -12°C → GD = (20 - (-12)) · 200 = 6400 Kd/a

2. Reducción de Carga Térmica:

Reducción carga [kW] = A · (U_ACTUAL - U_OBJETIVO) · ΔT_Norm

Donde:

• ΔT_Norm = θ_i - θ_e,Norm (ej. 20°C - (-12°C) = 32 K)

Valores U objetivo GEG 2024 (§ 48 GEG):

Grupo de Componentes	Valor U objetivo [W/(m²·K)]
Paredes exteriores	0,24
Techo / Techo bajo ático	0,14
Suelo sobre terreno	0,25
Ventanas	0,95
Puertas	1,80

Datos mostrados:

Para cada grupo de componentes con potencial de ahorro:

• Grupo de componentes (ej. "Paredes exteriores", "Ventanas")
• Superficie total [m²]
• Valor U ACTUAL (promedio) [W/(m²·K)]
• Valor U OBJETIVO según GEG 2024 [W/(m²·K)]
• Ahorro energético anual [kWh/a] - Método de grados-día
• Reducción carga térmica [kW] - Diferencia a temperatura exterior estándar

Priorización: Los grupos de componentes están ordenados por ahorro energético (descendente). Los componentes con mayor potencial de ahorro se listan primero y se destacan.

Base de cálculo:

• Temperatura exterior estándar: θ_e,Norm [°C] del proyecto
• Grados-día: GD [Kd/a] - calculado desde temperatura estándar
• Superficies de componentes: Desde su entrada (manual o generada por asistente)
• Valores U actuales: Desde sus definiciones de componentes
• Valores U objetivo: Según GEG 2024 § 48

Ejemplo práctico:

Pared exterior 100 m², U_ACTUAL = 1,2 W/(m²·K), U_OBJETIVO = 0,24 W/(m²·K), GD = 6400 Kd/a

Ahorro energético = 100 · (1,2 - 0,24) · 6400 · 0,024
                   = 100 · 0,96 · 153,6
                   = 14.746 kWh/a

A 10 céntimos/kWh → 1.475 €/año de ahorro

Pestaña 4: Optimización Inteligente de Radiadores 🆕

Esta pestaña proporciona un análisis inteligente de sus radiadores y muestra el potencial de optimización para el funcionamiento con bomba de calor.

Funciones Principales:

1. Optimización de la Temperatura de Impulsión

   • Cálculo de la temperatura de impulsión mínima posible
   • Visualización de la reducción potencial de temperatura (en Kelvin)
   • Ahorro energético en porcentaje y kWh/año

2. Opción de Convectores con Ventilador

   • Activable mediante casilla "Permitir convectores con ventilador"
   • Permite temperaturas de impulsión más bajas mediante convección activa
   • Particularmente útil para radiadores existentes subdimensionados

3. Análisis Habitación por Habitación

   • Visión general de todas las habitaciones con comparación objetivo/real
   • Código de colores: 🟢 Suficiente, 🟡 Marginal, 🔴 Insuficiente
   • Recomendaciones específicas por habitación:
     • Ampliar el radiador
     • Superficie de calefacción adicional (suelo radiante)
     • Usar convector con ventilador

Valores Mostrados:

Valor	Descripción
Temp. impulsión actual	Su temperatura de impulsión configurada
Temp. impulsión posible	Temperatura de impulsión mínima alcanzable
Ahorro energético	Ahorro en % con temperatura más baja
Demanda térmica anual actual	Demanda energética con temperatura actual
Demanda térmica anual optimizada	Demanda energética tras optimización

4.2 Exportación PDF 📄

Haga clic en "Exportar Informe PDF Completo" para recibir un informe completo que incluye:

Sección 1: Resumen Carga Térmica

• Todos los datos básicos del proyecto (dirección, datos climáticos, datos del edificio)
• Carga térmica del edificio (Q̇_Heiz,G) y todos los componentes
• Detalle por habitación con todos los componentes
• Resumen de radiadores (si definidos)
• Temperatura de impulsión óptima (si calculada)

Sección 2: Perfil Anual de Demanda de Calor 🆕

• Demanda de calor anual total [kWh/año]
• Estimación consumo eléctrico bomba de calor [kWh/año]
• Demanda de calor horaria máxima [kW]
• Horas de calefacción por año
• Tabla mensual detallada con:
  • Nombre del mes
  • Horas de calefacción
  • Temperatura promedio
  • Demanda de calor [kWh]
  • Demanda horaria máxima [kW]

Sección 3: Sugerencias de Optimización Envolvente del Edificio 🆕

• Resumen de parámetros de cálculo (temperatura exterior estándar, grados-día)
• Ahorro energético anual total [kWh/año]
• Reducción total carga térmica [kW]
• Tabla detallada por grupo de componentes:
  • Superficie, valor U actual, valor U objetivo (GEG 2024)
  • Ahorro energético anual [kWh/a]
  • Reducción carga térmica [kW]

Sección 4: Exención de Responsabilidad

• Indicación de base de cálculo según DIN EN 12831-1
• Fuentes de datos (PVGIS, catálogo de componentes)
• Notas sobre el carácter indicativo de las sugerencias de optimización
• Marca de tiempo del cálculo

El PDF está optimizado para impresión (formato A4) y puede ser utilizado para documentación, presupuestos o solicitudes de subvención.

4.3 Temperatura de Impulsión Óptima

Calcular la temperatura mínima para la cual todas las habitaciones alcanzan su potencia objetivo.

Interpretación:

• 35-55°C: ✅ Ideal para bombas de calor
• 55-65°C: ⚠️ Estándar, aceptable
• >65°C: ❌ Radiadores demasiado pequeños

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Dimensionamiento de Radiadores

5.1 Calcular la Potencia de los Radiadores

Φ = Φn · (Δθm / Δθn)^n

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6. Consejos y Mejores Prácticas

• ✅ Utilizar dimensiones interiores netas
• ✅ Elegir valores U realistas
• ✅ Establecer correctamente los factores de corrección
• ✅ Para bombas de calor: Apuntar a temperaturas bajas

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Preguntas Frecuentes

¿Por qué la carga del edificio es superior a la suma de las cargas de las habitaciones?

Incluye un recargo del 100% sobre las pérdidas de ventilación según DIN EN 12831-1.

¿Cómo dimensionar radiadores para bombas de calor?

Utilizar un factor 1,5-2,0 en comparación con la potencia estándar, o añadir calefacción por suelo radiante.

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8. Información de Contexto

8.1 Diferencia: Carga vs. Demanda

Carga Térmica	Demanda de Calor
Potencia [kW]	Energía [kWh/a]
Máximo a temperatura de diseño	Necesidad anual
Para dimensionamiento	Para balance energético

8.2 Valores U Históricos

Período	Pared Exterior [W/(m²·K)]	Ventana [W/(m²·K)]
antes de 1980	1,0 - 1,5	2,5 - 3,5
1995-2001	0,5 - 0,7	1,5 - 2,0
desde 2021 (GEG)	0,20 - 0,24	0,90 - 1,1

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Última actualización: Diciembre 2025