metodo de la serie de tiempo radiante (RTS)

MÉTODO DE LA SERIE DE TIEMPO RADIANTE (RTS) .


RTS fue desarrollado por la investigación ASHRAE-financiada sobre varios años con la meta de mejorar la exactitud mientras que mantenía la capacidad del ingeniero de diseño de aplicar experiencia y el juicio al proceso. El procedimiento incorpora conceptos familiares de métodos anteriores para reducir al mínimo la curva que aprende del usuario experimentado.

Estimar Cargas de enfriamiento: Desde los principios del desarrollo del aire acondicionado, los ingenieros han reconocido que muchas fuentes contribuyen a las cargas de enfriamiento del espacio y los proceses reales implicados no son simples, ni de estado constante, ni cuantificado fácilmente exacto. En cualquier tiempo, la energía puede incorporarse al espacio por la conducción, la convección y la radiación a través de las paredes, las azoteas, los pisos y las ventanas; por la energía solar directa a través de ventanas; por aumentos convectivos y radiante de fuentes internas incluyendo luces, la gente y el equipo.

El índice de la transferencia de energía de cada una de estas fuentes varía con el tiempo. las fuentes Internas dependen de horario de la ocupación y del uso. La energía solar a través de ventanas depende de la ventana: orientación, posición solar basada en la hora y día del año, y del efecto de dispositivos que den sombras internas y externas. El traspaso térmico de la pared y de la azotea varía debido a los cambios cada hora en la temperatura del aire libre e intensidad solar en la superficie exterior. Además de la variabilidad del tiempo de la entrada de energía de varias fuentes, el espesor de los materiales de la construcción de los edificios y el contenido del espacio absorben y almacenan energía irradiada. Esto dan lugar a la humedad y el retraso en la entrada de la energía radiante en un espacio, convierte en una carga de enfriamiento en el sistema de aire acondicionado. También, la conducción a través de las paredes y las azoteas es retrasada por la capacidad de la masa de absorber calor de los materiales de la pared y de la azotea. Históricamente, los métodos para estimar cargas de enfriamiento fueron diseñados para explicar los varios mecanismos de las fuentes de energía y del traspaso térmico mientras que aproximan los efectos del retraso a través de los materiales.

Versiones anteriores del ASHRAE Handbook—Fundamentals documentaron la temperatura equivalente total Difference/Time que hacía un promedio del método (TETD/TA), del método de la función de la transferencia (TFM) y del método del factor de la carga de la temperatura Difference/Cooling de la carga de enfriamiento (CLTD/CLF). Cada uno de éstos métodos son simplificados para aproximarse a los procesos verdaderos implicados. Todos tienen limitaciones basadas en las asunciones y las técnicas construidas en cada método. El comité técnico 4.1 precisó para desarrollar un solo método simplificado con una gama más amplia de la aplicabilidad y mejoró su base científica contra métodos simplificados anteriores. Ese nuevo método simplificado es el método de RTS.



DESARROLLO

Las metas para el desarrollo del método de RTS incluyen:

1. Se relaciona lo científico con los principios básicos del traspaso térmico;
2. Provee a los ingenieros practicantes un método fácilmente comprensible;
3. Determina y proporciona la salida para cada fuente de calor en la estimación de la carga de enfriamiento total;
4. Caracteriza datos en los términos que son intuitivos y permiten la comparación fácil de opciones;
5. Permite el uso de dirigir el juicio basado en experiencia; y
6. Realza capacidad de entender el impacto relativo de asunciones.

Un concepto básico detrás de todos los cálculos de la carga de enfriamiento es que el aumento del calor a un espacio, de cualquier fuente, consiste en transferencia de calor por convección al aire del sitio y traspaso térmico radiante de las fuente a las superficies en el cuarto.

La porción convectiva se convierte inmediatamente en carga de enfriamiento. La energía radiante transferida es absorbida por la masa de las superficies del sitio y, en un cierto plazo, es liberada de esas superficies al aire del sitio, así que se convierte en carga de enfriamiento cuando esa convección ocurre, en un periodo de tiempo. De acuerdo con este concepto básico, el procedimiento general para calcular la carga de enfriamiento para cada componente de carga (luces, gente, paredes, azoteas, ventanas, aplicaciones, etc.) con RTS está:

1. Calcular un perfil de 24 horas del aumento de la componente del calor para un día de diseño (para la conducción, explicar el retraso de la conducción).
2. separar los aumentos del calor en radiantes y convectivos.
3. Calcular el retraso de la parte radiante en la conversión a la carga de enfriamiento.
4. Sumar la partes del aumento de calor por convección y la parte radiante retrasada del aumento del calor para determinar la carga de enfriamiento para cada hora para cada componente de la carga de enfriamiento.
5. Después de calcular la carga de enfriamiento para cada componente para cada hora, sumarlos para determinar la carga de enfriamiento total para cada hora y para seleccionar la hora con la carga máxima.

RETRASO RADIANTE

¿Así pues, cómo el método de RTS trata este fenómeno de retraso? Distribuye simplemente aumentos del calor radiante en un cierto plazo basada en una "curva" que represente la respuesta del tiempo del espacio. Un aumento más pesado del calor de las extensiones de la construcción hacia fuera sobre un rato más largo, una construcción más ligera responde más rápidamente. Los valores numéricos de esta "curva" se llaman, "serie de tiempo radiante," del cuál consigue el método su nombre. Estos datos son determinados simultáneamente solucionando una serie de ecuaciones básicas del balance de calor para calcular la carga de enfriamiento para cada hora que sigue un pulso unitario para el aumento de calor radiante a un espacio específicamente definido.

RETRASO DE LA CONDUCCIÓN

Además del retraso debido a la absorción radiante de la energía dentro de un espacio, también ocurre un retraso en la conducción de la energía a través de superficies masivas tales como paredes y azoteas. El aumento del calor de la conducción ocurre debido a la diferencia de la temperatura entre la temperatura superficial exterior y la temperatura del interior de una pared o de una azotea. El traspaso térmico de la conducción es retardado por la masa de las diferentes capas de que están hechas las paredes o azoteas. Esas capas deben absorber la energía conducida antes de que se levante su temperatura y el calor sea conducido a la capa siguiente.

USO

El método de RTS, mientras que es simple en concepto, requiere muchos cálculos repetidores. Como dos de sus precursores, del TETD/TA y de los métodos de la función de la transferencia, RTS es el mejor hecho con la ayuda de una computadora. Los cómputos implicados son bastante simples ser solucionado con una hoja de balance, aunque la mayoría de los vendedores de software comerciales utilizarán lenguajes de programación más sofisticados para manejar los volúmenes de datos grandes requeridos para realizar los cálculos de la carga para los edificios con docenas o aún centenares de cuartos.