American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE)
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"INTRODUCCIÓN El Método de Series Temporales Radiantes (RTSM) es un procedimiento simplificado de cálculo de carga de enfriamiento @ desarrollado originalmente (Spitler et al. 1997) para proporcionar una aproximación rigurosamente derivada del Método de Balance de Calor (HBM) (Pedersen et al. 1997). Reemplazó efectivamente todos los demás métodos simplificados (sin balance de calor), como el método de diferencia de temperatura de carga de enfriamiento/carga de enfriamiento solar/factor de carga de enfriamiento (CLTD/SCL/CLF) @ el método de diferencia de temperatura equivalente total/promedio de tiempo (TETD/ TAM)@ y el Método de la Función de Transferencia (TFM). En comparación con los métodos previamente disponibles@, el RTSM es bastante similar al TFM (Spitler y Fisher 1999). Al igual que el TFM@, el RTSM puede clasificarse como un método de dos pasos. Las ganancias de calor C se calculan primero @ luego las cargas de enfriamiento. Ambos métodos calculan las cargas para un día de diseño de 24 horas. En el TFM @ las ganancias de calor por conducción se calcularon con funciones de transferencia de conducción (CTF) y las cargas de enfriamiento se calcularon con factores de ponderación (WF) ; en ambos casos@ fue necesaria una iteración para llegar a la solución de un solo día. La diferencia más importante entre los dos métodos es que el RTSM eliminó la necesidad de soluciones iterativas de ganancias de calor por conducción y cargas de enfriamiento al asumir condiciones de contorno periódicas estables y luego derivar series de factores de respuesta de 24 términos. Para las ganancias de calor por conducción @ una serie de 24 términos de factores de respuesta periódica (PRF) relacionaron la ganancia de calor por conducción con las temperaturas sol-aire de 24 horas y una temperatura del aire ambiente constante. Los factores de respuesta periódica fueron reemplazados posteriormente por factores de series de tiempo de conducción (CTSF) @ que adimensionalizan el PRF dividiéndolo por el factor U. Para determinar las cargas de enfriamiento a partir de las ganancias de calor, se derivaron una serie de factores de tiempo radiante (RTF) de 24 términos. La eliminación de la necesidad de iteración hizo que RTSM fuera muy adecuado para aplicaciones de hojas de cálculo. Para el TFM@ CTF y WF estaban disponibles en bases de datos electrónicas (Falconer et al. 1993) y tablas impresas. Para el RTSM@, el libro Principios de cálculo de carga de refrigeración y calefacción (Pedersen et al. 1998) iba acompañado de un programa informático de HBM que podía calcular PRF y RTF. Posteriormente se desarrollaron tablas impresas de PRF y RTF seleccionados (Spitler y Fisher 1999; ASHRAE 2001). Tanto para TFM como para RTSM@, los factores pretabulados para los cálculos de ganancia de calor por conducción y carga de enfriamiento requieren que el usuario seleccione los tipos de pared o tipos de zona que más se acerquen al tipo de pared o tipo de zona real. Lo que "se asemeja más" puede no estar claro en todos los casos, ni siquiera para los diseñadores experimentados. El uso de un programa informático independiente para determinar PRF@ CTSF@ y RTF@, que luego deben introducirse en una hoja de cálculo, tampoco es deseable. Por lo tanto, una mejora del método ha sido el desarrollo de procedimientos compactos para calcular CTSF y RTF. Desde el desarrollo original del RTSM@, los coeficientes de ganancia de calor solar (SHGC) han reemplazado a los coeficientes de sombreado (SC) como la figura clave de mérito que caracteriza el rendimiento de la ventana. Por lo tanto, se actualizó el modelo de fenestración del RTSM para utilizar SHGC. Los coeficientes de sombreado dieron la radiación solar transmitida y la radiación solar absorbida que fluye hacia el interior como cantidades separadas; cada uno de los cuales en el RTSM tenía diferentes valores recomendados de fracción radiante. Dado que los SHGC dan la ganancia total de calor de la ventana debido a la radiación solar@ incluyendo tanto la radiación solar transmitida como la radiación solar absorbida que fluye hacia el interior en una sola cantidad@, se desarrolló una nueva recomendación para las fracciones radiantes basada en un gran estudio paramétrico. Como lo muestran Rees@ et al. (1998)@ el RTSM@ como el TFM@ generalmente mostraron una pequeña cantidad de sobrepredicción de la carga de enfriamiento máxima en comparación con el HBM. Como tanto el TFM como el RTSM son aproximaciones al HBM@, generalmente es deseable que cualquier imprecisión dé como resultado una sobrepredicción en lugar de una subpredicción. Sin embargo@ para habitaciones con altos porcentajes de fachada exterior cubierta con vidrio de un solo panel@ la sobrepredicción puede ser significativa@ excediendo el 40% en casos extremos@ en climas más fríos donde la geometría de la habitación se aproxima a la de un colector solar vertical. Rees@ et al. (1998) demostraron, en un caso extremo con una sobrepredicción de la carga máxima de enfriamiento del 37%, que alrededor del 80% de la sobrepredicción se debía a ganancias de calor que ingresaban a la habitación pero que luego se perdían a través del vidrio de un solo panel. Por lo tanto, un refinamiento del RTSM descrito aquí es un factor de corrección que se puede aplicar a salas donde es posible una sobrepredicción significativa. Finalmente se verifica el rendimiento del RTSM frente al HBM para un gran número de casos con un estudio paramétrico. El estudio y los resultados se describen brevemente en este artículo".