Calculadora de Carga Térmica

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Calculadora de Carga Térmica

Calcular las cargas de calefacción y refrigeración del hogar habitación por habitación, u obtener una estimación rápida por superficie.

Carga de Calefacción
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Carga de Refrigeración
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-- Toneladas

Desglose de Carga

Por Habitación

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Acerca de Esta Herramienta

Esta calculadora estima cargas térmicas residenciales usando principios simplificados de Manual J. Ayuda a propietarios y profesionales HVAC a determinar la capacidad de calefacción y refrigeración necesaria para cada habitación.

Fuentes: ACCA Manual J · ASHRAE · DOE

Cómo Usar

  1. Seleccionar zona climática e ingresar configuración
  2. Agregar habitaciones con dimensiones, paredes y ventanas
  3. Revisar cargas con desglose detallado

Metodología

Las cargas se calculan con la ecuación Q = U × A × ΔT, donde U es la transmitancia térmica (1/valor R), A es la superficie y ΔT la diferencia de temperatura entre condiciones interiores y exteriores de diseño. Las cargas por infiltración usan Q = 1.08 × CFM × ΔT, donde el CFM se deriva del volumen y la tasa de cambio de aire natural (ACH). La ganancia solar usa factores pico ASHRAE por orientación y latitud. Las temperaturas de diseño siguen los valores ASHRAE 99%/1% por zona climática IECC.

Fuentes: ASHRAE Handbook of Fundamentals · ACCA Manual J

Comprendiendo tus Resultados

La carga de calefacción muestra el calor máximo que necesita el hogar en el día más frío de diseño. La carga de refrigeración muestra el enfriamiento máximo en el día más caliente. Estos valores "pico" determinan el tamaño del equipo. El desglose muestra qué componentes contribuyen más. Grandes cargas de ventanas sugieren mejorar el acristalamiento. Alta infiltración indica oportunidades de sellado. Usar los valores BTU/h totales en el Calculador de Tamaño HVAC.

Fuentes: ACCA Manual J · DOE Energy Saver

Fuentes

Ejemplos Prácticos

Ejemplo: Un dormitorio de 12×10 pies con techos de 8 pies, una pared exterior (R-13), una ventana (12 pies², U=0.30), construcción promedio en Zona 5A (Chicago, temp diseño calefacción 1°F). Carga calefacción: Pared 820 + Ventana 234 + Infiltración 393 = 1,447 BTU/h total. Para una casa de 2,000 pies² en Zona 5A: aproximadamente 70,000 BTU/h calefacción y 40,000 BTU/h refrigeración.

Consejos de Cálculo de Carga

Las ventanas son a menudo el mayor contribuyente individual a las cargas. Actualizar de doble vidrio claro a low-E con argón puede reducir las cargas de ventanas un 40-50%. El sellado de aire es una de las formas más rentables de reducir cargas. Sellar áticos, soleras y huecos puede reducir la infiltración a la mitad. El aislamiento funciona diferente en calefacción vs refrigeración. El aislamiento del ático importa más para calefacción, mientras que paredes y ventanas importan más para refrigeración. En caso de duda, use el modo habitación por habitación en lugar de la estimación rápida.

Fuentes: DOE Energy Saver · ASHRAE

Todos los cálculos se realizan localmente en tu navegador. No se envían datos a ningún servidor.

Preguntas frecuentes
¿Qué es un cálculo de carga térmica?
Un cálculo de carga térmica determina cuánta capacidad de calefacción y refrigeración necesita un edificio para mantener temperaturas interiores confortables. Considera el flujo de calor a través de la envolvente (paredes, ventanas, techo, piso), la infiltración de aire, la ganancia solar y el calor interno de ocupantes y electrodomésticos. El resultado en BTU/h indica el tamaño del equipo HVAC necesario.
¿Cuál es la diferencia entre cargas de calefacción y refrigeración?
La carga de calefacción mide la pérdida de calor del edificio en invierno — calor que escapa a través de paredes, techo y ventanas. La carga de refrigeración mide la ganancia de calor en verano — calor que entra a través de la envolvente más radiación solar y calor interno. Las cargas de refrigeración también incluyen calor latente por humedad. Se calculan por separado porque alcanzan su máximo en diferentes momentos.
¿Qué temperaturas de diseño debo usar?
Las temperaturas de diseño representan condiciones exteriores casi extremas para su ubicación. La temperatura de diseño de calefacción (valor 99%) se supera el 99% del año — solo el 1% de las horas son más frías. La de refrigeración (valor 1%) se supera solo el 1% del año. Esta herramienta proporciona automáticamente las temperaturas ASHRAE al seleccionar su zona climática.
¿Cómo afecta la infiltración a la carga térmica?
La infiltración es la fuga de aire no controlada a través de grietas y aberturas en la envolvente. El aire frío que entra en invierno y el caliente en verano agregan carga. Se calcula como Q = 1.08 × CFM × ΔT, donde el CFM depende de la hermeticidad. Una casa hermética (0.15 ACH) puede tener 15-20% de su carga por infiltración, mientras una con fugas (0.75 ACH) puede tener 40-50%.
¿Qué factores determinan la carga de refrigeración de una habitación?
La carga de refrigeración incluye: (1) conducción de calor a través de paredes, ventanas, techo y piso según valores R y diferencia de temperatura; (2) ganancia solar a través de ventanas, que varía según orientación — las ventanas al sur y oeste reciben más radiación; (3) infiltración de aire caliente exterior; (4) ganancias internas de ocupantes (unos 230 BTU/h por persona) y electrodomésticos; y (5) calor latente por humedad.
¿Qué tan preciso es comparado con un Manual J completo?
Esta herramienta usa principios simplificados de Manual J — las mismas ecuaciones fundamentales de transferencia de calor. Para edificios residenciales típicos, los resultados están dentro del 10-15% de un cálculo completo. Las simplificaciones incluyen: orientación única de ventanas para ganancia solar, valores predeterminados de puertas y tasas de infiltración estimadas. Para permisos o selección final de equipos, se recomienda un cálculo completo por un profesional.
¿Cuál es la fórmula del calor sensible?
La fórmula del calor sensible para aire es Q = 1.08 × CFM × ΔT, donde Q es calor en BTU/h, CFM es flujo de aire y ΔT es la diferencia de temperatura en °F. La constante 1.08 proviene de la densidad del aire × calor específico × 60 min/hr. Para conducción a través de superficies, la fórmula es Q = U × A × ΔT, donde U es la transmitancia térmica (1/valor R) y A es el área.
¿Cómo uso estos resultados para dimensionar el HVAC?
Lleve sus cargas totales al Calculador de Tamaño HVAC para determinar el equipo adecuado. Según ACCA Manual S, el equipo de refrigeración debe ser 100-115% de la carga de diseño, y el de calefacción 100-140%. El valor CFM indica el flujo de aire total necesario para dimensionar los conductos. Para resultados por habitación, use el Calculador de Flujo de Aire para determinar CFM y tamaños de registros.