ELEMENTOS
Aquí se pueden definir elementos especiales que pueden servir para realizar cálculos específicos.
Hay tres clases de elementos especiales:
elementos de sección del puente;
áreas del puente;
10077-2 panel aislante.
ELEMENTOS DE PUENTE SECCIONADOS
Los elementos de sección del puente permiten subdividir un puente térmico en varias partes; cada una es considerada homogénea a lo largo de su longitud. Mostraremos varios ejemplos para clarificar los principales conceptos de este método de cálculo. Desde la versión 3 de este software es posible definir dos longitudes diferenciadas para cada elemento de una sección, con el objeto de calcular dos diferentes Ψ. (ver ejemplo 2).
Estos elementos pueden ser usados para realizar cálculos específicos a lo largo de una sección (como por ejemplo un análisis Glaser).
A
través del botón
podrás acceder a las
propiedades de cada elemento; específicamente, la opción
“afectar al flujo de calor”, si estuviera deseleccionada,
hace posible usar dicho elemento solo como elemento de análisis,
sin afectar al cálculo de la Ψ.
ANÁLISIS GLASER
Para
habilitar esta característica, sencillamente usar el botón
para
acceder a las propiedades del elemento y seleccionar el análisis
GLASER deseado. Se deberá prestar especial atención al
caso de la evaporación: la capa que contiene el vértice
central rojo del elemento se usará como “capa húmeda”.
Para calcular la transmitancia lineal de un puente térmico en forma de T, es necesario calcular el flujo total que atraviesa la sección y el flujo térmico que la atravesaría si no existiera el efecto de dicho puente térmico. (ver ejemplo example2.mos).
El
primero es fácil de obtener con una simulación
estándar, mientras que el segundo se puede calcular marcando
los elementos que forman la sección cruzada usando el botón
.
Referring
to the picture, the purpose is to tell Mold Simulator that there is a
vertical element where there is heat flow; the heat flow through the
element is computed as U * l * DT, where:
Con respecto a la figura anterior, el objetivo es decir a Mold Simulator que existe un elemento vertical donde existe un flujo de calor; donde el flujo de calor que lo atraviesa es calculado como: “U x L x ΔT”, donde:
- U: es la transmitancia térmica del elemento, identificado como la línea verde horizontal;
- L: es la longitud del elemento, identificado como una línea verde vertical;
- ΔT: es la diferencia de temperatura entre las dos cajas cuadradas al final de la línea horizontal verde.
Aunque los elementos de la sección constructiva detectan automáticamente la transmitancia térmica; se puede definir manualmente, como se enseña en el ejemplo siguiente.
Como se ha dicho antes, se pueden definir dos longitudes diferentes para los elementos seccionados. Para activar esta característica, se deberá habilitar la “doble longitud” en las propiedades de los elementos seccionados.
Como se muestra en la figura, una longitud adicional (en azul) aparece además de la longitud habitual (verde), y esto generará el cálculo de dos transmitancias lineales distintas ψ. El Proyecto example12.mos se encuentra en la carpeta ”/Doc/samples/mold_simulator /".
Este caso es ligeramente más complejo que el anterior, pero al final consiste en reducirlo a la identificación correcta de los elementos seccionados.
La
figura anterior se refiere al example7.mos. Como se
puede ver, se identifican 3 elementos: la pared, el marco y el panel
de aislamiento. Antes de explicar por qué se usa un panel de
aislamiento, vamos a suponer que hemos calculado la transmitancia del
marco según la EN ISO 10077-2; su valor se introducirá
en las propiedades del elemento marco, diciéndole a Mold
Simulator que no detecte la U automáticamente. Para ello,
tendrás que hacer clic en el botón
.
Una vez apretado, deberás seleccionar el elemento seccionado marco, y deshabilitar la detección automática de la U e insertar la U calculada.
Al haber usado un panel de aislamiento, permite al ordenador calcular la ψ en la misma configuración usada para calcular la Uf con la EN ISO 10077-2, que precisa un panel de aislamiento con la conductividad establecida en 0,035 W/mK, en vez de vidrio; además, así se obtiene un valor ψ que no depende del tipo de vidrio.
Si tuviéramos el valor total de la ventana Uw (marco y vidrio juntos), deberíamos usar el material vidrio en vez de panel de aislamiento, y solo un tipo de elemento seccionado (para el marco y el vidrio) con la U establecida con el valor Uw.
Este método se puede usar para calcular la cantidad exacta de flujo térmico intercambiado entre dos partes de una sección; el valor ψ obtenido es sencillamente ese flujo de calor, dividido entre la diferencia de temperatura entre los ambientes interior y exterior.
Queremos calcular el intercambio de calor entre la ventana y pared del mismo Proyecto que en el ejemplo anterior:
Para realizar el cálculo del puente térmico debemos saber el flujo de calor intercambiado entre pared y marco; este valor puede calcularse como la diferencia entre el flujo de calor de la sección completa, tal como se muestra, y el flujo de calor que existiría si la pared y el marco estuvieran aisladas completamente una de la otra.
Sería necesario el realizar tres simulaciones distintas:
- Simulación estándar para obtener F1, el flujo de calor total
- Simulación de la pared en solitario, para obtener F2, donde el marco y la ventana están rellenas con un material adiabático.
- Simulación del marco y ventana en solitario, para obtener F3, donde la pared está rellena con un material adiabático.
F2 + F3 = FI, El flujo térmico que habría si no hubiera puente térmico entre la pared y el marco. El Flujo de calor buscado se calcula como FD = F1 – FI. Dividiendo este valor por la diferencia de temperatura entre los ambientes interiores y exteriores, conseguimos la transmitancia térmica lineal.
Mold
Simulator hace todo este procedimiento automáticamente, lo
único que hay que hacer es dibujar un polígono cerrado
usando la herramienta
;
en la pestaña “Simulación”, FI se muestra
como “Flujo, sin puente térmico” mientras que F1
se muestra como “Flujo, con puente térmico”.
EJEMPLO 2: MURO DISCONTINUO
La discontinuidad en una pared (que separa dos zonas con una transmitancia térmica distinta) puede ser la causa de un puente térmico.
El método de cálculo es idéntico al usado en el ejemplo anterior.
F1 = Flujo térmico que atraviesa la pared entera.
F2 = Flujo térmico que atraviesa la parte izquierda de la pared, con la parte derecha hecha de un material adiabático.
F3 = Flujo térmico que atraviesa la parte derecha de la pared, con la parte izquierda hecha de un material adiabático.
Para crear polígonos cerrados (definir elementos) se pueden usar los comandos siguientes:
|
Mover los puntos de un polígono cerrado. |
|
Crear un Nuevo polígono cerrado. |
|
Borrar un polígono cerrado. |
Haciendo clic en el botón “importar desde áreas” serás capaz de crear caminos cerrados a partir de las áreas creadas en la pestaña de “Áreas”.
Desde la versión 2.0, es posible el decirle al programa dónde el panel de aislamiento debe sustituir al vidrio; de esta manera, la transmitancia térmica lineal (ψ) será automáticamente calculada, usando la norma 10077-2
Para usar esta característica se deben seguir estos sencillos pasos:
Crear o importar las líneas del proyecto que se quiere simular;
Ir a la pestaña de “elementos” y crear un polígono cerrado alrededor del área donde el cristal será sustituido.
Ir a la pestaña de “Áreas” y asignar todos los materiales como de costumbre; el área del vidrio se deberá rellenar con los materiales adecuados (cristal, gas, etc…) y no con materiales tipo aislantes.