Análisis climático del Año Meteorológico Tipo de...

Análisis climático del Año Meteorológico Tipo de Meteorológico Tipo de

Cáceres.

SILVIA SOUTULLO CASTRO

Unidad de Eficiencia Energética en la Edificación (UIE3). CIEMAT.

I JORNADAS RESULTADOS ESTRATEGIAS PASIVAS EN DEMOSTRADORES VIRTUALES.

PROYECTO EDEA Cáceres 13-04-2010

Cáceres 13 Abril 2010

CIEMAT

CEDER, SORIA

MONCLOA, MADRID

PSA TABERNAS (ALMERIA)PSA, TABERNAS (ALMERIA)


UIE3

Análisis energético integraldel edificio: I+D en laevaluación energética teórica

i t l d difi iSISTEMAS PASIVOS

UNIDAD I+DEFICIENCIA ENERG.EDIFICACIÓN (UiE3)

y experimental de edificio,integración de elementossolares pasivos y activos,ensayos de diferentes

SISTEMAS PASIVOSEN URBANISMO Y

EDIFICACIÓN

ANÁLISISENERGÉTICO ensayos de diferentes

elementos constructivos.ENERGÉTICO

EN EDIFICACIÓN

ANÁLISIS ENERGÉTICOEXPERIMENTAL EN

LABORATORIOCOMPONENTES

Ó

EXPERIMENTAL ENCONDICIONES REALES

EDIFICACIÓN


Proyectos UIE3

Proyecto Singular Estratégico ARFRISOL (Plan Nacional deI+D del MEC). Web: www.arfrisol.esProyectos Empresa Municipal de la Vivienda y Suelo deMadrid (EMVS)Madrid (EMVS).Programa Altener (CE): Oeste de San Fermín.Proyecto Regen-Link (CE): San Cristobal de los Ángeles.Proyecto Life Eco-Valle (CE): Mediterranean Verandaways.Proyecto Sunrise (CE): 5º programa MarcoProyecto Sunrise (CE): 5 programa Marco.

Proyecto de Cooperación Transfronteriza INTERREG de un Parque Experimental Transfronterizo sobre Energías Renovables (PETER).Proyecto EDEA (Efficient Development of Eco-Architecture:Proyecto EDEA (Efficient Development of Eco Architecture:Méthods and Technologies for public Social Housing Buildingin Extremadura). Convocatoria europea LIFE+97.Proyecto Cooperativo Científico-Tecnológico Singular y de Carácter Estratégico Proyecto ENVITE – Plan E (2008-Ca ácte st atég co oyecto a ( 0082009).Proyecto Madrid Global para el Pabellón de Madrid y el Árbol de aire para la Exposición Universal Shanghai 2010. Web: www.madrid2010shanghai.com


Proyectos UIE3

Participantes como expertos yrepresentantes nacionales en la tarea 41 del

d C l F í S l (SHC) d lprograma de Calor y Frío Solar (SHC) de laAgencia Internacional de la Energía (IEA).Participantes como expertos en la Red deParticipantes como expertos en la Red deCooperación Iberoamericana de Ciencia yTecnología para el Desarrollo (Red CYTED).P t i t i l l A iProyectos internacionales con la AgenciaEspañola de Cooperación Internacional parael Desarrollo (AECID): Méjico y Marruecos.( ) j yColaboración con el Grupo de Energía de laSociedad Europea de Física.


Variables Climatológicas

Los principales datos meteorológicos quedefinen la climatología de una zona:

Temperatura.Humedad Relativa.Radiación solarRadiación solar.Dirección y velocidad delviento.Ot i blOtras variables como:pluviometría, númerodías de niebla, númerode días con heladas yde días con heladas ynúmero de días desequía.


Sensores

Temperatura y humedad relativa:termorresistencias de platino (PT100) ysensores capacitivossensores capacitivos.


Sensores

Radiación solar global: piranómetro.


Sensores

Dirección y velocidad del viento:anemómetro sónico.


Sensores

Concentración de CO2 en partes por millón.


Sensores

Pluviometría: pluviómetro.


Climatología

El clima de una región se obtiene a partir delas variables climatológicas recogidas enobservatorios meteorológicos durante unobservatorios meteorológicos durante unlargo periodo de tiempo (30 años).

Una base de datos con más de 10 años deUna base de datos con más de 10 años demedidas puede considerarse losuficientemente representativa de una zona.C ll l b Añ M t ló iCon ello se elabora un Año MeteorológicoTipo (TMY).

Si no se dispone de ningún TMY real de lasprovincias españolas, se puede recurrir a losaños sintéticos creados por el Código Técnico


p gde la Edificación (CTE).

ClimatologíaMapa temperatura anual máxima Mapa velocidad del vientoMapa temperatura anual máxima Mapa velocidad del viento

Z Cli átiFuente: CTE Zonas Climáticas Españolas

Fuente: CTE


Climatología

La climatología tipo de una región concreta,La climatología tipo de una región concreta,no necesariamente caracterizará a todas laslocalizaciones en ella incluidas.

Factores como la orografía, proximidad ag pgrandes masas de agua, vegetación,régimen de vientos, insolación,... modificalas características climáticas generales.g


Climatología

Climatología Cáceres CTE.


Climatología

Base de datos horaria climatológica: CTEpara la ciudad de Cáceres.

Temperatura Media Mensual

Inviernos frescos (mínimas medias entre 4º-6ºC) y veranos

Temperatura Media Mensual

15

20

25

30

ª(ºC

)

4 6 C) y veranos calurosos (máximas medias 34ºC). 0

5

10

0 2 4 6 8 10 12Mes

Tª

Inviernos húmedos (valores medios entre

AEMET CTE

Humedad Relativa Media Mensual

708090

75-79%) veranos secos (valores medios entre 39-46%).

0102030405060

Hr (

%)


00 2 4 6 8 10 12

MesAEMET CTE

Climatología

Diferencia entre las medias máximas y lasmedias mínimas mensuales.

Oscilación térmica día-noche

Temperaturas Medias

33 935

40

día-noche verano: 12-14ºC.

17 9 18.7

23.1

29.5

33.9 33.230.9

23.222.223.6

17 418 2

25.426.1

19.9 19.520

25

30

35

Tª(º

C)

Oscilación térmica

12.614.3

17.916.5

13.0

16.6 17.4

12.0

8.87.1

8.611.4

16.418.2

13.2

11.79.2

7.8 8.8

13.3

4.4 5.7 5.75

10

15T

día-noche invierno: 7-9ºC.

00 2 4 6 8 10 12

Mes

Maximo Media Minimo


Climatología

Distribución mensual del número de díasdespejados, lluviosos y tormentos, así comolas horas de sol mensualeslas horas de sol mensuales.

CÁCERES AEMET20 400

12

14

16

18

20

o 250

300

350

400

6

8

10

12

Núm

ero

100

150

200

250

Hor

as

0

2

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

50

100


Días despejados Días lluviosos Días tormentosos Horas de Sol

Climatología

Día Tipo o día más representativo de cadames (metodología Hall).

Día Tipo de Diciembre

2025303540

C) 60

80

100

(%)

Día Tipo de Julio

2025303540

(ºC)

60

80

100

R(%

)

05

101520

0 5 10 15 20 25Horas

Tª(ºC

0

20

40 HR

05

1015

0 5 10 15 20 25

Horas

Tª(

0

20

40 HR

HorasTª HR Tª HR

Día Tipo de Abril

303540

80

100

05

10152025

Tª(º

C)

0

20

40

60

80

HR

(%)


0 5 10 15 20 25

HorasTª HR

Climatología

Distribución horaria de las temperaturassegún el día tipo de cada mes.

NOV

Temperatura (ºC)

JUL

SEP

Mes

1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 ENE

MAR

MAY

M

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Horas diarias

0-4 4-8 8-12 12-16 16-20 20-24 24-28 28-32 32-36


Climatología

Radiación solar por orientación de fachadas.

Radiación solar media acumulada diariaRadiación solar media acumulada diaria (W/m2dia)

5000

2000

3000

4000

0

1000

2000

0ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AG SEP OCT NOV DIC

Fachada Sur Fachada Oeste Fachada Norte Fachada Este


Climatología

Rosa de vientos.

Frecuencia (%) Velocidad (km/h)( ) ( )N 7.6

NNE 8.3 NE 8.6

ENE 10.1 E 9 4E 9.4

ESE 10.1 SE 10.8

SSE 12.2 S 14

SSSSW 11.9SW 11.5

WSW 12.2 W 11.9

WNW 11.2NW 10.8

NNW 6.6 CALMA 0.4


Climatología

Diagrama psicrométrico, muestran laclimatología exterior de la zona en funciónde los valores de temperatura y humedadde los valores de temperatura y humedad.

Diagrama Psicrométrico40%50%60%70%80%90%100%

h=1000.0280

0.0300

h=80

h 100

0.0200

0.0220

0.0240

0.0260

ua/k

g ai

re)

30%

20%

h=40

h=60

0.0100

0.0120

0.0140

0.0160

0.0180

umed

ad (k

g ag

10%h=20

0.0020

0.0040

0.0060

0.0080

Rat

io H


0.00000 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Tª bulbo seco (ºC)

Climatología

Diagrama psicrométrico. Diagrama Psicrométrico

100%

90%

h=100

0.0240

0.0260

0.0280

0.0300

re)

80%

70%

60% 40%h=60

h=80

0.0160

0.0180

0.0200

0.0220

kg a

gua/

kg a

ir

60%

20%

30%

50%

40%

h=40

h 60

0.0080

0.0100

0.0120

0.0140

io H

umed

ad (k

10%h=20

0.0000

0.0020

0.0040

0.0060Rat

i


0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50


Climatología

Diagrama de Givoni. Realizado a partir deldiagrama psicrométrico, ayuda a dirigir eldiseño del edificio potenciando una u otradiseño del edificio potenciando una u otratécnica de acondicionamiento (pasiva yactiva).

Diagrama GivoniZ 1 C f t

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40%

h=80

h=100

0.0220

0.0240

0.0260

0.0280

0.0300

g ai

re)

Zona 1: Confort

Zona 2: Confort permisible

Zona 3: Calefacción por Ganancias Internas

Zona 4: Calefacción aprovechamiento pasivo energía solar

Zona 5: Calefacción aprovechamiento activo energía solar

Zona 6: Humidificación

Zona 7: Calefacción Convencional

Zona 8: Protección solar. A partir de los puntos

Zona 9: Refrigeración por alta masa térmica

Z 10 E f i i t E ió

20%

30%

h=60

h=80

0.0120

0.0140

0.0160

0.0180

0.0200

edad

(kg

agua

/kg Zona 10: Enfriamiento por Evaporación

Zona 11: Refrigercaión alta masa térmica renovación nocturna

Zona 12: Refrigeración por ventilación natural y mecánica

Zona 13: Aire Acondicionado

Zona 14: Deshumidificación convencional

10%h=20

h=40

0.0020

0.0040

0.0060

0.0080

0.0100

Rat

io H

ume


0.00000 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50


Climatología

Diagrama de Givoni mensual.Diagrama Givoni Cáceres

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40%100% 90% 80% 70% 60% 50% 40%

h=100

0 0220

0.0240

0.0260

0.0280

0.0300

re)

30%h=60

h=80

0 0140

0.0160

0.0180

0.0200

0.0220

d (k

g ag

ua/k

g ai

10%

20%

h=20

h=40

0.0060

0.0080

0.0100

0.0120

0.0140

Rat

io H

umed

ad

0.0000

0.0020

0.0040

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Tª bulbo seco (ºC)


Tª bulbo seco (ºC)Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio JulioAgosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

Referencias

Curso Energía Solar en la Edificación. Serie de Ponencias. Varios Autores. Editorial Ciemat. Madrid 2004.Curso de la Caracterización Solar como Recurso Energético. Serie de Ponencias Varios Autores Editorial Ciemat Madrid 2008 de Ponencias. Varios Autores. Editorial Ciemat. Madrid 2008. Roof Solutions for Natural Cooling (RoofSol). Final Report. European Commission: D.G. XII for Science Research and Development.Código Técnico de la Edificación (CTE) Ministerio de Vivienda del Código Técnico de la Edificación (CTE). Ministerio de Vivienda del Gobierno de España. Marzo 2006. Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Ministerio de Medio Ambiente del Gobierno de España.Programa de Calificación Energética de Edificios (CALENER) Programa de Calificación Energética de Edificios (CALENER). Ministerio de Industria, Turismo y Comercio del Gobierno de España.Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones de Baja Temperatura. Tabla de radiación solar (Fuente: Censolar). Instituto p ( )para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) perteneciente al Ministerio de Industria, Turismo y Comercio del Gobierno de España.Proyecto Arfrisol: www.arfrisol.es


MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIÓN

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