Caracterización térmica de viviendas a partir de monitorizaciones e identificación de parámetros

Resumen

Se ha realizado una monitorización de temperaturas ambientes y superficiales de una vivienda vacía, de 50 m2, en una promoción de viviendas sociales de la década de los años setenta, sin ningún tipo de aislamiento térmico ni en cerramientos ni en ventanas, ubicada en el barrio Otxarkoaga de Bilbao (Vizcaya), con el objeto de realizar una caracterización de su comportamiento térmico antes de la rehabilitación de la misma. Los criterios para definir los puntos de medida, la instrumentación empleada y las estrategias de excitación térmica de la vivienda vacía por medio de periodos de calentamiento con convectores eléctricos son descritos. A partir de la discretización y depuración de los datos obtenidos, se ha modelado la vivienda empleando un modelo de los del tipo “caja gris” conocido como “modelo de parámetros concentrados”. De esta manera, a partir de los datos obtenidos durante tres meses de monitorización y con los que se ha definido y validado el modelo térmico de la vivienda, ha sido posible cuantificar su demanda energética para un año tipo de Bilbao. Esta ponencia constituye una aplicación práctica de la técnica de modelo de caja gris para la caracterización térmica de viviendas a partir de monitorizaciones. Se demuestra la potencialidad de esta técnica como herramienta de evaluación del comportamiento térmico de edificios y dentro de sus posibles aplicaciones, es destacada la posibilidad de cuantificar el estado actual y real de la demanda energética de viviendas que requieran renovación térmica. Se tiene así un modelo que proporciona información base para la toma de decisiones en la selección de estrategias de renovación, y que en algunos casos permite prever el funcionamiento final de la solución escogida. La identificación de parámetros empleando modelos de caja gris se ha establecido como una técnica fiable y robusta que permite la conexión de infinidad de variables. Puede tratarse de una conexión a partir de Ecuaciones Diferenciales Estocásticas provenientes de los principio de la transferencia de calor, no lineares, discretas y parcialmente observadas que incluyen una componente “de ruido”. O puede tratarse, como es el caso del presente trabajo, de conexiones resultantes del balance energético para el flujo de calor en modelos de parámetros concentrados, en los que la componente estocástica queda representada por el valor de capacitancias obtenido, esto es, la inercia térmica del conjunto. Son técnicas iterativas en las que se alimenta y se valida el modelo obtenido a partir de datos reales provenientes de jornadas de monitorización, de forma que la certidumbre del modelo es función de la calidad y cantidad de datos obtenido.