Carga térmica: definição, factores que influenciam e cálculo

Um sistema de aquecimento funciona de forma óptima quando é corretamente concebido e dimensionado. Mantém um calor confortável durante a estação de aquecimento e, ao mesmo tempo, funciona de forma eficiente em termos energéticos.

Se, por exemplo, a potência do sistema for demasiado baixa para o edifício e para as condições, as instalações ficarão com um abastecimento insuficiente nas horas de ponta. Tenha sempre presente que, a determinadas temperaturas da superfície das divisões e das paredes, podem ocorrer danos por humidade e bolor. Um sistema de aquecimento também pode estar sobredimensionado, fazendo com que o queimador entre em ciclo devido a um desfasamento entre a procura e a oferta. Os ciclos frequentes aumentam o desgaste dos componentes do queimador.

Para evitar esta situação, é importante determinar a carga térmica do edifício. Para o efeito, está disponível um cálculo normalizado. Explicamos exatamente o que é a carga térmica, como difere da procura de calor e o que está incluído num cálculo de carga térmica.

Carga térmica e seu significado

O gerador de calor é selecionado com base na carga térmica calculada. O aquecimento da água quente sanitária também deve ser tido em conta. A carga térmica é especificada em kW. A potência deve ser suficientemente elevada para compensar as perdas de calor, incluindo através da envolvente do edifício, e para manter o edifício confortavelmente quente durante a estação de aquecimento. Consequentemente, é importante que seja mantida uma temperatura interior predefinida. Isto requer uma determinada potência da caldeira.

A carga térmica padrão pode ser determinada para o dimensionamento do gerador de calor ou numa base de divisão por divisão para o projeto de superfícies de aquecimento individuais. Nos edifícios existentes, as caldeiras e as superfícies de aquecimento são frequentemente demasiado grandes. Além disso, pequenas alterações na envolvente do edifício podem influenciar a carga térmica. Mesmo a substituição de janelas pode ter um impacto significativo. É por isso que é tão importante determinar a carga térmica quando se pensa em modernizar o sistema de aquecimento. A carga térmica deve ser sempre determinada numa nova construção.

A carga térmica não é a procura de calor

Para além da carga térmica, fala-se frequentemente da procura de calor. É preciso ter cuidado para não os misturar, pois não são a mesma coisa. Enquanto a carga térmica do edifício indica a potência que a caldeira deve ter, a procura de calor indica a quantidade de energia necessária por metro quadrado ao longo de um ano.

A procura de calor ou a procura de energia do edifício é, por conseguinte, um critério para descrever a qualidade energética de um edifício. É calculada em quilowatts-hora por ano e comparada com um metro quadrado de área útil. Não podemos utilizar a procura de calor para determinar a potência da caldeira.

Cálculo da carga térmica: procedimento e factores de influência

Ao planear um sistema de aquecimento para um novo edifício, é essencial calcular a carga térmica. O cálculo também deve ser efectuado quando se realizam projectos de modernização, caso contrário a produção de calor do sistema será inconsistente com as condições actuais do edifício. O posterior reequipamento ou equilíbrio é quase impossível. Se o sistema estiver sobredimensionado ou subdimensionado, a equilibragem hidrónica também não pode ajudar para além de um certo ponto. Isto faz com que seja ainda mais importante calcular com exatidão. Em projectos de renovação, contacte um instalador da Viessmann, que se encarregará do cálculo durante a fase de planeamento. Num novo projeto de construção, o cálculo faz parte das tarefas do engenheiro de conceção do sistema. Existem algumas calculadoras online que efectuam cálculos de carga térmica, mas os seus resultados são apenas aproximados e apenas dão uma ideia da carga térmica na fase de planeamento preliminar.

Procedimento de cálculo da carga térmica

O cálculo da carga térmica é baseado na norma DIN EN 12831 "Sistemas de aquecimento em edifícios - Método de cálculo da carga térmica de projeto". A carga térmica é composta pelos seguintes elementos

Perdas de calor por transmissão: perdas através dos componentes da envolvente do edifício.

Perdas de calor por ventilação: caudal de ventilação, fugas e taxa mínima de renovação de ar relacionada com a higiene.

Potência de aquecimento adicional: potência do sistema de aquecimento para fornecer calor durante um curto período de tempo para aquecimento depois de ter sido desligado.

Num cálculo, a soma das perdas de calor por transmissão e ventilação é adicionada à capacidade de aquecimento adicional.

Factores de influência específicos dos edifícios

As seguintes variáveis e valores têm uma influência significativa na carga térmica de um sistema de aquecimento:

Temperatura necessária: a norma DIN especifica as temperaturas interiores e exteriores padrão.

Valores U: Este valor indica a quantidade de calor que escapa através de um metro quadrado da envolvente do edifício quando há uma diferença de temperatura de um grau. Aplica-se a todas as superfícies relevantes: paredes exteriores, janelas, portas exteriores, superfícies do telhado, tectos e pavimentos de divisões não aquecidas, bem como portas interiores de divisões menos aquecidas.

Troca de ar: este valor indica a frequência com que o volume de ar na divisão é trocado por ventilação natural ou mecânica.

Massa de armazenamento: entre outras coisas, o peso do edifício influencia o desempenho de reaquecimento de um sistema de aquecimento depois de este ter sido desligado durante um longo período de tempo.