Efecto de la selección de posiciones solares para el cálculo de sombras en la simulación térmica de edificios

Resumen

El consumo energético de edificios supone, según la IEA, un 23% de la energía primaria producida a nivel mundial. Los programas de simulación energética de edificios se han convertido en una de las herramientas más utilizadas para evaluar posibles medidas de ahorro. Dichos programas prestan una especial atención al tratamiento de la radiación solar incidente en el edificio. En este sentido, los algoritmos de cálculo de sombras juegan un papel fundamental, no solo desde el punto de vista de la exactitud de los cálculos sino también en los tiempos empleados en la simulación, mucho más últimamente donde los intervalos de tiempo de simulación comienzan a ser inferiores a una hora. Precisamente por este motivo, los programas de simulación suelen seleccionar unas posiciones solares determinadas para realizar el cálculo de sombras utilizándolas como representativas de un cierto periodo, reduciendo así los tiempos de computación, aunque ello conlleve una ligera pérdida de precisión. Así, programas internacionalmente reconocidos como DOE2, TRNSYS o EnergyPlus suelen utilizar un día representativo para cada mes. En este artículo, se realiza un estudio para comparar el efecto de tener precalculadas y almacenadas las sombras arrojadas sobre el edificio para una serie de posiciones solares preseleccionadas frente al cálculo realizado para un día representativo de cada mes. El estudio se ha realizado sobre las ocho orientaciones posibles, distintas configuraciones geométricas, para diferentes latitudes y variando el número de posiciones solares seleccionadas.