Evaluación del efecto de las Variables Meteorológicas en el desempeño Térmico de una Edificación residencial a Partir de Datos Monitoreados

• Vásquez, Francis ^[1] ; Naranjo, Carlos ; Lobato, Andrea
  1. [1] Instituto de Investigación Geológico y Energético
• Localización: Revista Técnica "energía", ISSN-e 2602-8492, ISSN 1390-5074, Vol. 19, Nº. 1, 2022 (Ejemplar dedicado a: Revista Técnica "energía", Edición No. 19, ISSUE I), págs. 53-60
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Evaluation of the effect of meteorological variables on the thermal performance of a residential building based on monitored data
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• Resumen
  • español

    Las estrategias para promover el uso eficiente de energía y el confort térmico han sido acciones aplicadas mundialmente. Siendo la variación de temperatura un factor preocupante para los gobiernos debido a la influencia por alcanzar las metas energéticas propuestas por los ODS. En este sentido, el comportamiento térmico al interior de una edificación podría estar relacionado a las condiciones externas y se pueden estimar a través de herramientas de simulación energética. Sin embargo, los resultados presentan diferentes niveles de incertidumbre debido a la calidad de datos meteorológicos, las propiedades de los materiales, los patrones de ocupación, así como la complejidad de generar procesos de evaluación térmica. Frente a esto, mediciones experimentales para evaluar el estado real de una edificación y así predecir su comportamiento respecto a la meteorología pueden tener un gran aporte. En este contexto, este estudio desarrolla una metodología para evaluar la incidencia del clima en el comportamiento térmico de una edificación. La evaluación se realiza en una vivienda prototipo experimental localizada en una región ecuatorial monitoreada por aproximadamente un año. Con los datos disponibles, se desarrollaron modelos de regresión lineal validados para estimar el comportamiento de la temperatura interior en función de una o varias variables ambientales. Los resultados del modelo de predicción de la temperatura interna del aire presenta un R2 de 0.41, en el peor de los casos cuando se disponga solo de la temperatura ambiente para la predicción, y un error experimental del 10%. Por lo tanto, esta metodología puede ser replicada en edificaciones de diferentes usos, clima y ajustada a la disponibilidad de datos.

  • English

    Strategies to promote the efficient use of energy and thermal comfort have been actions applied worldwide. Being the variation of temperature a worrying factor for governments due to the influence to achieve the energy goals proposed by the SDGs.  In this sense, the thermal behavior inside a building could be related to external conditions and can be estimated through energy simulation tools. However, the results present different levels of uncertainty due to the quality of the meteorological data, the properties of materials, the occupation patterns, as well as the complexity of generating thermal evaluation processes.   Against this, experimental measurements to evaluate the real state of a building and thus predict its behavior with respect to the meteorology can have a great contribution. In this context, this study develops a methodology to evaluate the incidence of climate in the thermal behavior of a building. The evaluation is carried out in an experimental prototype house located in an equatorial region monitored for approximately one year.  With the available data, validated linear regression models were developed to estimate the behavior of the interior temperature as a function of one or more environmental variables. The results of the internal air temperature prediction model show an R2 of 0.41, in the worst case when only ambient temperature is available for the prediction, and an experimental error of 10%. Therefore, the methodology can be replicated in buildings of different uses, climate and adjusted to the availability of data.