En este artículo, vas a aprender qué son los Grados Día y cómo la Plataforma EM puede calcularlos. Está dividido en los siguientes apartados:
Introducción
¿Qué son los Grados Día?
"Los Grados Día son una medida de calefacción o refrigeración. [...] Las cifras semanales o mensuales de Grados Día también pueden ser utilizadas dentro de un proyecto de monitorización de energía para hacer seguimiento de los costes de calefacción y refrigeración de edificios con control climático" - wikipedia.org
Los grados día en la plataforma
La plataforma calcula de forma automática los Grados Día de Calefacción (HDD) y de Refrigeración (CDD) para tu localización, siempre y cuando tengas una sonda de temperatura exterior configurada, bien sea de la plataforma o una propia sonda de temperatura exterior.
La plataforma ofrece tres parámetros distintos relativos al cálculo de los Grados Día: Grados Día de Calefacción, Grados Día de Refrigeración y la suma de ambos.
Requisitos
Para obtener los Grados Día en una localización con nombre "Localización A", ya sea con la estación meteorológica virtual de la plataforma o con una sonda de temperatura exterior propia, se deben seguir los pasos siguientes:
- Configurar las temperaturas de referencia de Verano e Invierno de la localización. Más información sobre como configurar una localización aquí.
- Seleccionar el método de cálculo de grados día. Más información sobre cómo configurar una localización aquí.
- También haber asignado el medidor de referencia de "temperatura exterior" de la localización. Más información sobre el uso de Medidores de Referencia aquí.
¿Cómo funciona?
Una vez realizadas ambas acciones, automáticamente se activará el cálculo los Grados Día en la localización configurada. Los grados día se calculan diariamente desde las 7:00 hasta las 10:00 GMT+1, por lo que es posible que sea necesario esperar a que el proceso se ejecute antes de poder usar los grados día.
Una vez que se haya ejecutado el proceso, aparecerá un nuevo dispositivo en el concentrador donde se encuentre el dispositivo de temperatura, que estará vinculado a la localización en la que se asignó el dispositivo de referencia (la Localización A en el ejemplo anterior) con un nombre como "DD Localización A".
Métodos de Cálculo
La plataforma permite el cálculo de los Grados Día mediante dos métodos diferentes:
- UK Met Office: Estándar de la Oficina de Meteorología del Reino Unido.
- COSTIC: Estándar del Comité Científico y Técnico de las Industrias Climáticas de Francia, también llamado Método de los Profesionales de la Energía.
A continuación se detallan los dos métodos de cálculo. Las fórmulas utilizadas difieren para cada método.
UK Met Office
Este método fue desarrollado por la Oficina Meteorológica del Reino Unido (Met Office) en 1928 (CIBSE, 2006), los grados día de calefacción (HDD) y los grados día de refrigeración (CDD) diarios se calculan sobre la base de una comparación de las temperaturas mínimas y máximas del aire diarias con la temperatura de base seleccionada, teniendo en cuenta las fluctuaciones de la temperatura del aire diarias en torno a la temperatura base, así como la asimetría entre la temperatura media diaria y las variaciones de la temperatura diurna. Las ecuaciones de la Oficina Meteorológica del Reino Unido para calcular los HDD y CDD diarios se muestran a continuación (Matzarakis & Balafoutis, 2004) (Spinoni et al., 2018):
Para los grados día de calefacción (HDD)
Para los grados día de refrigeración (CDD)
Este método se utiliza ampliamente ya que históricamente las estaciones meteorológicas sólo registraban la temperatura máxima y mínima diaria por razones prácticas.
Donde:
- Tavg es la temperatura media
- Tmax es la temperatura máxima del día
- Tmin es la temperatura mínima del día
- Tbase es la temperatura base
COSTIC
El Grado de Día Unificado (Degré jour unifié - DJU) es la diferencia entre la temperatura exterior y una temperatura de referencia que permite estimar el consumo de energía térmica para mantener un edificio confortable en proporción a la dureza del invierno o el calor del verano. La referencia habitual de 18°C se definió considerando que la temperatura interior de los locales es de 19°C y que los suministros gratuitos internos (ocupantes, iluminación, equipos, etc.) y externos (radiación solar, etc.) cubren el equivalente a 1°C de pérdida de calor. Por lo tanto, se dividen en grados día de calefacción (DJC) y grados día de refrigeración (DJF).
Hay dos métodos de cálculo de DJU que dan resultados diferentes: un método llamado "météo" (Météo-France, 2017) con un cálculo simple y un método llamado "Professionnels de l'énergie" o "método COSTIC" con un cálculo más elaborado (COSTIC, 2020). El método de cálculo COSTIC es el recomendado por el gobierno francés (GEM/CC), 2007 y es el siguiente:
Grados día de calefacción (HDD)
- Tbase para HDD es la temperatura de referencia invernal definida para la localización
- Tmax es la temperatura máxima diaria del dispositivo de referencia de temperatura exterior
- Tmin es la temperatura mínima diaria del dispositivo de referencia de temperatura exterior
Grados día de refrigeración (CDD)
- Tbase para los CDD es la temperatura de referencia de verano definida para la localización
- Tmax es la temperatura máxima diaria del dispositivo de referencia de temperatura exterior
- Tmin es la temperatura mínima diaria del dispositivo de referencia de temperatura exterior
El resultado del cálculo para el método COSTIC es redondeado al entero más próximo, 0,5 siendo redondeado a la alza (a 1).
Temperatura base
Como se ha visto anteriormente, el cálculo de los grados día requiere definir una temperatura base tanto para el HDD como para el CDD. Si no estás seguro de qué temperaturas usar para tu edificio, sigue leyendo.
La temperatura base (Tb) puede ser físicamente interpretada como la temperatura exterior a la que las ganancias solares e internas compensan las pérdidas de calor (Eto, 1988).
Tb = Temperatura interior deseable - (Ganancia media de energía / Conductividad total del edificio )
Como puede verse, la temperatura base no es fácil de calcular. Es diferente para cada edificio y zona climática. De todos modos, la siguiente tabla muestra diferentes valores estándar para diferentes países (Spinoni, Vogt, & Barbosa, 2015):
| País | Temperatura base | Fuente |
| Turquía | 14-22ºC (HDD) 18-28ºC (CDD) | Buyukalaca et al. (2001) |
| España | 15ºC (HDD) 21ºC (CDD) | Valor et al. (2001) |
| Grecia | 10-20ºC (HDD) 20-27.5ºC (CDD) | Papakostas et al. (2010) |
| Canada | 18ºC (HDD and CDD) | Wibig (2003) |
| EEUU | 18.3ºC (HDD and CDD) | Wibig (2003) |
| Reino Unido | 15.5ºC (HDD) 22ºC (CDD) | UK MET Office |
| Francia | 18ºC (HDD and CDD) | COSTIC |
A pesar de estas referencias generales, cada gestor energético puede utilizar sus propias temperaturas base (por edificio, por proyecto, etc.) según las necesidades específicas del proyecto o la experiencia previa.
Coste
Los grados día son gratuitos, sólo se necesita tener un medidor de temperatura en una localización (física o virtual) correctamente configurado.
Referencias
- Buyukalaca O, Bulut H, Yilmaz T. 2001. Analysis of variable-baseheating and cooling degree-days for Turkey. Appl. Energy 69 (4): 269–283
- CIBSE. 2006. Degree-days: theory and application. Technical Manual41. Chartered Institution of Building Services Engineers: London,UK. ISBN-10: 1-903287-76-6. https://www.cibse.org/knowledge/knowledge-items/detail?id=a0q20000008I73TAAS
- COSTIC, « https://www.costic.com/ressources-techniques-et-reglementaires/service-degres-jours-unifies », consulted on (19/02/2020).
- Degree Days, 2020. https://www.degreedays.net/calculation, consulted on (20/02/2020)
- Eto, J. H. (1988). On using degree-days to account for the effects of weather on annual energy use in office buildings. Energy and Buildings, 113-127. Obtained from https://doi.org/10.1016/0378-7788(88)90073-4
- Groupe d'étude des marchés de chauffage et de climatisation (GEM/CC), 2007. Guide de rédaction des clauses techniques des marchés publics d’exploitation de chauffage avec ou sans gros entretien des matériels et avec obligation de résultat: Paris, France, Ministère de l'Économie des Finances et de l’Industrie. Obtained from: https://www.economie.gouv.fr/daj/guide-redaction-des-clauses-techniques-des-marches-publics-dexploitation-chauffage-avec-ou-sans
- Matzarakis, A., & Balafoutis, C. (2004). Heating degree-days over Greece as an index of energy consumption. International Journal of Climatology, 1817 - 1828. doi:10.1002/joc.1107
- Météo-France, « Degres jours unifies - DJU », Relevés et statistiques, 2017 (consulted on 19/02/2020).
- Spinoni, J., Vogt, J., & Barbosa, P. (2015). European degree-day climatologies and trends for the period 1951-2011. International Journal of Climatology, 25-36. doi:10.1002/joc.3959. Obtained from https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/joc.3959
- Spinoni, J., Vogt, J. V., Barbosa, P., Dosio, A., McCormick, N., Bigano, A., & Füssel, H. (2018). Changes of heating and cooling degree‐days in Europe from 1981 to 2100, 38, e191–e208. doi:10.1002/joc.5362
- UK Met-Office, 2020. http://www.metoffice.gov.uk/
- Valor, E., Meneu, V., & Caselles, V. (2001). Daily Air Temperature and Electricity Load in Spain. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 1413-1421. Obtained from https://doi.org/10.1175/1520-0450(2001)040%3C1413:DATAEL%3E2.0.CO;2
- Wibig J. 2003. Heating degree days and cooling degree days variabilityin Lodz in the period 1931–2000. In Fifth International Conferenceon Urban Climate. Lodz, Poland