En este artículo aprenderás qué son los Días Grado y cómo la Plataforma EM puede calcularlos.
Introducción
¿Qué son los días grado?
"Un día grado es una medida de calefacción o refrigeración. [...] Las cifras semanales o mensuales de días grado también pueden usarse dentro de un esquema de monitoreo y establecimiento de objetivos energéticos para controlar los costos de calefacción y refrigeración de edificios con control climático" - wikipedia.org
Días Grado en la plataforma
La plataforma EM calcula automáticamente tanto los Días Grado de Calefacción como de Refrigeración para una ubicación, siempre que tengas configurado un dispositivo de temperatura exterior, ya sea de la plataforma o propio.
El sistema te ofrece tres parámetros diferentes relacionados con el cálculo de los Días Grado: Días Grado de Calefacción, Días Grado de Refrigeración y la suma de ambos.
Requisitos
Para obtener Días Grado para una ubicación con el nombre "Ubicación A", ya sea con la estación meteorológica virtual de la plataforma o con tu propio sensor de temperatura exterior, debes seguir estos pasos:
- Configura la temperatura de referencia Invierno/Verano en la ubicación. Aprende cómo configurar una ubicación aquí.
- Selecciona el método de cálculo de días grado. Aprende cómo configurar una ubicación aquí.
- Configura la Categoría "Temperatura exterior" en la ubicación. Aprende sobre Categorías aquí.
¿Cómo funciona?
Al realizar ambas acciones descritas anteriormente, habilitarás el cálculo automático de días grado. Los días grado se calculan diariamente de 7:00 a 10:00 GMT+1, por lo que puede que necesites esperar a que el proceso se ejecute antes de usar los parámetros de días grado.
Una vez que el proceso se haya ejecutado, aparecerá un nuevo dispositivo en la pasarela donde está el dispositivo de temperatura, que estará vinculado a la ubicación donde se asignó el dispositivo de referencia (Ubicación A en nuestro ejemplo anterior) con un nombre como "DD Ubicación A".
Métodos de cálculo
La plataforma permite calcular los Días Grado usando dos métodos diferentes:
- UK Met Office: Estándar del UK Met Office.
- COSTIC: Estándar del Comité Científico y Técnico de las Industrias Climáticas de Francia, también llamado Método de Profesionales de la Energía.
Los dos métodos de cálculo se detallan a continuación. Las fórmulas usadas difieren para cada método.
UK Met Office
Este método fue desarrollado por el UK Met Office en 1928 (CIBSE, 2006), los Días Grado de Calefacción (HDD) y Días Grado de Refrigeración (CDD) diarios se calculan basándose en una comparación de las temperaturas mínimas y máximas diarias del aire con la temperatura base seleccionada, teniendo en cuenta las fluctuaciones diarias de la temperatura del aire alrededor de la temperatura base, así como la asimetría entre la temperatura media diaria y las variaciones diurnas de temperatura. Las ecuaciones del UK Met Office para calcular los HDD y CDD diarios se muestran a continuación (Matzarakis & Balafoutis, 2004) (Spinoni et al., 2018):
Para Días Grado de Calefacción (HDD)
Para Días Grado de Refrigeración (CDD)
Este método es ampliamente utilizado ya que históricamente las estaciones meteorológicas solo registraban la temperatura máxima y mínima diaria por razones prácticas.
Dónde:
- Tavg es la temperatura promedio
- Tmax es la temperatura máxima del día
- Tmin es la temperatura mínima del día
- Tbase es la temperatura base
COSTIC
El Día Grado 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 severidad 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 las aportaciones internas libres (ocupantes, iluminación, equipamiento, etc.) y externas (radiación solar, etc.) cubren el equivalente a 1°C de pérdida de calor. Por lo tanto, se dividen en días grado de calefacción (DJC) y días grado de refrigeración (DJF).
Existen dos métodos para calcular DJU que dan resultados diferentes: un método llamado "météo" (Météo-France, 2017) con cálculo simple y un método llamado "Profesionales de la energía" o “método COSTIC” con cálculo más elaborado (COSTIC, 2020). El método de cálculo COSTIC es el recomendado por el gobierno francés (GEM/CC), 2007 y es el siguiente:
Días grado de calefacción (HDD)
- Tbase para HDD es la temperatura de referencia de invierno definida para la ubicación.
- 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.
Días grado de refrigeración (CDD)
- Tbase para CDD es la temperatura de referencia de verano definida para la ubicación.
- 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 se redondea al entero más cercano, redondeando 0,5 a 1.
Temperatura base
Como se vio anteriormente, el cálculo de los Días Grado requiere definir una temperatura base tanto para HDD como para CDD. Si no estás seguro de qué temperaturas usar para tu edificio, sigue leyendo.
La temperatura base (Tb) puede interpretarse físicamente como la temperatura exterior a la cual las ganancias solares e internas compensan las pérdidas de calor (Eto, 1988).
Tb = Temperatura interior deseable - (Ganancia energética media / Conductividad total del edificio)
Como se puede ver, la temperatura base no es fácil de calcular. Es diferente para cada edificio y zona climática. De todos modos, la siguiente tabla ofrece diferentes valores estándar para distintos 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) |
| Canadá | 18ºC (HDD y CDD) | Wibig (2003) |
| Estados Unidos | 18.3ºC (HDD y CDD) | Wibig (2003) |
| Reino Unido | 15.5ºC (HDD) 22ºC (CDD) | UK MET Office |
| Francia | 18ºC (HDD y CDD) | COSTIC |
A pesar de estas referencias generales, cada Gestor Energético puede usar sus propias temperaturas base (por edificio, por proyecto, etc.) según las necesidades específicas del proyecto o experiencia previa.
Costo
Esta función es gratuita, solo necesitas tener un medidor de temperatura en tu ubicación (físico o virtual).
Referencias
Buyukalaca O, Bulut H, Yilmaz T. 2001. Análisis de días grado variables para calefacción y refrigeración en Turquía. Appl. Energy 69 (4): 269–283
CIBSE. 2006. Días grado: teoría y aplicación. Manual Técnico 41. Chartered Institution of Building Services Engineers: Londres, 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 », consultado el (19/02/2020).
Días Grado, 2020. https://www.degreedays.net/calculation, consultado el (20/02/2020)
Eto, J. H. (1988). Sobre el uso de días grado para considerar los efectos del clima en el consumo anual de energía en edificios de oficinas. Energy and Buildings, 113-127. Obtenido de https://doi.org/10.1016/0378-7788(88)90073-4
Groupe d'étude des marchés de chauffage et de climatisation (GEM/CC), 2007. Guía para la redacción de cláusulas técnicas en contratos públicos de explotación de calefacción con o sin mantenimiento mayor del equipo y con obligación de resultado: París, Francia, Ministerio de Economía, Finanzas e Industria. Obtenido de: https://www.economie.gouv.fr/daj/guide-redaction-des-clauses-techniques-des-marches-publics-dexploitation-chauffage-avec-ou-sans
Matzarakis, A., & Balafoutis, C. (2004). Días grado de calefacción en Grecia como índice de consumo energético. International Journal of Climatology, 1817 - 1828. doi:10.1002/joc.1107
Météo-France, « Degrés jours unifiés - DJU », Registros y estadísticas, 2017 (consultado el 19/02/2020).
Spinoni, J., Vogt, J., & Barbosa, P. (2015). Climatologías y tendencias europeas de días grado para el periodo 1951-2011. International Journal of Climatology, 25-36. doi:10.1002/joc.3959. Obtenido de 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). Cambios en días grado de calefacción y refrigeración en Europa de 1981 a 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). Temperatura diaria del aire y carga eléctrica en España. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 1413-1421. Obtenido de https://doi.org/10.1175/1520-0450(2001)040%3C1413:DATAEL%3E2.0.CO;2
Wibig J. 2003. Variabilidad de días grado de calefacción y refrigeración en Lodz en el periodo 1931–2000. En Quinta Conferencia Internacional sobre Clima Urbano. Lodz, Polonia