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Nuevas metodologías de cálculo de transmisión de calor a través de la envolvente térmica edificatoria

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dc.contributor.authorTheirs Rodríguez, Eduardo Ernesto
dc.contributor.directorVarela Díez, Fernando
dc.contributor.directorGonzález Gaya, Cristina
dc.date.accessioned2025-09-24T09:04:02Z
dc.date.available2025-09-24T09:04:02Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractLos programas de simulación energética en la edificación, tanto los que se limitan únicamente al cálculo de cargas como los que realizan estudios de consumos energéticos anuales, precisan realizar cálculos de transmisión de calor a través de la envolvente térmica en régimen transitorio. A lo largo de los últimos 75 años se han propuesto diferentes metodologías de cálculo de transmisión de calor a través de la envolvente térmica en régimen transitorio que, con el apoyo de las tecnologías de cálculo que se han desarrollado en el mismo período, han permitido aumentar tanto la velocidad de los cálculos como la precisión de éstos. Esta Tesis Doctoral se centra en el desarrollo de dos nuevas metodologías de cálculo de la transmisión de calor en régimen transitorio: el método de las Series de Fourier (FSM) basado en el Método Armónico (HM) y el Método de Búsqueda de las Raíces Mejorado (ERFM) basada en el Método de Búsqueda Directa de Raíces (DRF). El método de las Series de Fourier (FSM) supone una mejora que soluciona alguna de las ineficiencias que presenta el Método Armónico (HM). El método armónico (HM) es un método que permite el cálculo de la respuesta en flujo de calor en periodos de 24 horas de la envolvente térmica para funciones de excitación regulares como pueden ser las temperaturas exteriores. Para ello representa las funciones excitación mediante la interpolación trigonométrica (suma de senos y cosenos) de las excitaciones regulares. Como consecuencia de ello, cuando las funciones excitación son discontinuas, no son representables de forma adecuada mediante funciones sinusoidales lo que conlleva que la aproximación a la solución en la discontinuidad puede resultar deficiente. Como mejora del Método Armónico (HM), el método de las Series de Fourier (FSM) presenta un método analítico de cálculo de factores de respuesta periódicos para muros multicapas que permite un cálculo exacto de la solución y cuya única fuente de error es el error de truncamiento que se realice en el cálculo de la serie de Fourier. El Método de Búsqueda de Raíces Mejorado (ERFM) presenta una mejora significativa sobre el Método de Búsqueda Directa de las Raíces (DRF). Los algoritmos existentes de búsqueda directa de las raíces presentan las siguientes ineficiencias en su proceso de cálculo: No se conoce de antemano el número de raíces que se han de buscar. Son algoritmos de búsqueda que pueden no ser capaces de diferenciar, en un tiempo de computación razonable, dos soluciones que se encuentren muy próximas. La conjunción de los dos puntos anteriores resulta en que no se tenga la seguridad de haber encontrado todas las raíces buscadas, sobre todo en algunas tipologías de soluciones constructivas que llevan necesariamente a que las raíces se encuentren extremadamente próximas. Aunque la potencia de cálculo computacional hoy en día permite realizar los cálculos de una forma muy rápida, el método de búsqueda de raíces mediante bisección es un método extremadamente poco eficiente lo que implica la necesidad de un gran número de iteraciones para poder hallar la raíz con la precisión deseada. Las mejoras que presenta el Método de Búsqueda de Raíces Mejorado (ERFM) permiten conocer de antemano cuántas raíces se han de buscar y establece una metodología de cálculo de las raíces que acelera significativamente la velocidad de algoritmos anteriores permitiendo, además, asegurar que todas ellas han sido encontradas. La implantación de estas dos nuevas metodologías de cálculo de la transmisión de calor en régimen transitorio en programas de simulación térmica en régimen transitorio en la edificación permitirá aumentar la velocidad de cálculo de éstos y mejorar la precisión obtenida.es
dc.identifier.citationTheirs Rodríguez, Eduardo Ernesto (2025). Nuevas metodologías de cálculo de transmisión de calor a través de la envolvente térmica edificatoria. [Tesis doctoral, Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)]
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14468/30117
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de doctorado en Tecnologías Industriales.
dc.relation.centerEscuela Internacional de Doctorado
dc.relation.phdPrograma de doctorado en tecnologías industriales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es
dc.subject33 Ciencias Tecnológicas
dc.titleNuevas metodologías de cálculo de transmisión de calor a través de la envolvente térmica edificatoriaes
dc.typetesis doctorales
dc.typedoctoral thesisen
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