Aprendemos el concepto, uso y cálculo de los Grados día

grafica explicación grados día

11/07/2013

EDUCACIÓN:
  • Graduado en Ingeniería Industrial especialidad en Electrónica Industrial en la Universidad de Jaén.
  • Experto Universitario en Eficiencia Energética en la Universidad de Sevilla.
  • Máster Oficial en Prevención de Riesgos Laborales en la Universidad Francisco de Vitoria.
  • Curso Superior Universitario en Gestión y Auditoría de la Calidad (ISO 9001:2008 , ISO 19011) en la Universidad Rey Juan Carlos.
  • Formación E-learning en la Universidad Antonio de Nebrija.
  • Formación Profesional: Proyectista e Instalador de Sistemas de Energía Solar Térmica en la Universidad Popular de Jaén.
  • Formación Profesional: Diseño y Programación de Automatismos Industriales en la Escuela de Oficios de Linares.
  • Coordinador de Seguridad y Salud en Obras de Construcción en Euroinnova Business School.
  • Cálculo y Diseño de Instalaciones Interiores de Agua en el Colegio de Ingenieros de Granada.
  • Energía Eólica On y Off-shore en la Asociación de Productores de Energías Renovables de Andalucía.
  • Energía Solar Termoeléctrica de Media y Alta Temperatura en la Asociación de Productores de Energías Renovables de Andalucía.
EXPERIENCIA:
  • Profesor del Departamento de Proyectos, Energía, Mantenimiento e Instalaciones de INESEM Business School.
  • Jefe de proyectos de infraestructuras energéticas en el sector de las renovables.
  • Jefe de proyectos en gestión de instalaciones técnicas.
  • Ingeniero en área de mantenimiento y maquinaria: coordinación de parque de maquinaria.
  • Ingeniero de instalaciones y mantenimiento.
  • Ingeniero Consultor.
  • Técnico Mantenimiento Electromecánico.
ESCRIBE SOBRE:

Eficiencia Energética • Energías Renovables • Automatización Industrial • Instalaciones Técnicas • Mantenimiento • Software de Diseño • Gestión de Proyectos • Organización Industrial

Ingeniero Técnico Industrial, experto en energía, eficiencia energética y PRL. Ha desarrollado su profesión durante más de 10 años como director de proyectos energéticos y de instalaciones industriales.

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33 Comentarios

  1. Javier dice:

    Maravilloso post, sencillo y directo.Gracias Manuel

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Me alegra que te haya gustado Javier.

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      • José Antonio Rodríguez dice:

        ManuelNo alcanzo a entender bien lo de los grados días calentamiento, en Ret Screen me marca para la locación de México DF la cantidad de 127 grados día de calentamieno para el mes de enero, esto quiere decir que necesito ó voy a necesitar 127 grados de temperatura repartidos entre todos losdías del mes en cuestión.Gracias anticipadamente

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        • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

          Efectivamente para llegar a la temperatura base que hayas cogido, necesitarás esos grados de aporte a lo largo del mes, si es que lo has hecho para un mes.

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  2. Parola dice:

    Buen día Maestro, ¿Tiene algún artículo publicado acerca de los grados día?, su explicación de los grados día es muy concisa y sencilla para entender el concepto como tal, actualmente estoy haciendo una maestría y me gustaría citar parte de su post en la tesis, pero solo me permiten citar artículos o libros. Gracias

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  3. Marco dice:

    Hola Manuel, mi problema es como calcular la incidencia (aproximada) de una cámara frigorífica, en el incremento de consumo de 2 períodos medidos de una semana, de los CDD cooling degree days o grados día de refrigeración. teniendo en cuenta que hemos ahorrado un 3% en kw/h después de instalar los dispositivos de ahorro, (eCube) pero la primera semana medida los grados día de frío fueron de 4 y la segunda de 22, siendo notablemente más calurosa. muchas gracias

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Hola Marco,
      tienes que resolverlo utilizando una hoja excel. En esta hoja representas en un gráfico los puntos (consumo-Grados día refrigeración), por ejemplo si has medido una semana, tendrás 7 puntos. Sobre estos puntos calculas la recta aproximada (claro está utilizando la función de excel). Como sabes una recta se puede representar mediante una ecuación del tipo y=ax+b, bien pues al calcular la recta de aproximación te va a resultar una ecuación con los valores a y b conocidos. El coeficiente x es el “a” y el coeficiente independiente que es b.
      Esta recta de tendencia representa para un valor de x (grados día para el periodo) que quieras el consumo que se tendría “y”.
      Por ejemplo puedes ver los grados día para un año completo y sustituirlos en la ecuación de aproximación, con lo que obtendrás el consumo energético para ese año.

      Pero ojo, además de esa recta de tendencia tienes que calcular el valor de R cuadrado (R^2).La r^2 en cualquier modelo de regresión lineal indica que tanta relación hay entre las variables, es decir, que tanto se ve afectado el resultado Y al modificar X, por consiguiente, si la r^2 es baja el modelo no es confiable porque no existe una fuerte relación entre X y Y. Siempre te da un valor de 0 a 1, donde 0 indica que no existe ninguna relación entre X y Y, y 1 es la máxima relación.
      Por tanto si tienes un R^2 por debajo de 0.7 yo desestimaría las medidas y volvería a medir.

      Como esto es un poco complicado de explicar con palabras, te he enviado al email que indicas un ejemplo que realice hace poco para proponer una medida de ahorro energético para sustituir una caldera de calefacción eléctrica.
      ¿Quien dijo que la estadística no vale para nada?, pues esto básicamente es un poco de estadística

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  4. Diego Fernandez dice:

    Muy didactico. Gracias!

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  5. Rafael Valdivieso Roalcaba dice:

    Me facilitarías la fórmula en excel, de como obtener los Grados de calor y frío.GraciasRafael

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Si te parece te la adjunto en un correo electrónico, pero no es una fórmula sino un excel con varios cálculos.
      Saludos

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  6. Hola! Excelente este post. Podría comunicarme por mail con usted? estoy desarrollando un dispositivo de acumulación de calefacción solar para la Universidad de Buenos Aires y necesitaría comunicarme con usted para preguntarle algunas dudas. Muchas gracias!Florencia-

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Hola Florencia, si puedes pero tal vez lo mejor sea compartirlo entre todos, seguro que las soluciones a las que llegamos son mucho más elaboradas.
      Saludos.

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  7. Estamos implementando los grafos días pero nos gustaría hacer algo realmente útil. Creo q solo mostrando los gráficos de grados día de frío y calor no es suficiente útil.  Me podría facilita más detalle de la explicación que le ha dado a Marco?

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Bueno realmente es un tema complicado de explicar por escrito, ya que su tratamiento requiere de fórmulas y conocimientos de estadística, principalmente del cálculo de al recta tendencia y del cálculo R^2. Dadas las muchas peticiones y gran interés sobre este tema voy a modificar el post para incorporar un ejemplo realizado con hojas excel sobre el estudio de una calefacción eléctrica por suelo radiante. Solo tenéis que pelearos con los archivos excel y sus fórmulas para poder entenderlos.

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  8. Buenas tardes,de donde sacas las siguientes variables y a que corresponden?

    coeficiente x

    11,749

    coeficiente independiente

    62,142

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      En este ejemplo la ecuación y=11.74x+62.14 corresponde a la ecuación que define la recta de tendencia. Como sabes la ecuación general de una recta está definida de forma general por una ecuación de este tipo donde un término es variable (término X) y se ajusta con el término independiente (en nuestro caso 62.14), en fin matemática pura.
      Pues bien esa recta que se representa como la recta de tendencia, y Microsoft Excel que es maravilloso te la calcula (es la recta a la que tienden aproximadamente los valores o puntos dispersos), pero no solo te la calcula sino que además tienes la opción de que te diga que ecuación sigue para poder calcular otras variables teóricas no medidas en realidad. Además de esto te da el valor de R cuadrado el cual como sabes por estadística nos proporciona la exáctitud o no de los datos medidos. Pero ¿como se hace en excel? bien prueba lo siguiente. Señala la recta y la borras con suprimir. Una vez suprimida selecciona los puntos del gráfico y haces click con el derecho del ratón. En el menú que sale selecciona “agregar línea de tendencia”, aparece una ventana, selecciona el tipo de línea de téndencia (en nuestro caso la queremos lineal) y al final de la ventana selecciona las opciones “Presentación ecuación en el gráfico” y “Presentar el valor R cuadrado en el gráfico”. Finalmente ticas en cerrar.
      Espero haberme explicado, es algo difícil de explicar en texto ya que mezcla conceptos matemáticos con estadísticos.

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  9. wilson Morillo dice:

    saludos manuel , soy nuevo en esto de la climatizacion y tengo un problema que resolver y creo que la solucion esta en este post.. Una residencia de estudiantes ubicada cerca de Madrid, dispone de una sala de calderas equipada con 5 calderas de la marca De Dietrich con una potencia térmica de 1.276 kW cada una, para el suministro de los servicios de calefacción y ACS a través de una red de distribución hasta los 5 edificios de residencia (590 habitaciones). La superficie calefactada es de unos 20.200 m2. El consumo anual de gas natural es de 6 GWh (se adjuntan los consumos mensuales de 2010).También se dispone de un análisis de combustión que indica un rendimiento de la combustión de 89%.determinar el modelo energético del centro para la demanda de calefacción y ACS.también tengo los grados dia / mes para el año 2010 en madrid.saludos

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Me suena a un problema que te han planteado en algún módulo de formación. Bien efectivamente la respuesta está en este post y más concretamente en la adaptación del excel que adjunto al post a tu modelo. Te puedo ayudar a cosas dudas concretas, pero como seguro que entiendes no es de proceder que te haga el modelo energético del caso que me comentas. Prácticamente con el excel lo tienes hecho. Animo y cualquier cosa aquí estamos.

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  10. wilson Morillo dice:

    disculpa pero no se cargaron los datos siguientes:periodo     consumo(kWh)      Gdiaenero           1.092076             419feb                934.208               361marzo            707.639              300abril               675.345              246mayo             342.764              151junio              357.764              37julio               171.964              16agosto            88.017                18septiembre       148.997            61octubre           275.667             183Noviembre     491.376              325Diciembre       877.929             376

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  11. Juan Pablo dice:

    Excelente, muy claro todo.Actualmente me encuentro trabajando como analista en energía y costos en una compañía de clima artificial y he recurrido con frecuencia a esta información. Espero seguir encontrando post’s tuyos acerca de eficiencia energetica y estar en contacto para compartir conocimientos y experencias de este tema.Saludos

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Me alegra saber que te está ayudando. Tus comentarios me animan a seguir escribiendo y compartiendo conocimientos.
      Saludos.

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  12. José dice:

    Manuel buen día,  primero quiero felicitarte por tu Post, considero que es bastante útil. Yo soy nuevo en este tema pero quiero entenderlo, por lo que quisiera de favor de ser posible me facilites   el excel y la bibliografia  con el que haces los calculos para obtener los grados día de frío y calor. Por otro lado vi la explicación que le haces a Marco y me surgio una duda,  los siete datos a los que haces referencia son el consumo grados día de refrigeración  promedio diario de esa semana?  siendo así,  yo podría calcular el costo aproximado pero para no entrar en un costo económico mi pregunta concreta es a cuantos Kw h / m² año equivale un grado , es decir cuantos Kw h tendre yo que gastar por m² para poder refrigerar o calentar ese grado  dia en un metro?  o cuanta energía gasto para mantener la temperatura dentro de la zona que la quiero tener? Espero haberme explicado, Por ultimo no pude abrir la liga que pones del ejemplo me lo podrías de favor facilitar vía mailSaludos y gracias por adelantado.  

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Hola José,
      gracias a ti por tu visita a nuestro blog. Respecto a la bibliografía indicarte que no tengo una bibliografía específica sobre el tema; respecto al excel, si te fijas lo tienes al final del post para que lo descargues.
      Respecto a tu duda, la fórmula universal de la termodinámica o primer principio para calcular la cantidad energética de un grado centígrado es Q=m*ce*AT, mira este enlace http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/calor.html.
      Mas que de metro cuadrado habría que hablar de metro cubico; en condiciones normales, puesto que es preciso recordar que el aire caliente pesa menos que el frío y el húmedo más que el seco, y a una altura equivalente a la del nivel del mar (a alturas crecientes el aire pesa cada vez menos), el gas que respiramos pesa 1,3 kilos por metro cúbico o, lo que es lo mismo, 1,3 gramos por litro (el peso exacto es de 1,2928 gramos por decímetro cúbico)
      Pero esta fórmula te da la energía útil necesaria para vencer ese grado centígrado, para calcular la energía total que es necesaria consumirpara dar esa energía útil hay que saber que vector energético o sistema de climatización se está utilizando. Es decir, el rendimiento de nuestro sistema de climatización. No solo del generador sino también del subsistema de recirculación de ese fluido. No es lo mismo producir ese grado centígrado para calor con una caldera de gasoil que con una de gas o de biomasa; y a efecto de calculo económico no vale lo mismo uno que otro.
      Saludos y espero haberte ayudado.

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  13. ale dice:

    hola quisiera integrar tu tecnica en la evaluacion de grados dia de calor acumulados de un cultivo agronomico, especialmente en camu camu y asi determinar la necesidad de grados dias de calor que requiere dicho cultivo en su etapa fenológica de estado adulto, desde: el brote de hojas  hasta el fruto maduro.asi saber cuantos dias de calor acumulado son necesarios para dicho cultivo ya en estado adulto

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Buenas, antes de nada aclarar que la técnica no es mia. Es una técnica muy utilizada sobre todo en la evaluación y dimensionamiento de instalaciones de climatización. Respecto al uso que me comentas sobre aplicar la técnica de los grados día al estudio de viabilidad de un cultivo, creo que podría tener sentido si ese cultivo es mediante invernaderos.
      Si el caso que me comentas es al aire libre, no entiendo la aplicación (que no digo que no se pueda), pero es que hay que partir del concepto de que para el cálculo de los grados día hay que fijar una temperatura base. Se podría aplicar si esta temperatura base es la que necesitaría el cultivo para su etapa.
      Saludos.

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  14. Alejandra dice:

    Hola Manuel, muy interesante el artículo. Quisiera que me pudieras ayudar con la fórmula para calcular los grados días de calefacción por semana. Es para una tarea de eficiencia energéticaDesde ya te agradezco.

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Será un placer ayudarte, pero antes de nada es importante que entiendas como se ha realizado el excel que te puedes descargar al final del post. Para saber que grados día de calefacción son necesarios a la semana, simplemente lo que hay que hacer es bien sacarlos en beeze por semana o simplemente agruparlos por sumas en excel. Saludos.

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  15. José Juan Vicedo Guillem dice:

    Buenos días Manuel,  enhorabuena por el dominio que has adquirido en este campo.  Mi consulta trata si podemos relacionar los grados dia de un  periodo (mes) con el número de horas que la temperatura está por debajo de una temperatura base dada. Es a efectos de estimar el ahorro que se puede conseguir utilizando free-cooling en una sala. Gracias

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Hola José Juan, gracias a ti por exponer otro uso distinto de los grados día, ya que este caso es uno más de las posibilidades de este parámetro de diseño.
      Basicamente según me explicas habría que cruzar los grados día de calefacción (son la suma de los grados día en que la temperatura exterior de la localidad donde está la sala está por debajo de una temperatura base), es decir hace más frío respecto a una temperatura de consigna. En el caso del enfriamiento gratuito, esta temperatura más fría en el exterior que en la instalación es la que se utiliza para enfriar.
      En este sentido es muy importante fijar la temperatura base, ya que a mayor temperatura base mayor cantidad de frío gratuito se va a poder aprovechar. Por ejemplo un edificio administrativo que podría tener una temperatura base de 22ºC aprovecha menos el free cooling que un edificio técnico en el que se utiliza la refrigeración para los servidores de una compañía de telefonía cuya temperatura de consigna podría ser 25ºC.
      Por tanto se podría relacionar perfectamente los grados dia de calefacción exterior de un periodo (mes) con el número de horas que la temperatura de una sala está POR ENCIMA de una temperatura de consigna interior (temperatura confort en la sala).
      No obstante si lo que queremos es calcular el ahorro energético en un periodo (mes) en la incorporación de free cooling, a mi parecer y con los datos que me aportas solo habría que calcular los grados día de calefacción del periodo en que la sala demanda refrigeración, es decir su temperatura interior está por encima de la temperatura de consigna.
      Estas conclusiones nos llevan a que, y permitidme la expresión, “la madre del cordero” de esta medida de ahorro energético es realizar un estudio de los días en que la sala demanda refrigeración. Este estudio se puede hacer de dos maneras: una de forma aproximada y otra de forma experimental in situ.
      La forma aproximada se puede dar por ejemplo para un estudio energético inicial (para captar la atención del cliente) o simplemente por que la medida de ahorro va destinada a un edificio sin construir aún; simplemente habría que saber qué días se va a utilizar la sala demandando refrigeración de un periodo y cruzar estos datos con los grados día calefacción de ese periodo con la temperatura base la de consigna de la sala. Por otro lado a ese ahorro energético habría que restarle el propio consumo de los motores de los ventiladores de ese freecooling.
      Por otro lado tenemos el estudio experimental el cual se puede hacer al menos en el periodo de un año (o los meses que sepamos que va a demandar refrigeración) realizando un histórico de los días de uso de la sala con demanda de refrigeración; si es una sala existente y tiene datos de ocupación o uso esto es relativamente sencillo, incluso se puede hacer la media para varios años representativos, en caso contrario habría que realizar ese estudio de uso.
      Espero haberte dado algo de luz, seguro que conociendo los pormenores de la sala a climatizar las conclusiones anteriores se pueden afinar o incluso ser otras; por tanto tenlo en cuenta.

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  16. Nikko Medici dice:

    Hola,estoy trabajando con la caracterización climática de mi país, pero para obtener los grados días necesito determinar la temperatura base, y no sé cómo se determina, selecciona o calcula la temperatura base para una zona especifica, me puedes ayudar con este tema de calcular la temperatura base?un saludo

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    • Manuel Rodríguez Manuel Rodríguez dice:

      Precisamente en este enlace que se indica en el post: http://www.degreedays.net/
      puedes poner el nombre de tu pais y te saldrá un listado de las estaciones meterologicas disponibles que te indican. La temperatura base la tienes que poner tu, y es apartir de la cual se van a calcular los grados de frío o de calor. Si es para un estudio de caracterízación climática puedes poner cualquier base y apartir de los datos que obtengas llevarte el mínimo o la media de ellos a cero. Tienes que usar también una hoja de cálculo tipo excel.

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