Por qué la radiación gasta menos en un recinto alto

La temperatura que importa no es la del aire

Una persona siente la temperatura operativa, que es, simplificando, la media entre la temperatura del aire y la temperatura radiante de las superficies que la rodean (UNE-EN ISO 7730). Con el mismo aire, se está más a gusto si el suelo, las máquinas y las paredes están más calientes.

Un sistema de aire caliente calienta el aire y, a través de él, todo lo demás. Un sistema de radiación calienta directamente el suelo, las máquinas, las piezas y a las personas; el aire se templa después, desde abajo.

Tres efectos que se suman

1. El aire puede estar más frío con el mismo confort. Como las superficies están más calientes que el aire, la temperatura operativa que se busca se alcanza con el aire unos grados por debajo. La norma de cálculo de la carga térmica, la UNE-EN 12831-1, recoge esa diferencia en su tabla B.3 para locales de gran altura: con tubos radiantes, el aire 1,5 K por debajo de la temperatura operativa; con aire caliente, ninguna (0 K).

2. Mucha menos estratificación. El aire caliente sube y se acumula bajo la cubierta. En una nave de 12 m puede haber muchos grados más arriba que abajo, y es justo arriba donde la cubierta y los lucernarios pierden calor. La misma tabla B.3 da unos gradientes de 0,20 K por metro de altura con radiación, 1,00 K/m con aire caliente y 0,35 K/m con aire y destratificadores.

3. Las renovaciones pesan menos. Todo el aire que entra por los portones, por la ventilación o por las rendijas hay que calentarlo. En una nave alta con muchas renovaciones, esa partida puede ser casi la mitad de la carga. Cada grado menos de aire se ahorra en todo ese caudal.

Ojo con las cifras de la tabla B.3. Las hemos tomado de una fuente secundaria (Oschatz, ITG Dresden, 2020) y están pendientes de cotejo con el texto de la norma. El 0 K del aire caliente es, además, una hipótesis conservadora para la radiación: con muchas renovaciones y cerramientos fríos, las superficies quedan por debajo del aire y el aire caliente necesita aún más temperatura (estimación propia, sin norma).