Fórmula de cálculo de la bomba de calor basada en la carga térmica

La definición del valor U es que existe un estado estacionario (!), es decir, temperaturas constantes en ambos "lados".
En la realidad, por supuesto, el viento hace una diferencia, pero en todos los elementos constructivos que están razonablemente aislados (ventanas con doble o triple acristalamiento, paredes con un valor U en el rango de 0,3 o mejor) la transferencia de calor externa tiene tan poca influencia que la fluctuación total de la transferencia de calor entre calma y tormenta está en un bajo porcentaje, por lo que es suficiente para una estimación aproximada de si la instalación de calefacción funciona adecuadamente.
La convección (dije: sistema de ventilación) es bastante fácil de integrar, por ejemplo, en el consumo total simplemente con caudal de aire * diferencia de temperatura * capacidad térmica del aire.

La definición del valor U es que se da un estado estacionario (!), es decir, temperaturas constantes en ambos "lados".

No estoy completamente seguro con la definición del valor U en el sentido estricto de la técnica de construcción. En general, hay tres mecanismos: transferencia de calor del ambiente a la pared, conducción de calor a través de la pared (caso más simple: pared monolítica), transferencia de calor externa de la pared al entorno libre. Y esta última depende en gran medida de si el aire está en reposo o no.

La convección (dije: sistema de ventilación) es bastante fácil de integrar, por ejemplo en el consumo total simplemente caudal de aire*diferencia de temperatura*capacidad térmica del aire

Solo hay que conocer el caudal de aire ;-).

Ah, y no olvidar las fuentes de calor (personas, aparatos eléctricos).

Bueno, el caudal de aire en la ventilación mecánica controlada moderna es muy fácil de determinar. En el caso óptimo, incluso se ha ajustado adecuadamente para la casa según cada habitación.

En teoría tienes razón, que la transferencia de calor depende del flujo de aire, pero en el caso de una conductividad térmica muy baja, que se da aquí en las paredes/ventanas/techo, esto en realidad es irrelevante. El material permite pasar tan poca energía que el efecto superficial no hace diferencia, y en la parte exterior prácticamente tiene la misma temperatura exterior, sin importar cuánto viento sople o no.
Solo con un aislamiento deficiente ocurriría que la parte externa de la "pared" se calentaría por conducción térmica y entonces, por supuesto, con más flujo/viento se transportaría más energía que con menos viento.

Para calcularlo con el valor U,
different = Exterior -12 Interior 20 = 32
Paredes = Superficie envolvente 389 * 0,2 (hormigón celular 42,5) + recargo 0,05 * 32(diff) = 3111,2
Techo = 90 * 0,14+0,04 * 32 = 547,2
Suelo = Techo = 547,2
Ventana = 26,6 * 0,6 + 0,05 * 32 = 553,28
Total 4760w = 4,76 kW
Ahora tendría que saber cuántas veces debe encenderse la calefacción y luego calcularlo con el cop, ¿no?

PD.
Se encontró el problema, se olvidó ajustar bien la calefacción. Cada vez que la restricción del EVU estaba activa, se apagaba el equipo exterior y la calefacción pensaba que estaba congelada. Por lo tanto, la protección contra heladas se activaba todos los días 2 veces por 1,5 h.
Ahora el consumo está nuevamente en aprox. 15 kWh

El caudal de aire en la ventilación mecánica controlada moderna es muy fácil de determinar.

La gente también abre una puerta o una ventana de vez en cuando. Y también hay un poco de aire no deseado (Blower Door-Test).

: Eso parece apropiado en cuanto a los valores para una casa así. Las pérdidas por ventilación en mi caso (en una casa más grande, es decir, con más volumen) son de aproximadamente 1800W a -14° con una ventilación mecánica controlada normal (pero calculado pesimísticamente con una eficiencia baja del recuperador de calor), tú podrías estar un poco por debajo de eso.
Eso serían entonces aproximadamente unos 6kW de potencia de calefacción a -12° para ti. Durante el día no siempre hará -12° (-lo mejor es calcular con la diferencia de temperatura media diaria, yo lo superviso y calculo automáticamente con sensores, y pude comprobar en los últimos 4 años que la demanda de calor para calefacción es exactamente proporcional a este valor!), si fuera así, serían unas 24*6=144kWh de demanda energética térmica al día. Este -dividido entre un coeficiente de rendimiento promedio- es el consumo eléctrico a esta temperatura.
Si la diferencia promedio (durante el día/parcialmente más cálida que -12°, tal vez en promedio -6°?) es menor, es decir, por ejemplo, en lugar de tus 32 solo 26, entonces serían (ya que es proporcional) unas 117kWh (a 0°C 92..). Esto muestra que el consumo real evidencia por un lado el pesimismo de nuestro cálculo y valores (no sé cómo es el caso en tu ventilación mecánica controlada, la proporción no es despreciable), pero también un coeficiente de rendimiento no demasiado malo.


Contra los 150m^3 o más que una ventilación mecánica controlada mueve cada hora (¡de forma continua!) el ir entrando y saliendo por la puerta de vez en cuando no es mucho. ¿Y las ventanas? No sé quiénes serán tus "las personas", pero yo personalmente en los últimos años solo he abierto las ventanas unos minutos en casos de "emergencias" olfativas (que con niños, mascotas y cocinar puede suceder alguna vez...), por lo demás se quedan cerradas sin ninguna obligación. De hecho, ni siquiera en los dormitorios es un problema.
Por cierto, tampoco el aire indeseado, porque con los valores exigidos hoy en el test Blower Door la tasa de intercambio por aire no deseado es bastante pequeña (fíjate también en la presión diferencial en la que se realiza el test/para la que vale—estuve presente en el mío y se nota claramente en los oídos al subir/bajar la presión del test). Además, este valor también puede ser registrado por una ventilación mecánica controlada.