aire acondicionado

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Car

Carga Térmiga Térmica –ca –PsiPsicrocrometrmetría –ía – DiaDiagragrama de Mollima de Mollierer––SisSistematemas VRVs VRV

ING. MANUEL AZAHUANCHE ASMAT ING. MANUEL AZAHUANCHE ASMAT

CÌP: 96351 CÌP: 96351

ESCUELA DE REFRIGERACION DEL PERU

ESCUELA DE REFRIGERACION DEL PERU

(DIPLOMADO DE

(DIPLOMADO DE AIRE AAIRE ACONDICIONADO)CONDICIONADO)

INDICE

INDICE

1.-1.-IntrIntroducoduccióciónn

2.-2.-CálculCálculo de Caro de Carga Térmicaga Térmica

3.-3.-PsicrPsicrometríaometría( Selección de ( Selección de Equipos: Convencionales; 100% Aire Exterior;)Equipos: Convencionales; 100% Aire Exterior;)

4.-4.-Tipos de Tipos de Sistemas de Sistemas de Aire AAire Acondicionadocondicionado

5.-5.-DiagraDiagrama de ma de MollierMollier(Ciclo de Refrigeración y Gases Refrigerantes(Ciclo de Refrigeración y Gases Refrigerantes))

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INTRODUCCION

APLICACIONES DEL AIRE ACONDICIONADO 1.- Residencial ( Casas – Departamentos )

2.- Comercial ( Edificios de oficinas – Centros Comerciales)

3.- Industrial ( Laboratorios farmacéuticos – Hospitales – Centros de computo – Salas de Operaciones – Salas eléctricas etc. )

RESPONSABILIDAD DE LOS INGENIEROS

INTRODUCCION

AIRE ACONDICIONADO

Es una

aplicación de la refrigeración

, orientado a generar

condiciones de confort para las personas y/o condiciones

ambientales especiales para la fabricación de ciertos productos.

Así mismo podemos indicar en forma general que el aire

acondicionado es una carrera de

aplicación de la ingeniería

, es

decir el profesional que se dedica a esta disciplina deberá tener

conocimientos sólidos de termodinámica, mecánica de fluidos,

transferencia de calor, turbo maquinas, electricidad y

principalmente la capacidad de diseñar y crear sistemas

mecánicos que se complemente con las otras disciplinas de la

ingeniería.

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AIRE ACONDICIONADO

1.- Control de la Temperatura (22°C a 24°C confort

humano) ; para procesos es diferente y es recomendado

por el usuario.

2.- Control de la Humedad (50% a 60 %) ; para procesos es

diferente y es recomendado por el usuario.

3.- AIRE FRESCO: Calidad del Aire

Aire Fresco: Aire Atmosférico Filtrado

.

Sistema de Filtrado: Filtros en los Equipos.

CARGA TERMICA

El cálculo de la carga térmica se debe de hacer para los meses de verano y bajo las situaciones mas criticas.

De esta manera se estará calculando un sistema de aire acondicionado apto para cualquier régimen de exigencia

.

•TBS y TBH : Alcanzan simultáneamente su máximo valor •La Radiación Solar es máxima

•Todas las cargas internas están en funcionamiento

Es la cantidad de calor que debemos evacuar de un ambiente para mantenerlo a ciertas condiciones de temperatura y humedad relativa (condiciones internas).

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CALOR SENSIBLE

Es aquel flujo de energía que se le adiciona o se quita a una

sustancia para que cambie su

ESTADO

 variando su temperatura.

CALOR LATENTE

Es aquel flujo de energía que se le adiciona o se quita a una

sustancia para cambiarla de

FASE

.

Aplicando este concepto al aire, el calor latente es aquel flujo de

energía que se le adiciona o se quita para que varíe su humedad

absoluta.

DIGRAMA DE FLUJO PARA EL CALCULO DE CARGA TERMICA

MEDIANTE EL METODO DE ∆∆∆∆Te

1/11.- Datos Generales 1/11.- Datos Generales 2/11.- Cálculos de “U” 2/11.- Cálculos de “U”

3/11.- Peso de los Muros(kg/m²piso) 3/11.- Peso de los Muros(kg/m²piso) 4/11.- Peso de la Estructura (kg/m²piso) 4/11.- Peso de la Estructura (kg/m²piso)

5/11.- Cálculo del Día de M ayor Aportación Solar 5/11.- Cálculo del Día de M ayor Aportación Solar

6/11.- Max. Aportaciones Solares 6/11.- Max. Aportaciones Solares 7/11.- Radiación Ventanas Ext. 7/11.- Radiación Ventanas Ext. 8/11.- Radiación Paredes Ext. 8/11.- Radiación Paredes Ext. 9/11.- Radiación Techos Ext. 9/11.- Radiación Techos Ext.

10/11.- Cálculo de la Hora de Mayor Aportación Solar 10/11.- Cálculo de la Hora de Mayor Aportación Solar

11/11.- Hoja Resumen 11/11.- Hoja Resumen

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IMPORTANTE

El factor de calor sensible es un numero que IDENTIFICA a la sala que estamos analizando y sirve para determinar las condiciones de T y HR del aire que debo inyectar a la sala.

Si no se utiliza este numero para calcular la capacidad del equipo, las condiciones que alcance en la sala serán cualquiera menos las que pide el proyecto.

DATOS GENERALES

1.- Nombre de la Zona 2.- Número de Personas

3.- Calor Sensible de las Personas

5.- Area de la Zona (m² - ft²) 6.- Altura (m – ft)

7.- Ubicación Geográfica( Grados – Latitud – Altitud –Hemisferio) 8.- Condiciones Exteriores ( TBS – HR)

9.- Condiciones Interiores de Sala ( TBS – HR) 4.- Calor Latente de las Personas

10.- Potencia de Iluminación

11.- Variación de la Temperatura Exterior en 24 horas.

13.- Factor de Sombras

14.- Temperatura Exterior a las 15horas (3pm) 15.- Potencia de Equipos

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DATOS GENERALES

1.- Nombre de la Zona

Nos permite dar una descripción o nombre del ambiente que estamos calculando, Por Ejemplo: Sala de Reuniones, Oficina 1, Oficina 2, Directorio etc.

Es importante mencionar que la UNION DE ZONAS hacen un GRUPO o VOLUMEN DE CONTROL UNICO

DATOS GENERALES

2.- Número de Personas Nos permite ingresar el número de personas que típicamente ocuparan la zona.

Este dato es propio del proyecto que se coordina con el propietario.

Si no se tiene información puede estimar mediante la siguiente tabla.

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3.- Calor Sensible de las Personas 4.- Calor Latente de las Personas

DATOS GENERALES

DATOS GENERALES

5.- Area de la Zona ( m² o ft² )

Es el área “Acondicionada” de la zona. 6.- Altura (m o ft)

Es la altura “ Piso – Techo” de la zona.

7.- Ubicación Geográfica ( Grados-Latitud-Hemisferio-Altitud)

Es la ubicación geográfica del Departamento donde se esta realizando el proyecto.

Ejemplo: Lima: 12 Grados Latitud Sur, a 100 msnm. 8.- Condiciones Exteriores ( TBS – HR)

Se refiere a las condiciones climáticas del ambiente exterior que tomaremos como condiciones de diseño para hacer los cálculos respectivos

Ejemplo: Lima: 30°C – 80% Humedad Relativa.

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DATOS GENERALES

9.- Condiciones Interiores de Sala ( TBS - HR )

Son las condiciones del ambiente interior que depende del grado de confort que se requiera tener dentro del local o de los requerimientos de producción.

Cuando decimos requerimientos de producción nos referimos a condiciones especiales diferentes a las comerciales, Ejm: 20°C y 35% HR:

DATOS GENERALES

10.- Potencia deIIIIluminación Corresponde a potencia de iluminación del local, es decir cuanta energía en kw se va a consumir en iluminar el local.

Esta energía es real (dato del cliente) o en función al tipo de actividad que se realizará en el local y su área

respectiva puede ser

estimada con la siguiente tabla.

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DATOS GENERALES

11.- Variación de la Temperatura en 24 Horas

Es la diferencia promedio entre las temperaturas altas y bajas que se dan durante el día en los meses de verano, en otras palabras es él numero de grados en que varía la temperatura exterior durante el día, un buen valor para efectos de cálculo es 8°C, este valor influ ye en la determinación de la diferencia equivalente de temperatura

12.- Número de horas de Funcionamiento del Equipo

Nos indica el número de horas que funcionará el equipo de aire acondicionado, generalmente puede ser 12, 16 ó 24h. Este número de horas influye en forma inversa a la capacidad del equipo, en el caso no se conozca este número de horas, un buen valor para efectos de cálculo es 16.

DATOS GENERALES

13.- Factor de Sombras El factor de sombra se debe a elementos que por razones arquitectónicas deben de instalarse en las ventanas (persianas ó cortinas), estos elementos hacen que disminuya la carga real de refrigeración

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DATOS GENERALES

14.- Temperatura Exterior a las 15 horas (3pm)

Es la temperatura promedio que se da a las 3pm, esto debería ser un valor real estadístico de la zona donde se realizará el proyecto, sin embargo cuando no se cuenta con este dato, un buen valor para efectos de cálculo es considerar la temperatura exterior a las 15h igual a la temperatura exterior del proyecto

15.- Potencia de Equipos

Se refiere al calor sensible o latente que los equipos mecánicos eléctricos pueden generara como carga interna, ejm. Computadoras, motores eléctricos, transformadores, tableros eléctricos, hornos, marmitas etc.

CALCULO DE LOS COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR ( U ) Existen varias configuraciones de los muros verticales (paredes) y las lozas horizontales (techos)

Sin embargo las paredes o los techos pueden de dos tipos: Exteriores (soleados) o interiores.

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CALCULO DE LOS COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR ( U )

El coeficiente global de transferencia de calor se determina por la

siguiente expresión:

= = = n i i i

 R

Uext 

1

1

:

Uext 

    − −h C  m Kcal o 2

Coeficiente global de transferencia de calor:

:

i

 R

No sepuedemostrar laimagen en estemomento.

Resistencias Térmicas de los materiales

CALCULO DE LOS COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR ( U )

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CALCULO DE LOS COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR ( U )

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 R =

Resistencia de la Película del aire Externo

:

= R1

Resistencia total

= R

Resistencia del enlucido de cemento Externo:

= R2

Resistencia de la pared de concreto / ladrillo:

= R3

Resistencia del enlucido de cemento Interno:

= R4

Resistencia de la Película del aire Interno

:

= R5

COEFICIENTES GLOBALES EN PAREDES EXTERIORES

COEFICIENTES GLOBALES EN PAREDES INTERIORES

Resistencia de la Película del aire Interno

:

= R1

Resistencia del enlucido de cemento Externo:

= R2

Resistencia de la pared de concreto / ladrillo:

= R3

Resistencia del enlucido de cemento Interno:

= R4

Resistencia de la Película del aire Interno

:

= R1

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COEFICIENTE GLOBAL DE LOS

VIDRIOS

Para vidrios simples el factor U depende en gran medida de los

coeficientes peliculares de convección interna y externa y se

determina por la siguiente expresión:

k  e h

h

vidrio = + ext  +

1 1 1 int : vidrio U      − −h C  m Kcal o 2 : int h     − −h C  m Kcal o 2 : ext  h m −h−C  Kcal o 2 : e [ ]m : k      − −h C  m Kcal o

Coeficiente Global del Vidrio………... Coeficiente Pelicular Interior……… Coeficiente Pelicular Exterior……….. Espesor del vidrio……….. Conductividad Térmica del Vidrio…………

    − −h C  m Kcal o 2

COEFICIENTE GLOBAL DE LOS

VIDRIOS

Para efectos prácticos de cálculo el factor (e/k)

es

despreciable, por lo tanto el coeficiente global de transferencia

de calor para el vidrio simple se puede calcular mediante la

siguiente expresión:

ext  vidrio h h U  1 1 1 int + =

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COEFICIENTE GLOBAL DE

TRASFERENCIA

Resumiendo el valor de U básicamente depende de los

materiales que conforman la pared o techo y el espesor

correspondiente.

U1 U1 U2 U3 U3 U4 U4 U4 U5 U6

GRACIAS

.

(Demostración de Cálculo)

Figure

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Referencias

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