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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))
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.
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).
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
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
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.
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.
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.
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
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.
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 iR
Uext
11
:
Uext
− −h C m Kcal o 2Coeficiente 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 )
CALCULO DE LOS COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR ( U )
∑
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
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
U 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
