CÁLCULO DE CARGAS TERMICAS PARA EL DISEÑO DE AIRE CÁLCULO DE CARGAS TERMICAS PARA EL DISEÑO DE AIRE ACONDICIONADO PAR
ACONDICIONADO PARA UN A UN PISO DE OFICINAS EN PISO DE OFICINAS EN BARRANQUILLABARRANQUILLA
KEMER ALDANA LOZANO KEMER ALDANA LOZANO
065102016 065102016 JUAN DA
JUAN DAVILA BARRERAVILA BARRERA 065101053
065101053
AIRE ACONDICIONADO AIRE ACONDICIONADO
ING ISRAEL CAICEDO ING ISRAEL CAICEDO
UNIVERSIDAD LIBRE DE COLOMBIA UNIVERSIDAD LIBRE DE COLOMBIA
BOGOTA DC BOGOTA DC 1! DE ABRIL DE 2015 1! DE ABRIL DE 2015
DISEÑO DE AIRE ACONDICIONADO PARA UN PISO DE OFICINAS EN DISEÑO DE AIRE ACONDICIONADO PARA UN PISO DE OFICINAS EN BARRANQUILLA
BARRANQUILLA
E"#$%&'%(%&)*$" +$, -$..$*) E"#$%&'%(%&)*$" +$, -$..$*)
El piso de ofcinas esta en un segundo piso el cual en su parte superior tiene El piso de ofcinas esta en un segundo piso el cual en su parte superior tiene otro piso no acondicionado con temperatura de 34°C y en su parte inerior un otro piso no acondicionado con temperatura de 34°C y en su parte inerior un piso acondicionado. piso acondicionado. E/TERIOR E/TERIOR Latitud: 11° Norte Latitud: 11° Norte T
Temperatura de buemperatura de bulbo seco T!"#lbo seco T!"#: $%&' °( o 34°C: $%&' °( o 34°C T
Temperatura de buemperatura de bulbo )*medo Tlbo )*medo T!+#:$1.3, °( o ,-°!+#:$1.3, °( o ,-°CC INTERIOR
INTERIOR T
Temperatura bulbemperatura bulbo seco: -°( o , °o seco: -°( o , °CC +umedad relati/a interior: 0 0 +umedad relati/a interior: 0 0 Locali2acin:
Locali2acin:
1
1 CÁLCCÁLCULULO DE CARO DE CARGA TRGA TRMICA POMICA POR RADIR RADIACINACIN V$*-(*(" V$*-(*(" rea de /entanas: rea de /entanas: Norte: 5 t6, Norte: 5 t6, "ur: 3%$ t6, "ur: 3%$ t6, 7riente: 1,% t6, 7riente: 1,% t6, 7ccidente: ,4% t6, 7ccidente: ,4% t6,
8ara las /entanas se tiene un
8ara las /entanas se tiene un /idrio pintado color medio con un actor de /idrio pintado color medio con un actor de colorcolor de 5.3%.
de 5.3%.
9, 9, T
Tomando /erano entre los omando /erano entre los meses de meses de no/iembrno/iembre y e y enero con una latitud enero con una latitud de 15°de 15° norte se obtu/o ;ue las m<=imas aportaciones solares a tra/>s de cristal norte se obtu/o ;ue las m<=imas aportaciones solares a tra/>s de cristal sencillo son 14,.
sencillo son 14,.-, !T?@)oraA-, !T?@)oraAt6, al occident6, al occidente y 15.$4 !T?@)ote y 15.$4 !T?@)oraAt6, raAt6, por elpor el sur. 91
sur. 91
Calor obtenido por radiacin a tra/>s
Calor obtenido por radiacin a tra/>s de /idrios:de /idrios: 7ccidente: 7ccidente: Q Qss==142.72142.72 BTU BTU hora hora∗∗ft ft 22 ∗ ∗249249ft ft 22∗∗0.390.39==13859.5313859.53 BTU BTU hora hora "ur: "ur: Q Qss==105.84105.84 BTU BTU hora hora∗∗ft ft 22 ∗ ∗398398ft ft 22∗∗0.390.39==16428.4816428.48 BTU BTU hora hora 2
2 CACARGARGAS POR CS POR CONDONDUCCUCCININ T$%)"
T$%)" CaracterBsticas: CaracterBsticas:
T
Tec)o con un area de 1555 m6, ec)o con un area de 1555 m6, suspendido con panel aislante desnudsuspendido con panel aislante desnudo o cono o con enlucido de arena de 1,mm con panel de 1, mm de espesor y un suelo enlucido de arena de 1,mm con panel de 1, mm de espesor y un suelo par;uet madera dura sobre tablillas de
par;uet madera dura sobre tablillas de cubierta entre /igas con cubierta entre /igas con enlucido ligeroenlucido ligero de un espesor de 155 mm el cual tiene un coefciente global de transerencia de un espesor de 155 mm el cual tiene un coefciente global de transerencia de calor de 5&'3
de calor de 5&'3 cal@)oraA m6,A°C.cal@)oraA m6,A°C.
Q Qss==0,630,63 kcalkcal hora hora∗∗mm22∗∗°° C C ∗ ∗10001000mm22∗∗55°° C C ==31503150 kcal kcal hora hora ≅≅12500.212500.2 BTU BTU hora hora P&")" P&")"
No e=iste ganancia de calor por;ue esta acondicionado el piso inerior. No e=iste ganancia de calor por;ue esta acondicionado el piso inerior.
P(.$+$" P(.$+$" CaracterBsticas: CaracterBsticas:
Las paredes de ,.$ metros de altura& son muros de albaDilerBa con paramento Las paredes de ,.$ metros de altura& son muros de albaDilerBa con paramento construidos en aglomerado ligero de ,5 cm de espesor y ladrillo de paramento construidos en aglomerado ligero de ,5 cm de espesor y ladrillo de paramento de 15 cm& adem<s su recubrimiento interior es en yeso. Este muro tiene un de 15 cm& adem<s su recubrimiento interior es en yeso. Este muro tiene un coefciente global de transerencia de calor de 1.3- cal@)oraA m6,A°C.
coefciente global de transerencia de calor de 1.3- cal@)oraA m6,A°C. Longitud de muros:
Longitud de muros: Norte y sur: % metros. Norte y sur: % metros.
7riente y occidente: 1%.$1 metros. 7riente y occidente: 1%.$1 metros.
Fierencia e;ui/alente de temperatura: Fierencia e;ui/alente de temperatura: Norte: 4.4 °C. Norte: 4.4 °C. "ur: 13.% °C. "ur: 13.% °C. 7riente: -., °C. 7riente: -., °C. 7ccidente: 15.' °C 7ccidente: 15.' °C
Ganancia de calor por pisos: Ganancia de calor por pisos: Norte: Norte: Q Qss==1,371,37 kcalkcal hora hora∗∗mm22∗∗°° C C ∗ ∗167.16167.16mm22∗∗4.44.4°° C C ==1007.61007.6 kcal kcal hora hora ≅≅3997.93997.9 BTU BTU hora hora "ur: "ur: Q Qss==1,371,37 kcalkcal hora hora∗∗mm22∗∗°° C C ∗ ∗167.16167.16mm22∗∗13.913.9°° C C ==3183.223183.22 kcal kcal hora hora≅≅1263212632 BTU BTU hora hora
7riente: 7riente: Q Qss==1,371,37 kcalkcal hora hora∗∗mm22∗∗°° C C ∗ ∗55.4655.46mm22∗∗7.27.2°° C C ==547547 kcal kcal hora hora ≅≅21702170 BTU BTU hora hora 7ccidente: 7ccidente: QQss==1,371,37 kcal kcal hora hora∗∗mm22∗∗°° C C ∗ ∗55.4655.46mm22∗∗10.610.6°° C C ==805.4805.4 kcal kcal hora hora≅≅31963196 BTU BTU hora hora 3
3 GANAGANANCIAS NCIAS DE CDE CALALOR INOR INTERNTERNASAS P$.")*("
P$.")*("
Grado de acti/idad: ofcina de empleados. Grado de acti/idad: ofcina de empleados. Tipo de
Tipo de aplicacin: ofcaplicacin: ofcinaina
Hetabolismo )ombre adulto: 1,5 cal@)ora Hetabolismo )ombre adulto: 1,5 cal@)ora Cantidad de personas I 135
Cantidad de personas I 135 temperatura de bulbo seco
temperatura de bulbo seco internaI , °CinternaI , °C Calor sensible I 4 cal @ )ora
Calor sensible I 4 cal @ )ora Calor latente I % cal @ )ora Calor latente I % cal @ )ora CJL7K "EN"!LE
CJL7K "EN"!LE
Q
Qss==5454 kcal kcal
hora
hora∗∗130130 person personasas==70207020 kcal kcal hora hora ≅≅2785727857 BTU BTU hora hora CJL7K LJTENTE CJL7K LJTENTE Q Q L L==5959 kcal kcal hora
hora∗∗130130 personas personas==76707670 kcal kcal hora hora ≅≅3043730437 BTU BTU hora hora I,4&*(%&* I,4&*(%&*
8ara iluminacin de ofcinas se utili2a una potencia de 35 /atios por metro 8ara iluminacin de ofcinas se utili2a una potencia de 35 /atios por metro cua
cuadradrado do 9494& & y y se se utiutili2li2an an bombombibillallas s MuoMuorerescescententes s empempotrotradaadas s los los cuacualesles tienen un actor de almacenamiento de carga para 15 )oras de encendido de tienen un actor de almacenamiento de carga para 15 )oras de encendido de 5.$-. 91
Jrea totalI 1555 m6, Jrea totalI 1555 m6, potencia totalI 35555 potencia totalI 35555 Q Qss==3000030000 Watts
Watts∗∗0,870,87∗∗3.40953.4095 BTU BTU
hora hora 1 1watt watt ==8874088740 BTU BTU hora hora O-.)" O-.)"
CCoommppuuttaaddoorreess T
Total computaotal computadores: ,5dores: ,5
Cada computador genera ,5 cal@)ora. Cada computador genera ,5 cal@)ora. 9393
Q
Qss==250250 kcal kcal
hora
hora∗∗2020computadorescomputadores∗∗¿¿50005000 kcal kcal hora hora≅≅19841,619841,6 BTU BTU hora hora !
! GANAGANANCIAS NCIAS DE CADE CALOLOR POR VR POR VENTILENTILACINACIN
El consumo de aire e=terior por persona en un <rea de ofcinas es de ,5 C(H. El consumo de aire e=terior por persona en un <rea de ofcinas es de ,5 C(H. 9
9
El consumo total de aire es: El consumo total de aire es:
CFM
CFM totaltotal==2020 CFM CFM
person
person aa∗∗130130 personas personas==26002600CF M CF M
CJL7K "EN"!LE CJL7K "EN"!LE Fatos del aire Fatos del aire
Fensidad: 5.5- lbm@t63 Fensidad: 5.5- lbm@t63 Calor especifco del
Calor especifco del aire Cp#I5.,44 !T?@Lb aire Cp#I5.,44 !T?@Lb temperatura e=teriorI $%&' °(
temperatura e=teriorI $%&' °( temperatura interiorI -°( temperatura interiorI -°(
T
Temperatura de remperatura de rocioI1 °CocioI1 °C
bIactor de des/iacin del serpentBn. bIactor de des/iacin del serpentBn.
b b==3434°° C C −−1515°° C C 27 27°° C C −−1515°° C C = =1.581.58 9' 9' Q Qss==26002600 f t f t 3 3 min min∗∗0.0750.075 lb lb f f t t 33∗∗6060 min min hora hora∗∗0.2440.244 BTU BTU lb lb∗∗°° F F ∗ ∗((89,689,6°° F F −−7575° F ° F ))∗∗1.581.58 Q Qss==65854.5265854.52BTU BTU hora hora CJL7K LJTENTE CJL7K LJTENTE Q
Q L L==0.6850.685 minmin∗∗lblb∗∗BTU BTU
f f t t 33∗∗granoshumedadgranoshumedad∗∗horahora ∗ ∗26002600 f f t t 3 3 min min∗∗((146.5146.5−−71.571.5)) granoshumedas granoshumedas lb lbairesecoaireseco ∗∗1.581.58 9' 9'
Q
Q L L==211048.5211048.5 BTU BTU
hora hora
5
5 GANAGANANCIAS NCIAS DE CADE CALOLOR TOTR TOTALESALES GANANCIA GANANCIA DE CALOR DE CALOR CALOR CALOR SENSIBLE SENSIBLE 7BTU89R: 7BTU89R: CALOR CALOR LATENTE LATENTE 7BTU89R: 7BTU89R: K KJJFFJJCCOONN 3355,,$$$$&&5511 C C77NNFF??CCCCOONN --5544----&&,, NNTTEEKKNNJJ"" 1133''4433$$&&'' 33554433- -P
PEENNTTLLJJCCOONN ''$$44&&,, ,,11115544$$&& T
TOOTTAALL 3300330055;;<<3333 22!!11!!;;55<<55 (actor de calor sensible
(actor de calor sensible
F F QsQs== 303058,33303058,33 303058,33 303058,33++241485,5241485,5==0.50.55656 55 REFERENCIAS REFERENCIAS
91Carrier Jir Conditioning Company& manual de aire acondicionado& editorial 91Carrier Jir Conditioning Company& manual de aire acondicionado& editorial marcombo boi=areu editores&
marcombo boi=areu editores& Haracaibo&115$535 !arcelona.Haracaibo&115$535 !arcelona. 9,
9, )ttp:@@QQQ)ttp:@@QQQ.suneart)tools.com.suneart)tools.com@dp@tools@posRsun.p)@dp@tools@posRsun.p)pSlangIestablepSlangIestable 93 )ttp:@@QQQ.ar;uimaster.com.ar@notas@nota1$.)tm
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0,5"panis)@8F(s@5-R,55'RHCR"ps@5-R,55'RHCR"panis)RC)apter0,5anis)RC)apter0,54.pd 4.pd 9')ttps:@@QQQ.google.com.co@urlS
9')ttps:@@QQQ.google.com.co@urlS saItUrctIVU;
saItUrctIVU;IUesrcIsUsourcIUesrcIsUsourceIQebUcdI1UceIQebUcdI1UcadIrVaUuactI$UadIrVaUuactI$U/edI5C!sW(VJ/edI5C!sW(VJ JUurlI)ttp03J0,(0,(QQQ.dspace.espol.edu.ec0,(bitstream JUurlI)ttp03J0,(0,(QQQ.dspace.espol.edu.ec0,(bitstream 0,(1,34'-$%0,(11%'$0,($0,(CJ80,C30,$FT?L7 0,(1,34'-$%0,(11%'$0,($0,(CJ80,C30,$FT?L7 0,,5,.docUeiI-?ctPe8nLua+sWTF=o+XFJUusgIJ(WVCN+="J8+seC72rclay 0,,5,.docUeiI-?ctPe8nLua+sWTF=o+XFJUusgIJ(WVCN+="J8+seC72rclay YJX$a2mP-gUsig,IrEC!Jues+u57yP;5=,5pQUb/mIb/.%5-%51&d.b,Q YJX$a2mP-gUsig,IrEC!Jues+u57yP;5=,5pQUb/mIb/.%5-%51&d.b,Q