19-climatización

CLIMATIZACION

Calor Específico

Cantidad de calor que es preciso suministrar a una sustancia para conseguir que 1 kg de

dicha sustancia aumente 1ºC su Tª

Unidades. J/kg K (SI) Kcal/kgºC (usual)

Dos cuerpo con la misma masa, no aumentan su Tª de la misma manera…dependerá de

se calor específico.

Nos interesan sustancias con calor específico alto ,para el transporte de calor, pues así

necesitaremos menos cantidad de dicha sustancia.

Ce agua 1 Ce aire 0,24

TEMA 10. INTRODUCCIÓN A LA CLIMATIZACIÓN

CONCEPTOS BASICOS

Calor Sensible

Calor empleado únicamente en variar la Tª de un cuerpo…no hay cambio de estado

Q = m Ce (T2-T1)

Calor latente

Calor empleado en el cambio de estado. P,T permanecen constantes.

Las temperaturas a las que se producen los cambios de estado, dependen de la presión.

Ej. Agua. P:760mmHg Tªeb :100ºC

Agua. P:1020mmHg Tªeb :108ºC


CONCEPTOS BASICOS

Entalpía

Cantidad de calor total, sensible más latente, contenido en la unidad de masa de una

sustancia, referida a un determinado origen.

Q = m ( h2 – h1) Kcal/kg


CONCEPTOS BASICOS

Llamamos refrigeración al proceso mediante el cual se

extrae calor de una sustancia (en general agua o aire), para

mantenerla a una determinada temperatura.

El proceso se basa en la evaporación de un líquido (paso

de líquido a vapor).

Durante el proceso, este fluido absorbe calor del medio

que le rodea …lo enfría.

Este fluido, que cambia de estado durante el proceso, se

llama refrigerante.

Dos tipo de procesos:


EL CLICLO FRIGORÍFICO T1FOCO

CALIENTE(exterior)

T2FOCO FRIO(interior)

MAQUINA TERMICA

Q1

Q2

W

Ciclo abierto

Ciclo cerradoη = Q2 /W

El refrigerante se pierde en la

atmósfera tras

evaporarse…debe ser inocuo.

El refrigerante más usado es el

agua


CICLO ABIERTO

En la práctica:

Se hace pasar aire a enfriar, impulsado por un ventilador, a través de un panel

humidificado

El agua del panel humidificado, se evapora, robando calor al aire, que saldrá a menor

temperatura y una mayor humedad.

No se consiguen más de 8 o 9 ºC de diferencia de temperatura

Debido a la carga de humedad, no es aconsejable para el confort de las personas pero síes apto para usos industriales o grandes espacios.


CICLO ABIERTO

El refrigerante circula permanentemente por el

interior de un circuito cerrado, pasando por

diversas fases para su reutilización.

El ciclo más usado se llama compresión

mecánica.

Desde un foco frio (local a enfriar), se bombea

calor a un foco caliente (exterior).


CICLO CERRADO T1FOCO

CALIENTE(exterior)


MAQUINA TERMICA

Q1

Q2

W

η = Q2 /W


CICLO CERRADO

CONDENSADOR

COMPRESORV. EXPANSIÓN

EVAPORADOR

Q2

Q1

W


CICLO CERRADO.

CONDENSADOR


EVAPORADOR

Q2

Q1

W

EL COMPRESOR

Su misión es aumentar la P y T del refrigerante

para que éste alcance las condiciones adecuadas

para poder ceder calor a otro fluido o medio que

estará a una T superior que el fluido o local que

se ha enfriado

ASPIRACIÓN

BP

DESCARGA

AP


CICLO CERRADO.

CONDENSADOR


EVAPORADOR

Q2

Q1

W

EL CONDENSADOR

Es un intercambiador de calor, donde el

refrigerante cede calor a otro fluido. Éste suele

ser el aire ambiente o agua que proviene de una

torre de refrigeración.

FLUIDO A CONDENSANTE

FLUIDO ENFRIADO

LIQUIDO

AT AP

GAS

AT AP

Qe


CICLO CERRADO.

Ejemplo.

Para el refrigerante R22, se establece

una T condensación de 40 ºC y una P

de 15 kg/cm2.

Realmente del compresor saldrá entre

70º y 90º, por lo que inicialmente se

cederá calor sin cambio de fase,

bajando la Tª, y al llegar a la Tº de

condensación, el refrigerante cederá

su calor latente de condensación,

pasando a líquido.


EL CONDENSADOR. .

DEL COMPRESOR

AL EXPANSOR

El refrigerante, a la salida del

condensador, suele ser recogido en un

recipiente, para regular las variaciones de

la carga térmica que se producirán en el

evaporador

CONDENSADOR

CALOR CEDIDO


CICLO CERRADO.

CONDENSADOR


EVAPORADOR

Q2

Q1

W

EL EXPANSOR

Reduce la P,T del refrigerante.

Para ello se hace pasar el refrigerante por una

restricción – estrangulamiento -, de forma que al

aumentar su velocidad, al haber una pérdida de

carga, disminuye su presión.

Realmente la expansión se produce cuando el fluido

sale de dicha restricción.

En este repentino aumento de volumen, parte del

refrigerante se evapora, enfriándose así mismo.


CICLO CERRADO. EXPANSOR

La evaporación en el expansor debe ser la mínima posible

para que al evaporador llegue el máxima gas posible, ya que

la evaporación del mismo es lo que produce la absorción de

calor del medio a enfriar.

DEL CONDENSADOR

Al EVAPORADOR

LIQUIDOAP AT1

LIQUIDOBP BT


CICLO CERRADO.

CONDENSADOR


EVAPORADOR

Q2

Q1

W

EL EVAPORADOR

El refrigerante, en fase líquida, entra a P,T

adecuadas para que se produzca la evaporación.

Al evaporarse, absorbe el calor del medio a

enfriar (foco frio) que está más caliente.

FLUIDO A ENFRIAR

FLUIDO ENFRIADO

LIQUIDO

BT BP

GAS

BT BP

Qe

Ejemplo.

Para el refrigerante R22, las

condiciones de P,T en el evaporador

suelen ser 4 ºC y 4,8 kg/cm2


CICLO CERRADO.

EL EVAPORADOR

Ejemplo.

Para el refrigerante

R22, las condiciones

de P,T en el

evaporador suelen ser

4 ºC y 4,8 kg/cm2


CICLO CERRADO.

EL EVAPORADOR

Evacuación de agua condensada:

En la superficie del evaporador se produce el fenómeno de condensación de agua por

rocío.

Se suele instalar una bandeja que recoja esta agua.

Para eliminar el agua de esta bandeja existan dos opciones:

Se coloca un tubo de plástico a la bandeja, colocando el otro extremo a un

desagüe, o a la calle, en el peor de los casos. El agua caería por gravedad.

El tubo se conecta a una bomba eléctrica de pequeño caudal, que nos facilita su

expulsión a un desagüe situado en cualquier punto.


DIAGRAMA DE MOLLIER

T

Ls Vs

LIQUIDO+

VAPOR

P kg/cm2

h kcal/kg

Se utiliza para estudiar el

circuito frigorífico desde

el punto de vista de las

transformaciones

termodinámicas

T

Ls

Vs

T cte

Líquido saturado

Vapor saturado


DIAGRAMA DE MOLLIER

P kg/cm2

h kcal/kg

T

Ls

Vs

T cte

Líquido saturado

Vapor saturado

4 3

1 2

e

Pc

Pe

h1=h4 h2 h3


1A

4A

1

4

3A 3

22A

CONDENSADOR

EVAPORADOR

EX

PA

NS

IÓN

CO

MP

RE

SO

R

CALOR

CALOR

1 2

3

4


1A

4A

1

4

3A 3

2

2A

Recalentamiento. 2-2A.

Garantiza que no entre refrigerante líquido en

el compresor.

Se consigue, sobredimensionando el

evaporador, de forma que el líquido esté más

tiempo en él. Produciendo la evaporación

completa

Subenfriamiento. 4-4A.

Disminuye la T del líquido que sale del condensador, para que el salto térmico necesario, que se produce

en el expansor sea menor, de forma que evapore menos refrigerante, llegando más líquido al evaporador,

y aumentando así el rendimiento.

Se pasa del 1 al 1ª, donde hay menos gas a la entrada del evaporador.

Físicamente se consigue sobredimensionando el condensador.


CICLO REAL. El refrigerante sufre una pérdida de carga a su paso por el evaporador,

condensador, tuberías y accesorios.


EL REFRIGERANTE.El refrigerante es el fluido utilizado en la transmisión de calor, que en un sistema frigorífico, absorbe

calor a bajas T,P, cediéndolo a elevadas T,P.

Cualquier sustancia podría ser válida para realizar el ciclo, realizando los cambios de estado, pero

debido a que éstos han de producirse a P,T comerciales, se utilizan determinadas sustancias que

cumplen los requisitos termodinámicos adecuados.

Dos tipos según su composición:

Inorgánicos. El más utilizado es el amoniaco (R-717)

Halogenados. Derivados de los hidrocarburos, con flúor y cloro. R12, R22.


TIPOS DE SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO.En función del fluido encargado de llevar el frío al local, podemos clasificar:

Sistemas todo aire. El refrigerante intercambia calor directamente con el aire

Sistemas todo agua. El refrigerante intercambia calor con agua, por lo que el local se

climatiza a través del agua que le llega.

Sistemas Aire-Agua. El local se climatiza tanto con aire como con agua.


TIPOS DE SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO.En función de su instalación, podemos clasificar:

Unitarios. Son aquellos que están formados por aparatos tipo ventana o partidos,

generalmente de tipo individual. Suelen ser todo aire.

Semicentralizados. Comprenden las unidades autónomas de tamaño medio. Suelen

ser de dos tipos, condensando el refrigerante por aire o por agua. Suelen ser todo

aire.

Centralizados. La producción de frío /calor se produce mediante generadores

situados en locales específicos. Desde allí, se distribuye al resto de la instalación.

Pueden ser todo aire, aire-agua o todo agua.


UNITARIOS DE VENTANA. CALOR

EVAPORADOR COMPRESOR

VENTILADOR

EVAPORADOR

VENTILADOR

CONDENSADORCONDENSADOR

AIRE DE

IMPULSIÓN. 2ºC

AIRE EXTERIOR.

8ºC

AIRE DE

IMPULSIÓN. 32ºC

AIRE RETORNO.

20ºC

EXTERIOR LOCAL


UNITARIOS DE VENTANA. FRIO

EVAPORADOR COMPRESOR

VENTILADOR

EVAPORADOR

VENTILADOR

CONDENSADORCONDENSADOR

AIRE DE

IMPULSIÓN. 2ºC

AIRE EXTERIOR.

8ºC

AIRE DE

IMPULSIÓN. 32ºC

AIRE RETORNO.

20ºC

LOCAL EXTERIOR


UNITARIOS DE VENTANA.


UNITARIO PARTIDO. Suelen ser bombas de calor

UNITARIO PARTIDO. CONSOLA

UNITARIO PARTIDO. SPLITS


UNITARIO PARTIDO. Suelen ser bombas de calor

UNITARIO PARTIDO. PORTÁTIL


SEMICENTRALIZADOS

Se caracterizan por las denominadas unidades autónomas que son unidades

compactas, con mayores potencias que los equipos individuales.

En estos equipos, la condensación y evaporación del refrigerante se produce en el

mismo equipo (parecidos a los de ventana)

La condensación del refrigerante puede ser realizada por

Aire

Agua

Se suelen utilizar en instalaciones pequeñas y medianas.


SEMICENTRALIZADOS

Condensando por aire en cubierta. Todo el equipo está fuera del local a climatizar,

impulsando el aire frío (o caliente) mediante conductos.


SEMICENTRALIZADOS

Condensando por aire con split.


SEMICENTRALIZADOS

Condensando por agua.

El agua se enfría en una torre de

refrigeración por aire exterior. Las

unidades se instalan en los propios

locales a climatizar.


SEMICENTRALIZADOS

Condensando por agua.

Consta de un grupo exclusivo por vivienda o local, eliminándose el circuito de refrigeración común

a todo el edificio. Es menos ruidoso que el anterior, pero necesita de un espacio en la

cubierta del edificio para disponer las conducciones y la torre de refrigeración.

Los fan-coils llamados también ventiloconvectores son unidades formadas por tubos de cobre

como la condensadora y la evaporadora, por los que circula el agua fría, disponen también de

aletas de aluminio y un ventilador y todo ello, en el interior de un mueble metálico con su panel de

mandos.

El proceso completo de acondicionamiento de aire más utilizado consiste en la disposición de una

sala de máquinas donde se instala una caldera para calentar el agua o bien un grupo de

producción de agua fría que puede incluir un economizador, desde donde por un grupo de

bombeo se envía a cada unidad terminal. Con frecuencia se adoptan centrales reversibles como

las bombas de calor.


CENTRALIZADOS

Todo Aire


CENTRALIZADOS

Todo Agua

El elemento característico es el Fan-Coil

Incorporan ventiladores que impulsan el aire para

hacer un intercambio térmico con agua fria.


CENTRALIZADOS

Aire - Agua

El elemento característico es el

inductor

Se utiliza para la climatización

del habitáculo agua tratada y

aire tratado (denominado

primario)

Los inductores no tienen

ventilador. El aire primario

produce una succión del

secundario.


CENTRALIZADOS

Volumen Refrigerante Variable

Se condensa el refrigerante por

aire en unidades centrales,

transportándolo (en fase gas y

líquido) posteriormente

mediante tuberías a unidades

repartidoras en las que se

conectan las unidades

interiores.

Todas las que dependan de una

misma unidad exterior siempre

funcionarán en el mismo

régimen.


CENTRALIZADOS

Volumen Refrigerante Variable


TORRE DE REFRIGERACIÓN

Cuando se utiliza refrigeración del condensador por agua y en zonas de escasez, se suele utilizar la

torre de enfriamiento, que consiste en una instalación que toma el agua de la salida del condensador,

e impulsándola a través de una bomba, la introduce en la torre donde se enfría, y una vez enfriada,

pasa al condensador formándose así un circuito cerrado sin pérdida de agua.


TORRE DE REFRIGERACIÓN


RECUPERADOR

Son elementos que están adquiriendo cada vez más importancia por razones de rendimiento de la

instalación, ya que son sistemas de recuperación de calor y se necesitará menos aporte de energía

para su funcionamiento, a costa claro está de un aumento de precio inicial de la instalación.

TEMA 11. LA BOMBA DE CALOR

FUNDAMENTOS

…Hemos visto la máquina frigorífica, como un proceso donde

se extrae calor de un FOCO FRÍO para ceder calor a un

FOCO CALIENTE, consumiendo una energía que posibilite el

proceso.

T1FOCO

CALIENTE(exterior)


MAQUINA TERMICA

Q1

Q2

W

1

A

4

A

1

4

3

A3

2 2

A

CONDENSADOR

EVAPORADOR

EX

PA

NS

IÓN

CO

MP

RE

SO

R

CALOR

CALOR

1 2

3

4


FUNDAMENTOS

“La bomba de calor es una máquina frigorífica capaz de

aprovechar el calor cedido en el condensador para calentar

un determinado espacio”.

La única diferencia con la máquina frigorífica es la finalidad

que se persigue

La bomba de calor está destinada y proyectada para

producir un efecto frigorífico en el evaporador y un efecto

calorífico en el condensador.

Por lo tanto, si el equipo posee un dispositivo

automático que hace que cambie su funcionamiento de

frío a calor, podremos hacer que el mismo evaporador

en verano enfríe y en invierno caliente, es decir, que

funcione como calefacción.

T1FOCO

CALIENTE(exterior)


MAQUINA TERMICA

Q1

Q2

W


FUNDAMENTOS

CONDENSADOR


EVAPORADOR

Q2

Q1

W

CONDENSADOR


EVAPORADOR

Q2

Q1

W

REFRIGERACIÓN CALEFACCIÓN


FUNDAMENTOS


FUNDAMENTOS

El consumo eléctrico que exige el compresor, se utiliza

para transportar el calor, no para generarlo.

Este hecho, tiene una repercusión inmediata en el

rendimiento de la máquina, pues hace que éste sea mayor

que 1, concretamente entorno a 3, incluso superior.

Por cada 100 w consumidos, podemos conseguir 300 de

calentamiento.

Realmente el rendimiento mide la eficiencia del transporte de

calor, no de su generación.

T1FOCO

CALIENTE(exterior)


MAQUINA TERMICA

Q1

Q2

W


FUNDAMENTOS T1

FOCO CALIENTE(exterior)


MAQUINA TERMICA

Q1

Q2

W

WQQ21

absorbida

util

absorbida

útil

E

E

P

P

El cociente de estas energías, que es el rendimiento, se suele

designar también por COP, que es la sigla de la expresión

inglesa coefficient of performance. (Coeficiente de prestación o

coeficiente global de eficiencia)


FUNDAMENTOS T1

FOCO CALIENTE(exterior)


MAQUINA TERMICA

Q1

Q2

W

“El rendimiento de una bomba de calor será mayor, cuanto

menor sea la diferencia entre las temperaturas del foco caliente y

del foco frío”

1

221

1

21

1

1

1

T

TTT

T

QQ

Q


Ejemplo. EQUIPOS DOMESTICOS. SPLIT

ERR = Qr/W = 2.800/560 = 5

COP = Qc/W = 3600/700 = 5.14


Ejemplo. EQUIPOS DOMESTICOS. Equipo de conductos

ERR = Qr/W = 7.100/2.090 = 3.39

COP = Qc/W = 8000/2080 = 3.85


Ejemplo. EQUIPOS DOMESTICOS. Equipo multi split

PARÁMETROS FUNDAMENTALES DEL AIRE ACONDICIONADO

EL DIAGRAMA PSICROMETRICO

El aire acondicionado tiene por objeto mantener en un recinto unas condiciones de

temperatura, humedad y calidad del aire que proporcionen una sensación de confort y

bienestar a sus ocupantes.

Para ello es preciso someter al aire del local a unas operaciones de:

calentamiento

enfriamiento

humidificación

deshumidificación

según sea el estado del aire atmosférico exterior.

EL DIAGRAMA PSICROMÉTRICO

El aire acondicionado trabaja pues sobre el aire interior y exterior del local, siendo

muy importante conocer las propiedades y características del aire.

Éstas propiedades son conocidas como parámetros fundamentales, a saber:

Humedad absoluta

Humedad relativa

Entalpía del aire


HUMEDAD ABSOLUTA:

Se define como el cociente entre la masa de vapor contenida en el aire y la masa de aire

seco.

Unidad: kilogramos de vapor por kilogramos de aire seco

a

w

m

mW


HUMEDAD RELATIVA:

Se define como el cociente entre la presión parcial del vapor de agua en el

aire y la presión de saturación.

Una humedad relativa del 65 % quiere decir que todavía falta un 35% para

alcanzar el estado de saturación


ws

w

p

p

ENTALPÍA DEL AIRE HÚMEDO:

Se define como la variable que se utiliza para establecer las variaciones

energéticas que experimenta dicha sustancia al pasar de unas condiciones

a otras:

Cpa= calor específico del aire seco

Lo= calor latente de vaporización del agua a 0ºC

Cpw= calor específico del vapor de agua

t= temperatura del aire

W= humedad absoluta


tcLWtchpwopa

Depende pues de la temperatura del aire y la humedad absoluta.

Sus unidades serán:

• KJ/Kga

• Kcal/Kga

Dependiendo de los valores utilizados


tcLWtchpwopa

El diagrama psicrometrico es la representación

gráfica de las propiedades del aire humedo.

Línea 3.

Humedad relativa del 100%, indicativa del

estado de saturación

Líneas 4,5,6 y 7. Humedad Relativa

Línea 8. Entalpía.

Línea 9. Entalpía y Tª húmeda.

UTILIZACIÓN DEL DIAGRAMA.

SITUACIÓN DE UN PUNTO

Necesitamos conocer:

La temperatura seca

La humedad relativa

Un estado de aire húmedo

representa un punto en el

diagrama

P.ej.

T=24º

Hr=50 %

Temperatura húmeda : 17º

Humedad Absoluta : 9,3

Temperatura seca : 24º

Humedad relativa : 50%

Entalpía: 48,5

Punto de Rocío: 13

Temperatura húmeda : 17º

Humedad Absoluta : 9,3

Temperatura seca : 24º

Humedad relativa : 50%

Entalpía: 48,5

Punto de Rocío: 48,5

Comprobación:

h=Cpa·t+W(Lo+Cpw·t)

h=1,004·t+W(2500,6+1,86·t)

h=1,004·24+0,0093(2500,6+1,86·24)=47,76 kj/kg

CALCULO DE INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN

FASE DE INVIERNO.

Calefacción de los distintos espacios.

Cumplimiento de las fichas del CTE

FASE DE VERANO

La sistemática de cálculo es la misma.

El sentido del flujo de calor es opuesto.

El dimensionamiento es más exigente pues además depende del uso del

local, concretamente de las variables:

Humedad

Temperatura

Filtración de aire

ACONDICIONAMIENTO HIGROTÉRMICO

Es necesario tener presente que siempre se insistirá en la oportunidad de que se ejecute

un buen aislamiento térmico (incluso sobredimensionado) en todos los paramentos y

particularmente en los huecos acristalados en lugar de sobredimensionar los equipos

frigoríficos de más potencia.


El DIMENSIONADO depende de :

Condiciones climáticas interiores

Condiciones climáticas exteriores


Condiciones climáticas interiores

IT 1.4.1.1. para valores de la actividad metabólica normales

Para otras condiciones…UNE EN ISO 7730


Condiciones climáticas interiores…Tablas de reconocido prestigio


Condiciones climáticas exteriores…Tablas de reconocido prestigio

En el cálculo de la carga de aire acondicionado, influyen gran número de variables.

La sensación de confortabilidad varía, según:

las personas, su metabolismo, edad, sexo, estado físico,

ropa que usan,

actividad que desarrollan en el local,

condiciones atmosféricas exteriores,

estación del año,

características de edificación del local, etc.


Al comenzar a calcular una instalación de aire acondicionado, es necesario reunir previamente

los siguientes datos, que ahorrarán visitas e inspecciones al local:

Horario de funcionamiento del local.

Condiciones exteriores de base: temperatura y humedad en invierno y en verano.

Grado de tolerancia para la temperatura y humedad interiores.

Tipo de combustible deseado para la calefacción.

Medio disponible para refrigeración del condensador: agua/aire.

Temperatura del agua disponible y caudal.

Características de la energía eléctrica, tensión.

Dimensiones y situación de la sala de máquinas.

Renovaciones de aire necesarias.

Otras observaciones: sombras de otros edificios, usos de persianas o parasoles, color

de las cortinas, velocidad del aire en la localidad y dirección más frecuente, etc.


CARGA TÉRMICA

Se denomina así a cualquier agente cuyo efecto sea el de modificar:

la temperatura seca

humedad absoluta

del espacio acondicionado.

Las cargas pueden ser:

sensibles (la que modifica la temperatura seca del local)

latentes (si la modificación afecta a la humedad absoluta del mismo)

internas (es decir producidas por agentes del interior de los locales)

externas (las producidas por agentes del exterior)

La carga total, es la suma de las cargas anteriores.


INFLUENCIA DE LA ACTIVIDAD METABÓLICA en las cargas sensible y latente.

La temperatura del cuerpo humano, entre 36 y 37 ºC, hace que desprenda calor al

ambiente en el que se encuentra (carga sensible) y no es prácticamente afectada por la

actividad.

En cambio los ocupantes de un lugar por el proceso metabólico, es decir por la ocupación

o actividad que desarrollen, producen un aporte de humedad que es necesario contabilizar

(carga latente).

Por lo tanto el calor sensible que las personas aportan, varía muy poco con la

actividad que desarrollen, sin embargo el calor latente desprendido por un individuo es

mucho menor en el caso de estar en reposo, que si se encuentran realizando un esfuerzo

físico.

.


AGENTES QUE ORIGINAN LAS CARGAS TÉRMICAS

Los agentes originarios de las cargas son:

a) Cerramientos opacos: muros, tejados, cubiertas y tabiques.

b) Cerramientos semitransparentes: vidrio.

c) Ocupantes.

d) Iluminación.

e) Otros equipos eléctricos

f) Ventilación y/o infiltración.


Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv

Qs = Qsr + Qst + Qsi + Qsapi

Qsv = Vae · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qsv = Vae · 0,33 · ΔW


CALCULO DE CARGAS TERMICAS DE REFRIGERACIÓN

Qre Carga refrigeración efectiva

Qse Carga Sensible Efectiva

Qle Carga latente efectiva

Qs Carga sensible

Qsv Carga sensible por aire de ventilación

Qsr Carga sensible por radiación

Qst Carga sensible por transmisión

Qsi Carga sensible por infiltraciones

Qsapi Carga sensible aportaciones internas

Vae Volumen de renovación de aire RITE


Ql Carga latente

Qli Carga latente infiltraciones

Ql Carga latente aportaciones internas

ΔW Variación de humedad absoluta

Resulta necesario tener presente que las cargas de ventanas en una vivienda pueden

llegar a ser del orden del 90 % del total del balance térmico del espacio cerrado.

Para obtenerlas, un posible método consiste en multiplicar los metros cuadrados de

superficies de ventanas, en cada una de las orientaciones, por los coeficientes de

radiación correspondientes.

Como superficies de ventanas se adoptarán los huecos de la pared donde estén

instaladas.

Qsr = R (w/m2) · A (m2) · fcr · fat

Unos posibles valores medios de R, son:


APORTACIONES POR RADIACIÓN

R Coeficiente de radiación

fcr factor corrección radiación, según tipo ventana

fat factor de atenuación…sombras, persianas,…


APORTACIONES POR RADIACIÓN

Nota: En cualquier caso, atender a las especificaciones del fabricante

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qsv = Vav · 0,33 · ΔW

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vav · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi






Qs Carga sensible








Ql Carga latente




Como ya sabemos, se realizan mediante las fórmulas:

Q = S·U·(Te –Ti) Pérdidas frigoríficas en verano

Q = S·U·(Ti –Te) Pérdidas caloríficas en invierno

Los coeficientes de transmitancia U (W/m²k), serán los mismos en los dos casos,

calculándose según el CTE, ya conocido. Correspondientes a cada uno de los agentes

que originan la carga


APORTACIONES POR TRANSMISIÓN

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qsv = Vav · 0,33 · ΔW

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vav · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi






Qs Carga sensible








Ql Carga latente





Qsi (w)= Vae · 0,33 · ΔT

Vae. Calcular mediante:

- Método de las rendijas

- Método de las renovaciones. Vae = V · NR

( el término 0,33 sale de la expresión da·Cpa/3600)


CARGA SENSIBLE DEBIDA A LAS INFILTRACIONES

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vae · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qsv = Vae · 0,33 · ΔW






Qs Carga sensible








Ql Carga latente




Qsapi = Qsil + Qsp+ Qsap

Qsil = Calor sensible aportado por elementos de iluminación

Qsp= Calor sensible aportado por las personas

Qsap = Calor sensible aportado por aparatos diversos

Qsil . El calor sensible aportado por la iluminación se asume parecida al valor de la

potencia instalada en iluminación.

Qsap . El calor sensible aportado por los aparatos instalados se asume parecida al valor de

la potencia instalada.


APORTACIONES INTERNAS

1 CV = 0,736 kW

1 kW = 860 kcal/h

Qsapi = Qsil + Qsp+ Qsap



Qsp . Para obtener el calor aportado por las personas, se utiliza:

Q = nº de personas x ganancia por persona

Como norma general puede considerarse que una persona produce unas 110 kcal/h,

divididas en:

54 en calor sensible

56 en latente

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vae · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qsv = Vae · 0,33 · ΔW






Qs Carga sensible








Ql Carga latente




Qsv = Vae · 0,33 · ΔT. Vae Volumen de renovación de aire según RITE


CARGA SENSIBLE POR AIRE DE VENTILACIÓN

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vae · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qsv = Vae · 0,33 · ΔW






Qs Carga sensible








Ql Carga latente





Qli (w)= Vae · 0,84 · ΔW

Vae. Calcular mediante:

- Método de las rendijas

- Método de las renovaciones. Vae = V · NR

( el término 0,84 sale de la expresión da·Cpw/3600)


CARGA LATENTE DEBIDA A LAS INFILTRACIONES

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vae · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qsv = Vae · 0,33 · ΔW






Qs Carga sensible








Ql Carga latente


Qlapi Carga latente aportaciones internas


Qlapi = Qlp+ Qlap



Qlp . Para obtener el calor aportado por las personas, se utiliza:

Q = nº de personas x ganancia por persona

Como norma general puede considerarse que una persona produce unas 110 kcal/h,

divididas en:

54 en calor sensible

56 en latente

Qlap. El calor latente que aportan los aparatos, dependerá de la cantidad de humedad que

generen. Especificaciones fabricantes.

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vae · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qlv = Vae · 0,33 · ΔW






Qs Carga sensible








Ql Carga latente

Qlv Carga latente por aire de ventilación




Qlv = Vae · 0,84 · ΔW. Vae Volumen de renovación de aire según RITE


CARGA LATENTE POR AIRE DE VENTILACIÓN

Qre = Qse + Qle

Qse = Qs + Qsv


Qsv = Vae · 0,33 · ΔT

Qle = Ql + Qlv

Ql = Qli + Qlapi

Qlv = Vae · 0,84 · ΔW






Qs Carga sensible








Ql Carga latente

Qlv Carga latente por aire de ventilación




EJEMPLO

Local a refrigerar: Oficina pública

Caudal de aire a tratar: 9.000 m3/h

18 bocas de impulsión a razón de 500 m3/h por boca

Presión en las bocas: 3,8 mmca

Radio de los codos R/D = 1,25

EJEMPLO

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

A B12 m

3,3 m

Ventilador

9.000 m3/h

3,3 m 3,3 m

6,7 m 6,7 m 6,7 m2.500 m3/h

6,7 m 6,7 m 6,7 m2.000 m3/h

6,7 m 6,7 m 6,7 m1.500 m3/h

6,7 m 6,7 m 6,7 m1.000 m3/h

6,7 m 6,7 m 6,7 m500 m3/h

6.000 m3/h

3.000 m3/h

6,7 m

3.000 m3/h

6,7 m3.000 m3/h

2.500 m3/h

2.000 m3/h

1.500 m3/h

1.000 m3/h

500 m3/h

2.500 m3/h

2.000 m3/h

1.500 m3/h

1.000 m3/h

500 m3/h

8 m

5,7 m/s 170 mm

6.5 m/s 245 mm

6.8 m/s 285 mm

7.3 m/s 320 mm

7.5 m/s 350 mm

7,7 m/s 400 mm

8.5 m/s 500 mm

9 m/s 600 mm

Codo 550x550 : 3.7 m equivalentes

Codo 550x550 : 1.9 m equivalentes

19-climatización

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