56032 - aire acondicionado - distribucion de aire
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1.- VENTILADORES Y SISTEMAS DE VENTILACIN
PGINA 3
Distribucin de Aire Aire Acondicionado - U.N.L.Z.
1.- Ventiladores y Sistemas de Ventilacin
Pocos equipos tienen una gama tan amplia de aplicaciones como los ventiladores. Por la creciente demanda de equipos y sistemas ms compactos y confiables y las exigencias de los reglamentos de seguridad industrial, cada vez se presta ms atencin a su diseo. A la vez que las necesidades han obligado a los fabricantes a construir ventiladores para presiones ms altas, (con las velocidades ms altas consecuentes), los reglamentos referentes al medio ambiente exigen menor intensidad de ruido y menor tiempo de exposicin al mismo.
Se justifica entonces una evaluacin detallada de ingeniera antes de seleccionar un ventilador y para ello es esencial el conocimiento de lo que pueden y no pueden hacer.
1.A.- Clasificacin de los Ventiladores
Por lo comn la denominacin de ventilador se utiliza cuando la presin se eleva hasta unas 2 psig; entre esta presin y 10 psig la mquina recibe el nombre de soplador. Para presiones ms altas el trmino usado es el de compresor.
Los ventiladores normalmente se clasifican como axiales, en los que el aire o el gas se mueve paralelo al eje de rotacin, o centrfugos, en los que el aire o el gas se mueve perpendicular al eje.
La National Association of Fan Manufacturers ha establecido dos categoras generales para flujo axial (FA): tuboaxiales y con aletas de guas.
Los ventiladores centrfugos (FC) son para trabajos que requieran una carga ms alta, al mover aire cuando hay alta resistencia de friccin. De acuerdo con la configuracin de las aspas se clasifican como: radiales, de curvatura al frente, de curvatura hacia atrs y aerodinmicos (Air Foil)
Fig. 1: Ventilador centrfugo: a) el aire que entra se hace girar 90 al descargarse;
b) tipos de aspas; la aerodinmica es la ms eficiente.1.A.-1 caractersticas de los ventiladores axiales
Se dividen en tipo tuboaxiales y con aletas de gua, y sus caractersticas son:
Ventiladores tuboaxiales: Estn diseados para una amplia gama (rango) de volmenes a presiones medias; constan principalmente de una hlice alojada en un cilindro, en la cual se recibe y dirige el flujo de aire. El movimiento tpico del aire de descarga es en espiral o helicoidal. (Figura 2).
Ventiladores con aletas guas: Tienen aletas de guas del aire en el lado de descarga, que los diferencia de los tuboaxiales. Al combinar la rueda del ventilador tuboaxial con las aletas de gua, el flujo de aire es rectilneo (Figura 3). Con ello se reduce la turbulencia, lo cual mejora la eficiencia y las caractersticas de presin.
Los ventiladores con aletas de guas pueden producir presiones hasta de 20 in de agua, y ms altas, con ciertas modificaciones. Por lo general, son del tipo que no se sobrecarga: es decir, se pueden mover con una unidad motriz del caballaje deseado. Tambin los hay con aspas de paso ajustable, que permiten variar su rendimiento. En algunos casos, esta caracterstica de diseo permite la conexin directa de la rueda del ventilador con el rbol del motor, lo cual elimina algunas de las desventajas de las transmisiones con bandas en V.
Fig. 2: La descarga del ventilador tuboaxial es en espiral.Fig. 3: La descarga del ventilador axial con aletas de gua es rectilnea.
1.A.2.- Ventiladores centrfugos
Se clasifican como de aspas radiales, de curvatura al frente, de curvatura inversa o inclinada y aerodinmicas.
Fig. 4: Tipos de impulsores: a) abierto, para uso general, de autolimpieza, b) cerrado en un lado para materiales fibrosos, c) tipo de aro para trabajo severo: d) el de placa trasera produce buen tiro, pero no es adecuado para materiales en trozos o fibrosos.
Tipo de aspas radiales: Tienen buen rendimiento en muchas aplicaciones, que pueden ser desde transportacin neumtica hasta extraccin de aire o gas del proceso en sistemas de alta resistencia. Su principal caracterstica es la flexibilidad en la construccin de anchuras proporcional, que permite lograr alta presin esttica con una capacidad ms o menos baja.
Cuando se necesitan motores de alto caballaje, se suelen conectar a la velocidad sncrona (sincrnica) del motor. Por lo general, ofrecen servicios estable, sin que importe el porcentaje de capacidad con apertura amplia.
Este ventilador puede producir altas presiones a altas velocidades. Las aspas tienden a ser de autolimpieza y pueden ser de alta resistencia estructural. En la figura 4 se ilustran los impulsores tpicos. No se suelen utilizar para ventilacin.
Tipo de curvatura al frente: Este ventilador imprime al aire que sale de las aspas una velocidad mayor que el de aspas con inclinacin inversa, que posean la misma velocidad en la punta. Aunque descarga aire a alta velocidad, funciona a menor velocidad que otros tipos, con lo cual es adecuado para un equipo de proceso en donde se requieren rboles largos. Es bastante silencioso y requiere poco espacio. (Figura 5)
Tipo de curvatura inversa o inclinadas hacia atrs: Tienen aspas inclinadas o con curvatura hacia atrs al ngulo ptimo para convertir gran parte de la energa directamente a presin (Figura 6); por ello, son muy eficientes para ventilacin.
Estos ventiladores funcionan a velocidad media, tienen amplia capacidad de presin y volumen y producen menor carga de velocidad que los del mismo tamao con curvatura al frente. Otra ventaja es que las pequeas variaciones en el volumen del sistema ocasionan pequeas variaciones en la presin del aire, lo cual facilita su control.
Ventiladores con aspas aerodinmicas: Tienen aspas de curvatura inversa y seccin transversal aerodinmica para aumentar su estabilidad, rendimiento y eficiencia. Estos ventiladores suelen ser ms silenciosos y no tienen pulsaciones dentro de sus lmites de operacin, porque el aire puede pasar por las ruedas con menor turbulencia (Figura 7)
Fig. 5: La rueda con curvatura al frente tiene capacidad para mucho volumen a baja velocidad y es bastante silenciosa.Fig. 6: La rueda con inclinacin hacia atrs entrega gran parte de su energa directamente como presin.Fig. 7: las aspas aerodinmicas tienen inclinacin hacia atrs para producir menor turbulencia del aire.
Ventiladores tubulares: Se instalan en un ducto, y el aire entra y sale en sentido axial y todos los cambios en la direccin del flujo ocurren dentro del ventilador (figura 8). Su diseo produce un aumento pronunciado en la presin, en una amplia gama (rango) de capacidades (figura 9). Dado que no se sobrecargan, son adecuados para ventilacin y acondicionamiento del aire en edificios, as como para extraccin de humos, humidificacin, secado, enfriamiento de motores y suministro de aire para combustin.
Fig. 8: El ventilador centrfugo tubular est alojado en un ducto para la entrada y salida axiales del aire.
Fig. 9: El ventilador centrfugo tubular produce un fuerte aumento en la presin, dentro de amplios lmites (rango) de capacidades.Fig. 10: Curvas de eficiencia para ventiladores centrfugos y axiales.
1.A.3.- Comparacin entre los ventiladores axiales y los centrfugos
En general, los ventiladores centrfugos son ms fciles de controlar, ms fuertes y menos ruidosos que los de flujo axial. Su eficiencia no cae con tanta rapidez cuando funcionan en condiciones que no son de diseo.
Fig. 11: Comparacin de rendimiento: presin total y caballaje al freno de los ventiladores axial en comparacin con los centrfugos.
A veces se pueden utilizar cajas de entrada, que desvan el aire 90 en la entrada del ventilador, en un espacio de ms o menos un dimetro en la direccin axial, sin menoscabar la presin o eficiencia del ventilador centrfugo, pero no se recomiendan para los flujos axial. Si es posible, los de flujo axial deben tener alrededor de dos dimetros de distancia axial, corriente arriba y corriente abajo, sin obstrucciones ni cambios de direccin.
Los codos en ngulo en la entrada afectan menos a los ventiladores centrfugos que a los axiales, pero pueden esperarse prdidas de eficiencia hasta del 15% cuando ocurren cambios bruscos en la direccin de flujo del aire en la entrada al ventilador.
Las aletas de guas a la entrada suelen producir un control suave incluso con menos del 30% del flujo nominal, pero han ocurrido problemas de vibracin en ventiladores grandes, de tiro inducido y de tiro forzado cuando esas aletas se han cerrado entre 30 y 60%.
Cuando hay altas velocidades en los ductos con un ventilador equipado con aletas de guas de entrada, se debe tener cuidado adicional para obtener formas suaves de flujo del aire en los ductos de entrada y salida y, adems, que estos sea tan fuertes como se necesite para evitar daos por vibracin; sta se agrava con la turbulencia y con la graduacin incorrecta de las aletas de gua de entrada.
Los ventiladores axiales tienen lmites (rango) estrechos de operacin a su mxima eficiencia (Figura 10), lo cual los hace menos atractivos cuando se esperan variaciones en el flujo. La joroba en la curva de rendimiento del ventilador axial (Figura 11); con alrededor del 75% de flujo, corresponde al punto de ahogo. No es deseable las operacin de los ventiladores axiales entre este punto o aqul en el cual no hay flujo; es difcil predecir el rendimiento.
Fig. 12: a) Palas curvadas hacia adelante; b) Radiales; c) Curvadas hacia atrs; d) Air Foil.
En la figura 11 se indica tambin la curva de eficiencia de los ventiladores centrfugos (FC). Hay que tener en cuenta que estas curvas son generales y no implican que los de flujo axial sean menos eficientes.
En las aplicaciones en procesos, por lo general, es mejor que se utilicen ventiladores centrfugos, aunque se tiene un traslape considerable en el rendimiento entre los centrfugos y los axiales en el extremo inferior del intervalo (rango) flujo y presin. En la figura 11 se presenta una comparacin del rendimiento de los ventiladores centrfugos contra los axiales. En la tabla I se enumeran las aplicaciones tpicas.
Los ventiladores centrfugos estndar para ventilacin funcionan hasta alrededor de 22 in de agua; ms all de este punto, se pueden fabricar ventiladores de este tipo para trabajo pesado, con relaciones de mayor compresin en ciertos flujos, de acuerdo con las especificaciones requeridas. No suele haber ningn ventilador disponible para ms de 100 in de agua, con flujos de aire muy reducidos.
Cuando una aplicacin queda fuera de los lmites estndar, es aconsejable consultar con el fabricante para ver si puede construir uno especial para trabajo pesado. Cuando las presiones son ms altas, puede ser difcil la decisin inicial de si el proceso necesita un ventilador o un compresor. En este caso, puede ser necesario tener precios aproximados de ambos antes de hacer la seleccin.
Tabla 1.- Aplicaciones industriales tpicas de los diversos tipos de ventiladores
Tipo de ventilador
AplicacinTuboaxialAxial con aletas de guaRadialCon curvatura al frenteCon curvatura hacia atrsAerodinmico Air Foil
Sistema de transportacin
X
X
Suministro de aire a quemadores de petrleo y gas u hogaresXXXXXX
Reforzamiento de presiones de gas
X
XX
Ventilacin de la plantaXX
XX
Calderas, tiro forzado
X
XX
Calderas, tiro inducido
XX
Escape de hornos rotatorios
XX
Alimentacin de hornos rotatorios
X
XX
Torres de enfriamientoX
Colectores de polvo y precipitadores electrostticos
XX
Secado en procesoXXX
XX
Gases de descarga de reactores o humo en chimeneas.
XX
1.B.- Seleccin de un ventilador
A menudo se admite que los ventiladores tienden a ocasionar menos problemas que otras mquinas y componentes de sistemas y es cierto que son mquinas sencillas pero la confiabilidad depende de la seleccin y aplicacin correctas.
La seleccin depende primero del rendimiento del caudal y presin requeridos; otros factores, que pueden decidir por ciertos ventiladores o tipos de ventiladores, son las partculas y productos qumicos en la corriente de aire, restricciones en el tamao y temperatura de la corriente de aire y el nivel de ruido. Por ltimo una evaluacin de los costos de inversin y operacin definir la seleccin.
1.C.- Sistemas de Ventilacin
Fig. 13: El punto real de funcionamiento del ventilador est en la interseccin de su curva de presin esttica y la resistencia del sistema.
Los valores nominales de un ventilador son independientes de cualquier sistema, pero frecuentemente un ventilador no tiene el rendimiento esperado porque no se tuvieron en cuenta los efectos del sistema.
El punto real de operacin del ventilador est en la interseccin de su curva de presin esttica y la curva de resistencia del sistema.
La resistencia vara en relacin con el cuadrado de la velocidad (para reas constantes de conductos podemos suponer el cuadrado del caudal). Si la resistencia es distinta a la esperada, la interseccin ser en otro lugar de la curva del ventilador.
Respecto de esto ltimo es muy importante observar que un ventilador con curva de presin esttica con mucha pendiente entregara el caudal previsto a pesar de cambios o pequeos errores de clculo de la resistencia del sistema, en cambio uno con curva plana, acusara diferencias notorias; adems, dependiendo del tipo de ventilador, la potencia consumida podr tener grandes variaciones en ms o en menos.
Finalmente las cuatro causas ms comunes de mal rendimiento inducido por el sistema son: flujo excntrico hacia el ventilador, flujo arremolinado hacia el ventilador, ductos incorrectos de salida y obstrucciones en la entrada o la salida.
1.D.- Anexo 1: Seleccin de Ventiladores Centrfugos
Generalidades:
Todos los tamaos de ventiladores pueden construirse con una sola boca de aspiracin (SASE) o con dos bocas de aspiracin (DADE) y en construccin normal o reforzada abarcando las clases I, II y III. Los lmites de operacin en lo que concierne a velocidades de rotacin y a temperaturas de operacin puede observarse en las tablas N1 y N2. Adems la limitacin de clase constructiva de acuerdo al rango de funcionamiento puede verse en la figura 13.
En las figuras 14, 15 y 16 pueden observarse los arreglos constructivos, las posiciones de las bocas de descarga y de ubicacin de los motores.
Las tablas de capacidades de estos ventiladores se basan en condiciones de presin atmosfrica normal, a nivel del mar y temperatura de 20C (68F). Para diferencia de estas condiciones normales ver tablas y procedimientos de reajuste en la tabla N3 (correccin por densidad).
Para otras velocidades de giro a las indicadas en tablas por el fabricante pueden aplicarse las leyes de las turbomquinas hidrulicas, pues el aire a bajas presiones se comporta como un fluido incompresible.
donde Q = caudal
Ps = presin esttica
HP = potencia
n = R.P.M.
1.D.1.- Especificaciones para seleccionar un ventilador
a) Caudal en m3 por minuto o por hora que deber desplazar el ventilador.b) Contra qu presin mxima deber actuar; valor indicado en mm de columna de agua.c) Temperatura y caractersticas del fluido a desplazar.d) Velocidad mxima de salida en metros/minuto o pie/minuto.e) Tipo de arreglo o posicin requerida.f) Si el ventilador debiera ser suministrado con motor, se indicarn las caractersticas de la corriente disponible.g) Uso al que se destinar el ventilador.h) Tipo de cojinetes deseados: bolillas oscilantes, friccin fijos o friccin oscilantes.i) Si ser SASE (Simple Ancho y Simple Entrada) o DADE (Doble ancho y Doble Entrada).
Si ya ha seleccionado el ventilador de las correspondientes tablas, adems de los datos precedentes indicar;
j) Tipo y nmero de ventilador.k) Velocidad de rotacin y potencia absorbida en el eje.Ejemplo:
Ventilador para mover 350 m3 por minuto contra una presin de 51 mm de columna de agua, a temperatura ambiente (20C) de aire saturado de cido sulfrico al 10% deber tener una velocidad mxima de salida de ............ metros minutos. Ser arreglo 3, posicin 5 girado 30 a posicin 6; la corriente disponible es trifsica 220 a 380 V.
Otro:
Ventilador tipo AV, nmero 2030, SASE, para 500 m3 por minuto contra una presin de 51 mm de columna de agua a temperatura de 80C para movimiento de aire con una velocidad de salida de ......... metros por minuto. Ser arreglo 6, posicin 4 con cojinetes a friccin oscilantes girando el rotor a 924 r.p.m. con un consumo en el eje de 7,70 HP. Se suministrar con (o sin) poleas. Se suministrar (o no) el motor de 10 HP trifsico 220/380 V.
Con respecto a la posicin se podrn usar las designaciones, en la figura 14, observando el ventilador desde el lado de accionamiento.
Tabla N 1-Lmites de operacin por temperatura segn arreglos
TEMPERATURAARREGLOS CORRECTOS TIPO DE
CONSTRUCCINFACTOR DE RPM MXIMAS
Hasta 60CTodosNormal1
60 a 100 C1 - 5 - 6Reforzada con acoplamiento especial tipo jaula de ardilla.0,95
100 a 200 C1 - 6 Reforzada con acoplamiento especial tipo jaula de ardilla y eje refrigerado.0,90
200 a 300 C1 - 6Reforzada con acoplamiento especial tipo jaula de ardilla y eje y cojinetes refrigerados.0,85
Tabla N2 - R. P. M. Mximas segn clase constructiva
Tama-Mximas R.P.M. en clase
Tama-Mximas R.P.M. en clase
oIIIIII
oIIIIII
7018228029603730
704488011501450
7020208027003400
704980010401310
7022187024303060
70547209401180
7024170022002780
70606508501070
7027148019302420
7066590770970
7030133017302180
7073540700880
7033121015801980
7080480630795
7036107014001760
7089440575720
704098012701600
7098400520650
Nota: Para correccin para operacin a alta temperatura ver Tabla N1
Figura N13- Seleccin de clase constructiva segn rango de funcionamiento
Figura N 14- Posiciones de la Boca de Decarga
Figura N 15- Ubicacin de los Motores
Figura N 16- Arreglos Constructivos
NOTA: Depende del largo total del motor
1.D.2.- Correccin por densidad
Cuando los ventiladores deben trabajar en condiciones de temperatura y/o altitud que varen de las condiciones normales de 20C y a nivel del mar, los valores de correccin a adoptar se encuentran en la tabla N3 y se aplicar el siguiente procedimiento para convertir las condiciones reales a las condiciones de tablas.
1) Se divide el valor de presin esttica real y caliente por el factor de relacin de densidad dado en la tabla N3, obtenindose el valor equivalente a condiciones normales.
2) Una vez obtenidas las condiciones equivalentes se buscan estos valores en las tablas de rendimiento indicados en las pginas 4 a 39, obtenindose los valores de velocidad exactas.
3) Se debe corregir la potencia al freno indicada en dichas tablas, para obtener la potencia real absorbida.
Es lgico que a menor densidad de aire corresponde menos peso de aire por volumen dado y por lo tanto necesita menos energa el ventilador para mover dicho volumen.
Tmese en cuenta no obstante, que durante el arranque, sobre todo en aplicaciones de proceso, el aire puede estar fro y el ventilador absorber en fro ms potencia del motor que en caliente.
Hay que tener en cuenta adems que a temperaturas altas muchos metales se debilitan y los lubricantes pueden descomponerse. Sugerimos observar la tabla 1 para determinar las verdaderas limitaciones del ventilador a altas temperaturas.
Se puede si es necesario, construir los rotores de acero inoxidable, acoplamientos especiales o sobre enfriamientos de ejes y cojinetes.
Ejemplo: Supongamos un ventilador tipo A.F. 7027 SASE que debe desplazar 178 m3/m de aire a 120C a 900 m. sobre el nivel del mar contra 25 mm de columna de agua.
1) De la tabla N3 para 120C y 900 m. de altura corresponde un factor 0,669.
25mm / 0,669 = 38 mm
2) De la tabla para ventilador A.F. 7027 SASE se observa que debe girar a 865 rpm.
3) La potencia al freno en fro es de 2 HP.
La potencia real ser 2 x 0,669 = 1,34 HP
Tabla N3 - Factores de Correccin por temperatura y por alturaTemperaturaALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR EN METROS
del aire C03006009001200150018002100240027003000
-301.2041.1601.1201.0801.0401.0000.9650.9300.8950.8600.828
-201.1521.1001.0701.0300.9950.9580.9230.8880.8560.8820.792
201.0000.9640.9300.8900.8640.8320.8010.7720.7430.7140.688
400.9460.9120.8800.8480.8180.7870.7580.7300.7030.6760.651
700.8690.8380.8080.7700.7510.7230.6960.6710.6460.6200.598
1000.8030.7740.7470.7200.6940.6680.6430.6200.5960.5730.552
1200.7470.7200.6940.6690.6450.6220.5980.5760.5550.5330.514
1500.6970.6720.6480.6240.6040.5800.5580.5380.5180.4980.480
1800.6540.6310.6080.5860.5650.5440.5240.5050.4860.4670.450
2000.6160.5940.5730.5520.5320.5130.4930.4760.4580.4400.424
2300.5820.5610.5420.5220.5030.4840.4660.4490.4330.4160.401
2600.5520.5320.5130.4950.4770.4590.4420.4260.4100.3940.380
2900.5250.5060.4880.4700.4540.4370.4210.4050.3900.3750.361
Curva caracterstica
Error!Vnculo no vlido.
VELOCIDAD DEL AIRE EN PIES POR MINUTO
Instituciones y edificios pblicosIndustrias
RecomendadaMximaRecomendadaMxima
Salida del ventilador1300-20001500-22001600-24001700-2800
Ingreso de aire ext.5009005001200
Conductos principales1000-13001100-16001200-18001800-2200
Ramificaciones de conductos600-900800-1300800-10001000-1800
Conductos ascendentes600-700800-12008001000-1600
Serpentina de calef.500600600700
Serpentina de refrig.500500600600
Filtros de aire300
350350350
Lavadores de aire500500500500
1.E.- Anexo 2: Datos caractersticos para proyectos
Velocidades recomendadas de aireLa velocidad del aire puede variar de acuerdo al tipo de edificio y sus aplicaciones particulares.
Velocidades bajas o tratamientos acsticos especiales se necesitan para Iglesias, estudios de radio y televisin, bibliotecas, salas de conferencias y aplicaciones similares.
Cada de presin dinmicaLa cada de presin dinmica se produce por el movimiento del aire
VP = (V - 4005)2donde V = velocidad a la salida del ventilador en pie por minuto
Presin total del sistema:
Vp + Sp en pulgadas por columna de agua
Ventiladores encerrados en un plenoCAIDA DE PRESIN DINMICA en pulgadas de columna de agua
Veloci-dad a la salidaCada de presinVelocidad a la salidaCada de presinVeloci-dad a la salidaCada de presinVeloci-dad a la salidaCada de presin
600.0221800.2023000.56142001.10
800.0402000.2503200.63844001.21
1000.0632200.3023400.72146001.32
1200.0902400.3603600.80848001.44
1400.1222600.4223800.90050001.56
1600.1602800.49040001.00052001.69
Cuando los ventiladores estn ubicados en una cmara o pleno se recomiendan unidades ventiladores de doble ancho y doble entrada.
Si el ingreso del aire est fuera del centro u obstruido por l motor, ste puede afectar al rendimiento del ventilador. En este caso se recomienda colocar chapas para prevenir turbulencias y asegurar as una entrada suave de aire al ventilador.
Error!Vnculo no vlido.Las distancias aconsejadas desde el ventilador a las paredes de la cmara se aprecian en la figura.
Los factores de correccin a aplicar figuran en la tabla.Frmulas para el ventiladorRendimiento mecnico =
donde CFM : caudal de aire en pies cbicos/minuto
Rend. por presin esttica =
Velocidad (en pies por minuto) = r.p.m. x circunferencia del rotor del ventilador (en pies)
Factores de correccin para paredes prximas del pleno
D = %dr.p.m.BHPD = %dr.p.m.BHP
1001.0001.000501.0251.075
701.0151.045401.0351.105
601.0201.060301.0501.160
Nota:
*Presin total y presin esttica en pulgadas de columna de agua.
*BTU/hora : cantidad de calor
*Velocidad en pies por minuto
Ejemplo: WR2 para proyectos de rotores
TamaoAMCA Clase IAMCA Clase IIAMCA Clase III
unidadSWSIDWDISWSIDWDISWSIDWDI
BCS122
BCS135
BCS150
BCS165
BCS1821.0
1.7
2.4
3.7
5.42.0
3.4
4.9
7.4
10.71.2
2.1
4.2
6.3
9.32.3
4.2
8.5
12.6
18.51.8
2.8
5.3
7.9
11.63.6
5.7
10.7
15.8
23.2
BCS200
BCS222
BCS245
BCS2708.0
25.5
37.3
62.716.1
51.1
74.5
125.513.6
25.5
37.3
62.727.3
51.1
74.5
125.524.2
36.4
53.2
76.248.3
72.8
106.3
152.4
BCS300
BCS330
BCS365105.5
168.4
251.2211.1
336.7
502.5105.5
168.4
251.2211.1
336.7
502.5113.2
179.6
268.3226.3
359.2
462.5
BCS402
BCS445
BCS490444.3
718.7
1054.5888.7
1208.9
1778.6444.3
718.7
1054.5777.0
1208.9
1778.6445.2
763.2
1123.7780.6
1297.4
1914.1
BCS542
BCS560
BCS660
BCS7301830.6
2903.2
4227.7
6738.23205.1
5062.3
7389.6
11885.11830.6
2903.6
4247.2
6750.23205.1
5062.3
7423.6
11937.61994.6
3086.1
4729.1
6873.9
3533.4
5437.0
8426.2
12185.0
*(T : diferencia de temperatura en F
WR2 para proyectos de rotores AirfoilWR2 es la inercia de los elementos conductores expresada en libras por pie cuadrado en el eje del motor.
El motor debe tener un par de arranque lo suficientemente grande para vencer la inercia del rotor y acelerar hasta la velocidad operativa.
Si la velocidad difiere de la del eje del motor (en los casos de unidades con transmisin a poleas y correas al valor WR2 del rotor del ventilador deber ser multiplicado por:
para poder determinar el WR2 equivalente al eje del motor.
El motor seleccionado deber ser controlado de acuerdo a las necesidades de la potencia del motor y par de arranque. (Datos suministrados por el fabricante)Capacidades mnimas requeridas para instalaciones de ventilacin (STD)
LocalesRenovaciones/horam3/hora pers.
Fbricas, trabajos sedentarios6
Fbricas, trabajos activos10
Fundiciones10
Molinos8
Instalaciones de galvanizado20
LocalesRenovaciones/horam3/hora pers.
Talleres de Imprenta6
Cerveceras (cmaras de fermentacin)20
Tintoreras30
Limpieza y planchado12
Refinera de aceite (sala de bombas)15
Frigorfico (matadero)12
reas de pintura a soplete60
Panaderas (cuadra)20
Panadera (cuadra si hay horno)60
Laboratorios8
Laboratorios mecnicos y elctricos6
Laboratorios qumicos50
Hilanderas8
Tejedura6
Manufactura del tabaco12
Lavaderos15
Lavaderos a vapor22
Locales de planchado y clasificacin15
Carpinteras8
Establecimientos metalrgicos6
Fbricas de papel20
Fbricas de celulosa30
Fbricas de pastas alimenticias8
Fbricas de productos qumicos10
Talleres de forja30
Talleres mecnicos para reparacin de automotores8
dem en garajes15
Locales para mquinas12
Locales para caldera segn potencia instalada20 a 60
Locales para transformadores12
Locales para medidores elctricos12
Locales para medidores a gas6
Lugares de trabajo en general
30
Restaurantes y lugares afines1220
Oficinas en general625
Oficinas privadas640
Oficinas privadas (fumando considerablemente)650
Depsitos para sustancias no fermentables, putrescibles ni olorosas. Menos de 50m36
Ms de 300 m32
Baos, sanitarios10
Escaleras, corredores, pasillos, pasajes, palieres, vestbulos, etc.3
Dormitorios2 a 7
LocalesRenovaciones/horam3/hora pers.
Cocinas20
Bibliotecas630
Exposiciones16
Estudios de radiodifusin6 a 1830
Salas de operaciones
120
Casas de bao (uso colectivo)16
Salas de baile, boite, cabaret
90
Bancos12
Estudios cinematogrficos14
Teatros, cines, auditorios
40
Nota: Durante la etapa inicial de un proyecto se deber tener en cuenta adems de estos valores mnimos lo que marcan los cdigos de edificacin, ley de higiene y seguridad industrial, etc.
2.- Diseo de Conductos de Aire Acondicionado
La apropiada canalizacin del aire en un sistema de acondicionamiento es de fundamental importancia para lograr buenos resultados.
El correcto diseo de los conductos de inyeccin y retorno del aire debe tener en cuenta una serie de factores como ser una distribucin acorde con la estructura del edificio o piso a climatizar, el control del ruido en las canalizaciones, la determinacin de caudales de aire apropiadas para cada ramal, la ubicacin ptima de las salidas, lo mismo que los retornos y el criterio econmico necesario para asegurar la minimizacin de los gastos de inversin y operacin del sistema.
Tres son las variables que intervienen en el clculo de las dimensiones de un conducto:
a) El caudal de aire que circula por el mismo y que suele expresarse en metros cbicos de aire por minuto.
b) La velocidad con que se mueve el aire en la canalizacin, medida generalmente en metros por minuto o por segundo.
c) La contrapresin que ofrece el sistema de conductos a la circulacin del aire y que se mide en milmetros de columna de agua.
En general, el caudal de aire se determina para cada local a climatizar, en base al calor sensible que es necesario retirar o incorporar al mismo y que ha sido determinado por el balance trmico.
La velocidad tiene gran importancia pues su correcta eleccin por el proyectista fijar los niveles de sonido compatibles con una marcha silenciosa del sistema canalizador.
Para su determinacin, pueden ser tiles los valores que se transcriben en la tabla siguiente:
TABLA 1- Valores Recomendados y Mximos de Velocidad del Aire en conductos para sistemas de aire acondicionado de baja velocidad (m/minuto).
DesignacinResidenciasEscuelas - Teatros
Edificios pblicosEdificios industriales
Recom.
MximoRecom.MximoRecom.Mximo
Tomas de aire exterior
150240150270150360
Bocas salida ventilador
300-480510400-600450-660480-700510-840
Conductos principales
210-270240-360300-390330-480360-540390-660
Ramales horizontales
180210-300180-270240-390240-300300-540
Ramales verticales
150200-240180-210240-360240300-500
En cuanto a la tercer variable mencionada, la contrapresin del sistema, debe tenerse en cuenta que toda la red de conductos ofrece una resistencia al paso del aire y que dicha resistencia, debido a la friccin y al movimiento del aire, debe ser vencida por el ventilador a fin de lograr la circulacin en la canalizacin proyectada.
Es decir que la mquina soplante debe generar un caudal de aire con una presin total (medida en milmetros de columna de agua) que sea igual a la presin total que tiene el sistema de conductos.
Esta presin total (Pt), que puede ser medida en cada seccin del conducto por manmetros especialmente adaptados, se compone de dos valores.
El primero es llamado presin esttica del aire (PE) y es la presin que la masa del aire ejerce sobre las paredes del conducto. Es la misma presin que puede medirse en un recipiente cerrado con el aire quieto (esttico) y que se distribuye por igual en toda el rea interna del recipiente.
El segundo componente de la presin total, se debe exclusivamente al movimiento del aire dentro del conducto y su valor depende de la velocidad del fluido, denominndose por ello presin dinmica o de velocidad (PD).
De tal manera que Pt = PE + PD.
Al circular el aire por la canalizacin, la presin total disponible en la boca de salida del ventilador va consumindose debido a las fricciones, cambio de secciones y de direccin.
La presin esttica y la dinmica se van convirtiendo mutuamente una en otra y pueden cada una de ellas aumentar o disminuir a medida que se progresa en la direccin del aire, pero siempre la presin total va disminuyendo.
El valor de la presin total a lo largo de un conducto, que ha disminuido por las prdidas debidas a la friccin y a los cambios de direccin y de seccin, es el que debe tenerse en cuenta para el dimensionamiento de la canalizacin y para elegir el ventilador adecuado.
2.A.- Diseo de conductos
En aire acondicionado, existen varios mtodos para calcular las medidas de los conductos que transportan un determinado caudal de fluido.
La eleccin del mtodo apropiado depende del grado de exactitud que se requiera y tambin de la importancia y tipo de instalacin que se proyecta.
En el sistema de Recuperacin Esttica que es un mtodo cuidadoso, detallado y bastante utilizado en los diseos para aire acondicionado de alta velocidad, se utiliza el principio de ir reduciendo la velocidad del aire de manera que, aunque la presin total disminuye, hay un aumento de la presin esttica que compensa la prdida por friccin en cada tramo del conducto.
La velocidad que se le fija al aire en cada ramal, junto con el caudal de aire que circula y que es dato conocido, fija la seccin del conducto por la frmula:
S = seccin del conducto (m2) C = caudal del aire (m3/min) V = velocidad del aire (m/min.)
En el mtodo de Presin Total que es una adaptacin del anterior, se puede determinar con gran exactitud las prdidas de energa mecnica de todo el sistema, lo que ayuda a elegir con seguridad el ventilador adecuado. Adems el proyectista tiene un conocimiento exacto de la presin total y dinmica en los tramos intermedios de la red y no debe depender adems de asumir una velocidad determinada a la salida del ventilador.
Tambin es un clculo laborioso que exige una detallada tabulacin de los resultados que en definitiva no difieren mucho de los resultados obtenidos por el mtodo de recuperacin esttica.
Existen otros sistemas de clculo de conductos basados en frmulas empricas pero por la universalidad de su aplicacin, nos referiremos en detalle al Mtodo de Igual Friccin.
Es el ms utilizado, es simple en su concepcin, puede aplicarse en la mayora de los casos que se presentan a diario y es pequeo el grado de error que puede cometerse, cuando las velocidades del aire no son elevadas y corresponden a las normalmente utilizadas en los sistemas comunes de baja velocidad.
Es necesario destacar en este punto que ningn sistema de diseo adoptado garantiza un menor costo de la instalacin de conductos.
En caso de requerirse una mxima economa deberan evaluarse todas las variables que intervienen en el costo de un sistema de distribucin de aire, aplicando cada uno de los mtodos de diseo conocidos.
Las principales de esas variables seran: la potencia elctrica del motoventilador, la fabricacin e instalacin de los conductos y su correspondiente aislacin, los requerimientos de espacio, etc.
2.A.1.- Mtodo de igual friccin
Se basa en mantener una cada de presin constante por unidad de longitud de conducto a lo largo de toda la canalizacin.
Luego para determinar la prdida de presin total del sistema debe multiplicarse esta prdida unitaria por la longitud equivalente del conducto distribuidor.
TABLA 2 - Factores de longitud de Codos. Para usar solamente cuando el codo es seguido por un conducto de por lo menos cuatro dimetros de longitud.
RRELACIN DE FORMA
L1.000.750.500.25
Codo simple
0.25
0.50
0.75
1.00
1.50
19
11
9
7
621
13
9
8
724
15
10
9
928
18
15
14
13
Codo con guiador simple
0.25
0.50
0.75
1.00
8
6
6
69
7
8
810
9
9
914
13
14
15
Codo con dos guiadores
0.10
0.15
0.20
0.25
8
7
7
69
8
8
8
10
9
9
9
14
14
13
13
Codo recto con guiadores
20
Doble
codo
(aproximadamente lo mismo que un codo simple del tipo que corresponda)
Se introduce aqu el concepto de longitud equivalente ya que en un sistema de conductos aparecen varias piezas como codos, derivaciones, etc. en las cuales tambin se producen cadas de presin. Se establece entonces que la longitud equivalente de un accesorio como los mencionados es la longitud de un conducto recto del mismo tamao que la pieza considerada cuya prdida de presin es igual a la que se producira en el accesorio.
De esta manera puede reducirse toda la cada de presin del circuito a trminos de longitud del mismo.
En la tabla 2 han sido indicados los factores de longitud equivalente de varios codos normalmente utilizados en un sistema de conductos. Estos factores, que como se ve en la tabla dependen de relaciones entre radio interno y lados del codo, deben multiplicarse por el dimetro equivalente del conducto para obtener la longitud equivalente buscada.
La equivalencia entre dimetro de un conducto circular y ambos lados de un conducto rectangular est fijada por la tabla 3.
TABLA 3 - Conducto circular equivalente a otro rectangular de lados conocidosLados del conducto150200250300350400450500550600Lados del conducto
250213249287
250
300231272302333
300
350249292328361389
350
400264308348384414445
400
450280328368407439470501
450
500292343384427460496526556
500
550305358404447485518551582612
550
600315371422465503541574607638666600
650326384435483524561597630664692650
700335396450498541582620655689716700
750346409465514559602640677711745750
800356419478529576620661698734765800
850366432490544592637678719756788850
900374442504556607656696736775813900
950381452516572622671714757798834950
10003894635265856376867327758168531000
10503964705365956507017477938348741050
11004044805466076627167628108528941100
11504124885566186787297778258699141150
12004194985676306917427938418879301200
1250
5065776417017578088569039491250
1300
5145876517147708248719159661300
1350
5215956647247828368969359841350
1400
5316056747347938499029519991400
1450
53661568474480686291596510111450
1500
54462269475681987692798310271500
1600
559640709778841902956100810571600
1700
656729798862923981103410881700
1800
6747468208859461004106311151800
1900
6967628349009711029108811411900
2000
7017828549259911052111311682000
Lados del conducto650700750800850900950100010501100Lados del conducto
650722
650
700749777
700
750775803834
750
800798829859889
800
850823854884914944
850
9008388759099409711002
900
95086990393496699610281057
950
10008939259559921020105210831114
1000
1050914948981101510441078110811391165
1050
1100934969100410381068110311331165119012221100
1150951990102510571093112711591190121512481150
12009711009104610821116114811801215124012751200
12509901028106811051139117112041240126513001250
130010061046108911261161119812261263129013251300
135010251066110811431181121912481286131613501350
140010421084112611631201124112721308133913751400
145010591102114311841223126012961331136313981450
150010741118116512021242128013181355138814181500
160011051154119912381280132113561398143214671600
170011351185122912751316135913961438147315111700
180011651215126213081351139514351475151515521800
190011941245129213401388143014701511155515921900
200012191272132113681418146215051599159216302000
Lados del conducto1150120012501300135014001450150016001700Lados del conducto
11501278
1150
120013021336
1200
1250132713611389
1250
13001352138814181444
1300
135013781413144314691508
1350
1400140314351468149515231555
1400
14501426146014951523155515821612
1450
150014511485151915501579160816341670
1500
1600148915311565159516301658169817201780
1600
170015451578160916461679170917351770183318901700
180015911621165516921723175617901823188319411800
190016291668170217381769180218501872193419921900
200016681708174517821825184818851913198520432000
Pondremos un ejemplo para aclarar estos ltimos conceptos.
Obtener la longitud equivalente de un codo de 0.30 m. x 0,30 m de un radio interno de 0.15 m.
Refirindonos a la tabla 3.
Dimetro equivalente del conducto = 333 mm.
Radio interno del codo
Relacin de lados:
1
En la tabla 2,
Factor de longitud equivalente = 11
Luego, la longitud equivalente del codo es:
333 x 11 = 3663 mm. = 3.66 m.
El mtodo de Igual Friccin utiliza la simplificacin propuesta por un baco (figura I) que relaciona las variables anteriormente explicadas (caudal, velocidad y cada de presin) con las dimensiones del conducto circular. Para pasar del conducto redondo al rectangular basta aplicar los valores de tabla III.
Analizando el baco mencionado puede comprenderse que basta conocer dos valores para determinar los dos restantes.
En los problemas comunes de aire acondicionado generalmente el dato conocido de antemano por el proyectista es el caudal del aire que circula por la red.
Lo que se suele hacer entonces es fijar la velocidad del fluido a la salida del ventilador, valor que como se dijo es determinado fundamentalmente por consideraciones sobre el nivel de sonido aceptable en la instalacin (Ver tabla 1).
Con el caudal y la velocidad en el tramo inicial, se determina por el baco la prdida de presin (tambin llamada prdida de carga) unitaria en ese tramo, as como tambin la medida del conducto.
Luego solo resta mantener para el resto de los ramales o tramos esa prdida de carga fijada inicialmente y con los caudales de aire en cada uno de ellos (dato conocido) se van determinando las medidas de conducto correspondientes. Como dato accesorio, tambin puede computarse el valor de la velocidad del aire en cada tramo.
Por ltimo, tomando la longitud equivalente del tramo ms comprometido (de mayor prdida de presin), basta multiplicar dicha longitud por la prdida de carga unitaria para conocer el valor de la cada de presin total del sistema de conductos.
Todo lo explicado puede ejemplificarse con el clculo de una instalacin que responde a las caractersticas del esquema de la figura2.
Figura 2 - Esquema de conductos
A
B C D
Ventilador 3 m. 2 m. 2 m. 4 m.
Ejemplo: Calcular una red de conductos segn el esquema para un caudal total del aire de 50 m3/min. Se ha proyectado una velocidad de salida para el tramo inicial (ventilador -A) de 390 m/min.
Determinar el tamao de los conductos y la cada de presin total del sistema inyector de aire.
El caudal total se ha fijado entonces en 50 m3/min. y la velocidad en 390 m/min.
En el baco I puede leerse en la interseccin de estos dos valores que el dimetro del conducto en el tramo ventilador -A es de 400 mm. y la cada de presin unitaria es 0.1 mm columna de agua. Como en el baco se determinan los dimetros del conducto (circular), para poder transformarlo en rectangular, podemos usar la tabla III. As para un dimetro de 400 mm. y buscando que el conducto se aproxime a un cuadrado, adoptamos las medidas de 400 mm. x 350 mm. (dimetro 414 mm.).
Siguiendo verticalmente la lnea de 0.1 mm. col.H2O, el resto de los conductos puede calcularse inmediatamente pues disponemos de los caudales en cada tramo. Los resultados se tabulan segn puede verse en la tabla 4.
TABLA 4 - Resultados del EjemploRamalCaudal m3/minPrdida de presin mm/mVelocidad m/mmDimetro del conducto mm.Medidas del conducto rectangular cm.Longitud equivalente m.Prdida de presin por ramal mm.Prdida de presin acumulativa mm
Ventilador -A
A-B
B-C
C-Iny 4
Ventilador -A
A-Iny1
Ventilador -A
A-B
B-Iny2
Ventilador -A
A-B
B-C
C-Iny350
45
35
20
50
5
50
45
10
50
45
35
150,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1390
385
370
340
390
280
390
385
310
390
385
370
320400
380
340
265
400
150
400
380
200
400
380
340
23040x35
40x30
40x25
25x25
40x35
20x15
40x35
40x30
25x15
40x35
40x30
40x25
30x153
2
2
9,6
3
2,2
3
2
2,2
3
2
2
2,20,3
0,2
0,2
0,96
0,3
0,22
0,3
0,2
0,22
0,3
0,2
0,2
0,220,3
0,5
0,7
1,66
0,3
0,52
0,3
0,5
0,72
0,3
0,5
0,7
0,92
Para determinar la cada de presin total del sistema, podemos apreciar directamente que el tramo Ventilador - Inyeccin 4 es el de mayor longitud y que probablemente tenga la mayor prdida de carga de todo el sistema.
De todas maneras, el clculo que se resume en la tabla IV ser el que indique cul es el ramal ms comprometido.
Suponiendo, no obstante, que el ramal aludido es el que debe considerarse, hay que calcular la longitud equivalente del codo D.
Asumimos que dicho accesorio tiene un radio interior de 0.20 m.
Luego, la relacin
es igual a :
Por otra parte, la relacin de lados (alto sobre ancho) es
En la tabla II (adoptando para simplificar una relacin
) tenemos que el factor de longitud es igual a 9.
Por otro lado, teniendo el codo D medidas iguales a 250 x 250 mm, podemos determinar en la tabla III que su dimetro equivalente es: 287 mm.
Luego la longitud equivalente de dicho codo resulta: 9 x 287 mm. = 2583 mm. = 2.583 m.
La longitud equivalente del tramo Ventilador - Inyeccin 4, es entonces:
3m. + 2m. +2m. +4m. + 2,6 m. +3 m. = 16,6 m.
Esta longitud equivalente multiplicada por la prdida de presin unitaria nos dar cada de presin total del sistema que resultar igual a 1.66 mm. de columna de agua.
Efectuados los clculos para los dems tramos, se comprueba que efectivamente el primer ramal analizado es el que tiene la mayor prdida de presin. Para simplificar se ha tomado un factor igual a 6 para hallar la longitud equivalente del resto de los codos.
Para obtener la cada de presin total del sistema, debe agregarse al valor obtenido de 1.66 mm. de columna de agua, la prdida que se produce en la reja de alimentacin (Inyeccin 4), que puede fijarse en 1.4 mm. de columna de agua.
Este dato puede obtenerse de las tablas de fabricantes de rejas o asimilar valores que figuran en los textos de estudio.
Tenemos entonces una prdida de presin total del sistema de inyeccin igual a 3 mm. de columna de agua. Debe destacarse que el mtodo de Igual Friccin detallado, es aplicable tambin a los conductos de retorno del aire y por ello el clculo se efecta de la misma manera.
En un sistema de retorno el conjunto termina o se conecta a la boca de entrada del ventilador y es en este punto donde se registra la menor presin total. De tal manera que la prdida de carga producida en la lnea de retorno es igual a la diferencia entre la presin atmosfrica de entrada en la reja ms comprometida y la presin total a la entrada del ventilador.
Debe decirse por ltimo, no importa que mtodo de diseo de conductos haya sido utilizado, en todas las bocas de salida del aire deben colocarse registros a fin de balancear los caudales de aire y obtener una ptima distribucin del mismo a los locales a climatizar.
2.B.- Consideraciones finales
El proyectista de un sistema de aire acondicionado salvo en casos especiales, no tiene actualmente necesidad de calcular los componentes de un equipo (como serpentinas, ventiladores, etc.) pues dispone en plaza de una variedad de marcas y modelos que cubren una amplia gama de posibilidades.
Es decir, una vez seleccionado el equipo que pueda cubrir las necesidades trmicas del los locales a climatizar, el ventilador de dicho equipo y su performance dentro de ciertos lmites, queda definido.
Es entonces cuando debe comprobar si dicho ventilador cumple con los requisitos de caudal necesario para la contrapresin que ofrece el sistema de distribucin que ha proyectado.
Aqu se debe tener especial cuidado en considerar que la presin externa del sistema de conductos es la suma de las presiones positivas de inyeccin ms la de succin que se producen en las canalizaciones de retorno.
En otras palabras, el ventilador del equipo seleccionado debe ser capaz de circular un caudal de aire determinado por la carga trmica del local contra una presin exterior que involucra las prdidas en los conductos de inyeccin y retorno. Estas prdidas, medidas en mm de columna de agua, son las que indicara un manmetro diferencial si una de cuyas ramas fuera colocada en la zona de succin del ventilador y la otra en su descarga. Por supuesto estn incluidas en estas prdidas, las que se producen dentro de la mquina.
Los fabricantes de equipos acondicionadores de aire incluyen en sus folletos las performances de los ventiladores indicando las variaciones de caudal frente a distintas presiones estticas que puedan oponerse.
Por todo lo expresado, es sumamente importante que el equipo que se ha elegido no slo sea capaz de cubrir las necesidades trmicas calculadas sino que tambin su sistema circulador de aire pueda cumplir con las exigencias que le impone un proyecto de conductos como el que en este artculo se ha considerado.
2.D.- Tablas
Velocidades mximas recomendadas para Sistemas de baja Velocidad (m/s)
FACTOR DE CONTROLFACTOR DE CONTROL - ROZAMIENTO EN CONDUCTO
APLICACINDEL NIVEL DEL RUIDOConductos principalesConductos derivados
(Conductos princ.)SuministroRetornoSuministroRetorno
Residencias35433
Apartamentos
Dormitorios de hotel
Dormitorios de hospital57,56,5
65
Oficinas particulares
Despachos de directores
Bibliotecas6107,586
Salas de cine y teatro
Auditorios46,55,554
Oficinas pblicas
Restaurantes de primera categora
Comercios de primera categora
Bancos7,5107,586
Comercios de categora media
Cafeteras9107,586
Locales industriales12,5159117,5
Presiones DinmicasPRESIN DINMICA (mm c.a.)VELOCIDAD
(m/s)PRESIN DINMICA (mm c.a.)VELOCIDAD
(m/s)PRESIN DINMICA (mm c.a.)VELOCIDAD
(m/s)PRESIN DINMICA (mm c.a.)VELOCIDAD
(m/s)
0,25
0,50
0,75
12
2,82
3,48
48,75
9
9,25
9,5011,83
12
12,16
12,3217,25
17,50
17,75
1816,60
16,73
16,85
16,9728
29
30
3121,16
21,54
21,90
22,27
1,25
1,50
1,75
24,47
4,89
5,29
5,659,75
10
10,25
10,5012,49
12,64
12,80
12,9618,25
18,50
18,75
1917,08
17,20
17,32
17,4332
33
34
3522,62
22,97
23,32
23,66
2,25
2,50
2,75
36
6,32
6,63
6,9210,75
11
11,25
11,5013,11
13,26
13,41
13,5619,25
19,50
19,75
2017,55
17,66
17,77
17,8836
37
38
3924
24,33
24,65
24,98
3,25
3,50
3,75
47,21
7,48
7,74
811,75
12
12,25
12,5013,71
13,85
14
14,1420,25
20,50
20,75
2118
18,11
18,22
18,3340
41
42
4325,29
25,61
25,92
26,22
4,25
4,50
4,75
58,24
8,48
8,71
8,9412,75
13
13,25
13,5014,28
14,42
14,56
14,6921,25
21,50
21,75
2218,43
18,54
18,65
18,7644
45
46
4726,53
26,83
27,12
27,42
5,25
5,50
5,75
69,16
9,38
9,59
9,7913,75
14
14,25
14,5014,83
14,96
15,09
15,2322,25
22,50
22,75
2318,86
18,97
19,07
19,1848
49
50
5127,71
28
28,28
28,56
6,25
6,50
6,75
710
10,19
10,39
10,5814,75
15
15,25
15,5015,36
15,49
15,62
15,7423,25
23,50
23,75
2419,28
19,39
19,49
19,5952
53
54
5528,84
29,12
29,39
29,66
7,25
7,50
7,75
810,77
10,95
11,13
11,3115,75
16
16,25
16,5015,87
16
16,12
16,2424,25
24,50
24,75
2519,69
19,79
19,89
2056
57
58
5929,93
30,19
30,46
30,72
8,25
8,5011,48
11,6616,75
1716,37
16,4926
2720,39
20,786030,98
Notas: 1. Condiciones aire normal (760 mm Hg y 21C).
2. Valores deducidos de la siguiente ecuacin:
donde: V = velocidad en m/s.
hv = diferencia de presin dinmica.
Rozamiento en los Elementos de un Sistema de Conductos RectangularesELEMENTOCONDICIONESRELACIN L/D **
Codo de radio de seccin rectangular
R/D
W/D0,50,751,001,251,50
Relacin L/D
0,5
1
3
633
45
80
12514
18
30
409
11
14
185
7
8
124
4
5
7
Codo de radio de seccin rectangular con guas
NmeroR/D
de0,500,751,001,50
guasRelacin L/D
1
2
318
12
1010
8
78
7
77
7
6
Codo de X
Codo de radio con o sin guasX / 90 multiplicado por el valor correspondiente a codo anlogo de 90
Codo recto rectangular
Sin guas
Guas de cambio de direccin de simple espesor
Guas de cambio de direccin de doble espesor60
15
10
Doble codo
W/D = 1, R/D = 1,25 *
S = O
S = D15
10
Doble codo
W/D = 1, R/D = 1,25 *
S = O
S = D20
22
Doble codo
W/D = 1, R/D = 1,25 * para ambos
S = O
S = D15
16
Doble codo
W/D = 2, R1/D = 1,25 * , R2/D = 0,5
Direccin de la flecha
Direccin inversa45
40
Doble codo
W/D = 4, R/D = 1,25 * para ambos codosDireccin de la flecha
Direccin inversa17
18
Rectangulares (Cont.)ELEMENTOCONDICIONESVALOR DE n ***
Transformacin
V2 = V1Prdida p.e = nhv10,04
Expansinn
ngulo a
v2/v10,20
0,40
0,605
0,25
0,27
0,2810
0,22
0,25
0,2615
0,20
0,23
0,2520
0,18
0,22
0,2430
0,15
0,20
0,2440
0,13
0,19
0,23
Ganancia p.e =n(hv1 - hv2)
Contraccin
a
n30
0,311****45
0,31760
0,326
Prdida p.e. = n(hv2 - hv1)**** Pendiente 25%
Entrada abrupta
0,10
Prdida p.e. = nhv1
Entrada suave
0,009
Salida abrupta
Salida suave
Prdida p.e. o ganancia consideradas nulas
Entrada reentrante
Prdida p.e. = nhv10,25
Orificio redondo de borde agudo
A1/A2n0
0,760,25
0,700,50
0,570,75
0,331,00
0
Prdida p.e. = nhv2
Contraccin abrupta
V1/V2n0
0,400,25
0,370,50
0,290,75
0,15
Prdida p.e. = nhv2
Expansin abrupta
V2/V1n0,20
0,090,40
0,140,60
0,140,80
0,09
Ganancia p.e. = nhv1
Tubera que atraviesa el conducto
E/D
n0,10
0,060,25
0,160,50
0,60
Prdida p.e. = nhv1
Barra que atraviesa el conducto
E/D
n0,10
0,210,25
0,420,50
1,21
Prdida p.e. = nhv1
Alivio sobre la obstruccin
E/D
n0,10
0,020,25
0,070,60
0,27
Prdida p.e. = nhv1
Rozamiento por Codos Rectangulares
CODO DE RADIO SIN GUASCODO DE RADIO CON GUAS ***CODOS CUADRADOS ***
DIMENSIONES DEL CONDUCTO
(cm)
WDRelacin de radio ** R/D = 1,25Rt= 150 mm (recom.)Rt= 75 mm (aceptable)Guas cambio de direccin
Doble espesorGuas cambio de direccin
Simple espesor
LONGITUD ADICIONAL EQUIVALENTE DE CONDUCTO RECTO (METROS)
Deflec-tores
Deflec-tores
240120
90
75
60
509,22
7,38
6,51
5,65
4,6713,40
10,82
9,22
9,84
8,232
2
2
1
112,60
9,22
11
8,36
7,303
3
2
2
211,80
8,85
7,30
5,90
517,70
13,40
10,95
8,85
7,30
180120
90
75
60
50
40
308,25
6,90
6,20
5,05
4,42
3,80
3,5613,04
9,80
8,40
8,48
6,76
5,302
2
2
1
1
111,92
8,65
9,80
7,31
5,75
4,72
4,503
3
2
2
2
2
110,45
8,56
7,43
6,33
5,31
4,42
3,2017,70
13,40
10,95
8,85
7,30
5,95
4,50
150120
90
75
60
50
40
308
6,51
5,65
4,77
4,18
3,56
2,9512,17
9,10
7,50
8,08
6,44
4,672
2
2
1
1
111,43
8,06
9,20
7,75
6,17
4,47
4,213
3
2
2
2
2
19,74
8,56
6,88
5,98
5,01
3,80
2,9517,70
13,40
10,95
8,85
7,30
5,95
4,50
120240
120
90
75
60
50
40
30
25
2013,31
7,67
5,90
5,28
4,42
4,18
3,26
2,62
2,40
2,3910,48
10,38
7,67
6,88
7,13
5,65
4,423
2
2
2
1
1
19,96
6,60
8,40
6,20
5,03
4,18
3,80
3,24
2,673
3
2
2
2
2
1
1
18,55
6,88
6,20
5,28
4,46
3,59
2,95
2,38
2,0817,70
13,40
10,95
8,85
7,30
5,95
4,50
3,56
2,98
105105
90
75
60
50
40
30
25
206,81
5,90
5,03
4,42
3,87
3,25
2,66
2,40
2,088,23
7,05
6,30
6,26
5,28
4,112
2
2
1
1
17,57
6,31
7,74
5,64
4,70
3,85
3,80
2,99
2,333
3
2
2
2
2
1
1
17,17
6,56
5,92
4,75
4,18
3,54
2,66
2,36
1,7215,55
13,40
10,95
8,85
7,30
5,95
4,50
3,56
2,98
90180
90
75
60
50
40
30
25
2010,04
5,60
4,79
4,14
3,53
2,98
2,70
2,36
2,088,04
6,59
5,70
5,95
5,03
3,823
2
2
1
1
15,69
6,64
6,47
4,42
3,62
3,56
2,65
2,363
2
2
2
2
1
1
15,90
5,28
4,42
3,80
3,25
2,70
2,33
1,7213,40
10,95
8,85
7,30
5,95
4,50
3,56
2,98
8080
75
60
50
40
30
25
205,00
4,76
4,11
3,54
2,95
2,33
2,08
1,725,53
5,45
5,69
4,67
3,522
2
1
1
15,10
6,20
5,00
4,18
3,56
3,51
2,68
2,383
2
2
2
2
1
1
15,09
5,03
4,39
3,55
3,19
2,33
2,08
1,7211,98
10,95
8,85
7,30
5,95
4,50
3,56
2,98
Rozamiento por Codos Rectangulares (cont.)
CODO DE RADIO SIN GUASCODO DE RADIO CON GUAS ***CODOS CUADRADOS ***
DIMENSIONES DEL CONDUCTO
(cm)
WDRelacin de radio ** R/D = 1,25
RT= DRt= 150 mm (recom.)Rt= 75 mm (aceptable)Guas cambio de direccin
Doble espesorGuas cambio de direccin
Simple espesor
LONGITUD ADICIONAL EQUIVALENTE DE CONDUCTO RECTO (METROS)
Deflec-tores
Deflec-tores
7070
60
50
40
30
25
204,40
3,84
3,54
2,95
2,33
2,08
1,724,22
5,10
4,40
3,192
1
1
15,03
4,45
3,80
3,26
3,21
2,66
2,382
2
2
2
1
1
14,16
3,84
3,54
2,95
2,33
2,08
1,7210,33
8,85
7,30
5,95
4,50
3,56
2,98
60240 *
180 *
120 *
80
50
40
30
25
20
1511,28
9,46
6,55
3,74
3,26
2,91
2,33
2,05
1,76
1,475,65
5,13
6,02
4,75
3,84
3,253
3
2
1
1
15,96
4,17
3,54
2,92
2,99
2,33
2,083
2
2
2
1
1
16,82
6,26
5,32
3,53
2,95
2,64
2,34
2,06
1,73
1,1723,83
21,46
18,30
8,85
7,30
5,95
4,50
3,56
2,98
2,36
50200 *
150 *
100
50
40
30
25
20
159,47
7,75
6,50
3,25
2,65
2,05
1,80
1,47
1,174,88
5,65
4,50
3,52
2,613
2
2
1
14,13
2,95
2,70
2,66
2,37
2,083
2
2
1
1
15,65
5,03
4,13
2,95
2,37
2,05
1,80
1,47
1,1719,83
17,41
14,57
7,30
5,95
4,50
3,56
2,98
2,36
40160 *
120 *
90 *
40
30
25
20
157,72
6,22
4,43
2,66
2,05
1,76
1,47
1,172,76
3,63
3,26
2,363
2
2
13,52
2,67
2,40
2,34
1,77
1,813
3
2
1
1
14,18
3,56
3,25
2,08
1,76
1,49
1,47
1,1714,26
12,87
11,24
5,95
4,50
3,56
2,98
2,36
30120 *
90 *
60 *
30
25
20
155,64
4,71
3,25
2,05
1,76
1,47
1,152,34
2,10
2,422
2
12,34
2,10
2,42
2,01
1,49
1,473
3
2
1
1
12,95
2,67
2,32
1,49
1,47
1,16
0,889,84
8,95
7,74
4,50
3,58
2,98
2,36
25100 *
75 *
50 *
25
20
155,53
3,81
2,65
1,47
1,19
1,191,79
1,79
2,082
2
11,88
2,36
1,78
1,49
1,493
2
2
1
12,33
2,07
1,78
1,19
1,16
0,887,79
7,18
6,25
3,56
2,98
2,36
2080 *
60 *
40 *
20
153,82
3,21
2,33
1,16
0,881,53
1,77
1,152
1
11,23
1,49
1,47
1,173
2
2
11,79
1,79
1,47
0,89
0,896,26
5,65
4,73
2,98
2,36
1560 *
45 *
30 *
152,95
2,37
1,72
0,881,17
0,881
11,19
1,19
1,192
2
11,19
1,17
0,89
0,894,45
3,83
3,01
2,36
* Dobladuras difciles como la representada.
Dobladura difcil Dobladura fcil
Ejemplo: Situacin de las guas en un codo rectangular.
Codo de radio corto con guas.
Datos:Codo rectangular de la figura
Radio interno (Ri) = 8 cm
Ancho de conducto = 50 cm.
Radio exterior (Rh) = 58 cm.
Calcular:1.- Separacin entre dos guas
2.- Relacin R/D del codo.
Solucin
Colocacin de guas en codo de seccin rectangular
1.- Entrar en el grfico con Ri = 8 cm y Rh = 58 cm. Lase la separacin entre guas es R1 y R2 (lnea de trazo fino del grfico)
R1 = 15 cm
R2 = 28 cm
2.- El radio medio del codo es de 33 cm., por lo tanto R/D = 33/50 = 0,66
Aunque lo recomendable es dar a los codos una curvatura interna, en ocasiones es necesario suprimirla. El grfico 6 sirve tambin para estos casos, en ellos se supone que el radio interior es la dcima parte del exterior.
Situacin de las Guas en los codos rectangulares
Tabla 6 - Dimensiones de conductos. rea de seccin, dimetro equivalente, y tipo de conducto (cont.)Medidas1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
del conducto (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)Sec. (m2)Dim. equiv. (mm)
1050
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
1450
15002,21670
16002,317202,51780
17002,517702,618332,81890
18002,718232,818832,919413,12005
19002,718722,919343,119923,320573,52115
20002,919133,119853,320433,521053,721653,92222
2100319603,220283,420943,621563,82215422754,32332
22003,120083,420733,621383,82207422654,223254,423854,72445
23003,320553,521153,72185422554,223154,423804,624354,924955,12552
24003,421003,721703,922404,123004,423704,624354,824805,125545,32615
25003,621303,822104,122924,423704,624404,824854,925105,226055,62670
26003,72185422504,323354,523854,82520525255,326055,526555,82715
27003,922254,122854,323554,624354,925055,125555,426305,6268562770
28003,922354,223154,524054,82470525305,326055,426405,927506,22805
29004,122854,423754,72455525205,325955,626655,927356,128006,42860
30004,223204,624254,824755,225705,426405,827156,127856,428556,72920
31004,423604,62427525155,225905,626655,927406,128006,428626,82945
32004,423724,724645,125555,426355,727036,127806,328306,729307,13000
33004,624224,924905,225755,626655,927546,328386,629056,929807,33046
34004,624405,125365,426405,82710627666,428526,729357,130107,53105
35004,824905,125625,626755,927456,328306,62890729907,330557,63130
3600525305,326155,72692627656,428586,829287,230357,531007,93175
* Los nmeros de mayor tamao que figuran en la tabla indican la clase de conduccin.Conversin de Velocidad
(pies por minuto - metros por segundo)
Conversin de Volumen
(pies cbicos por minuto - metros cbicos por segundo)
2.E.- Anexo
2.E.1.- Montaje de conductos
Fabricacin de conductos
Dimensin lado mayor cmGalga
hasta 75BWG N 24
desde 75 a 150*BWG N 22
mayores a 150*BWG N 20
* Los conductos sern prismados y llevarn los refuerzos segn las normas SMACNA para baja velocidad.
2.E.2.- Fijacin de Grapas
2.E.3.- Deflector de bandeja
2.E.4.- Marcos para difusores
Nota: Antes de colocar rejas y difusores pintar con pintura negro mate el lado de los conductos para evitar el brillo de la chapa.
2.E.5.- Unin de conductos
2.E.6.- Persiana fija tipo celosa
Conducto revestido
2.E.7.- Persiana para regulacin de caudales
Rejas para Inyeccin y Retorno de aire en Piso
Marco porta Filtros
3.- Seleccin de rejas y difusores para la alimentacin y retorno del aire acondicionado
3.A.- Conceptos bsicos
El aire es normalmente inyectado en los ambientes a velocidades mucho ms altas que las tolerables en la zona ocupada.
Asimismo, su temperatura puede ser mayor (calefaccin), menor (refrigeracin) igual (ventilacin) que la temperatura que se debe mantener en el ambiente.
A medida que el aire inyectado, que llamaremos aire primario, va alejndose de la reja de inyeccin, arrastra un volumen bastante grande de aire de la habitacin (aire secundario) que se mueve hacia la vena primaria, incrementa su volumen, va modificando su temperatura y humedad y por ltimo, al perder velocidad, va cayendo lentamente hacia la zona ocupada.
Este fenmeno de arrastre se llama induccin y sus consecuencias son importantes si se tiene en cuenta que cada metro cbico de aire que se inyecta es capaz de movilizar alrededor de quince metros cbicos de aire de la habitacin en determinadas condiciones.
Dos son los tipos de elementos que se utilizan fundamentalmente para la inyeccin del aire en los sistemas de baja velocidad y su diferencia se basa en la forma de ubicacin de las mismas:
1. Rejas de Pared - Ubicadas en la parte superior de la pared e inyectando el aire en forma horizontal.
2. Difusores de cielorrasos - Instalados en el cielorraso y proyectando el aire en forma vertical.
Existe una serie de alternativas en cuanto a la forma de ubicar los elementos impulsores del aire a los ambientes pero principalmente las rejas y los difusores, aunque difieran en su conformacin geomtrica, son los dos elementos bsicos de la distribucin.
Lo mismo puede decirse para las bocas de retorno y la eleccin del proyectista debe basarse en las posibilidades que le brindan las particularidades constructivas de los edificios a climatizar, sin dejar de tener en cuenta que pueden existir soluciones no convencionales que a veces producen iguales o mejores resultados.
Lo importante a tener en cuenta es que el aire tenga movimiento dentro del local para lo cual debe inyectarse a una velocidad adecuada, as el famoso corto circuito de las bocas de inyeccin con las de retorno queda superado siempre que la velocidad de inyeccin sea la suficiente como para provocar una correcta induccin de la masa de aire del ambiente.
Y que cumplido este requisito, no importa que una boca de alimentacin est al lado de otra de retorno, como sucede con los acondicionadores de aire individuales o las rejas de inyeccin y retorno concntricas, pues el efecto inductivo de la masa de aire primario sobre el secundario es el que importa en definitiva.
En nuestro pas hay una cantidad bastante limitada de fabricantes de este tipo de unidades. En todos los casos sus modelos de fabricacin se basan en prototipos estadounidenses y no todos los catlogos contienen la informacin suficiente como para que el proyectista pueda seleccionar la reja o difusor adecuados a las necesidades de su proyecto.
Este trabajo pretende dar una orientacin al respecto y establecer los principios bsicos a considerar para seleccionar una reja o difusor, ya sea de inyeccin o retorno de aire.
Para ello, hemos tenido en cuenta las caractersticas constructivas de los elementos que estn actualmente disponibles en el mercado, aunque no dejemos de reconocer que se est avanzando en este campo y es de esperar que en pocos aos contaremos con manuales de seleccin de los fabricantes que ayuden al diseador a elegir adecuadamente el tipo de elemento que desee utilizar.
3.B.- Rejas de pared
Este tipo de boca de inyeccin es muy empleada en instalaciones combinadas de calefaccin refrigeracin ya que es posible mantener buenas condiciones de circulacin de ambos ciclos (Figura 1)
Adems oponen baja contrapresin a la salida del aire, logrndose alcances considerablemente altos y su costo es menor que el de los difusores de cielorraso.
Las rejas de inyeccin se seleccionan en base a una serie de factores que son los siguientes:a) Caudal de aire
Este dato se basa exclusivamente en la cantidad de calor que debe suminstrarse o eliminarse de cada local acondicionado y se calcula en base al balance trmico realizado previamente.
b) Velocidad de salida
El aire debe tener a la salida de la reja una velocidad adecuada y que est fundamentalmente determinada por un nivel de sonido aceptable para el local en cuestin.
La tabla 1 muestra los valores recomendados de velocidad de inyeccin.
Tipo de localVelocidad (m/min.)
Estudios de radiodifusin y T.V. .......................................150
Residencias .......................................................................150-225
Departamentos ..................................................................150-225
Iglesias ..............................................................................150-225
Habitaciones de Hoteles ....................................................150-225
Teatros .............................................................................150-300
Oficinas Privadas ...............................................................150-300
Cinematgrafos .................................................................300-375
Oficinas generales .............................................................300-375
Depsitos .........................................................................450
Locales Industriales ..........................................................450-600
c) ngulo de deflexin
Tiene importancia en este tipo de rejillas la posicin de las aletas direccionales. A tal efecto mencionaremos que la abertura de inyeccin sin estas aletas provoca en la corriente de aire una dispersin de aproximadamente 20.
Los mximos alcances se obtienen con aletas dispuestas en forma paralela y horizontal.
Los mnimos alcances se producen con alabes cuyo ngulo de dispersin con respecto a la horizontal es de 553.B.1.- Alcance
Como expresamos al principio el aire tiene, al ser inyectado por la reja, una cierta velocidad que es mayor que la tolerable en la zona ocupada del local.
Debido a esta velocidad inicial y por la energa cintica que lleva implcita, la vena de aire alcanza a transponer una distancia determinada hasta que alcanza un valor residual en que disminuye esta velocidad considerablemente, habiendo provocado con su movimiento el fenmeno de induccin de la masa de aire del local a que nos hemos referido, ponindolo en accin.
La distancia horizontal recorrida desde la reja hasta alcanzar un valor mnimo de movimiento y comenzar a caer hacia la zona ocupada, es el alcance de la reja, medido en metros.
Este valor es fundamental para seleccionar una reja de inyeccin y generalmente se determina considerando la distancia que existe entre la reja y la pared opuesta de la habitacin.
En el caso de dos rejas ubicadas en paredes opuestas, el alcance se fijara como la mitad de la distancia existente entre ambas rejas.3.B.2.- Presin total
Se mide en milmetros de columna de agua y es la presin disponible en el conducto inmediatamente antes de la salida por la reja, presin necesaria para vencer la resistencia que dicha reja ofrece al paso del aire.
Esto tiene importancia pues esta resistencia se suma a la existente en el sistema de conductos y en el equipo acondicionador de aire de manera que el ventilador de ste ltimo tenga la capacidad suficiente como para vencer no slo la resistencia que le ofrece el sistema de distribucin sino para lograr que el aire salga por la reja venciendo su oposicin y descargando correctamente el caudal calculado.
La tabla II nos permite seleccionar una reja de inyeccin tomando como parmetros de entrada el caudal de aire a inyectar y el alcance de la vena de aire primario.
En los recuadro que dan el tamao de las rejas figura tambin la velocidad de inyeccin del aire y la presin total a vencer.
Otro dato que se ilustra en dichos recuadro es la posicin de los alabes de la reja para obtener los alcances deseados.
Error!Vnculo no vlido.CaudalAlcance de la vena de aire en metros
(m3/min)34,25,46,67,8910,212
20 x 10
2,1C
165 0,45
20 x 1020 x 10
2,8EA
244 1,04195 0,66
30 x 1020 x 1020 x 1020 x 10
4,2GGCA
256 1,14393 2,71330 x 1,90292 x 1,49
35 x 1525 x 1025 x 1020 x 1020 x 1020 x 10
5,6GGEECA
184 0,58414 3,02387 2,61489 4,10440 3,40388 2,66
35 x 1535 x 1030 x 1030 x 1025 x 1025 x 10
7
GEECCA
281 1,37339 2,00399 2,79357 2,26435 3,30382 2,59
40 x 1530 x 1530 x 1540 x 1040 x 1030 x 10
8,4
GGEECC
241 1,01325 1,85304 1,62407 2,89366 2,33430 3,25
60 x 1540 x 1535 x 1530 x 1535 x 1035 x 1030 x 10
9,8
GGGEECA
185 0,58343 2,08391 2,69432 3,27475 3,96427 3,20441 3,42
50 x 2050 x 1535 x 1535 x 1535 x 1535 x 1535 x 15
11,2
GGGEECA
187 0,60313 1,70448 3,53480 3,09480 3,09376 2,48334 1,95
75 x 2060 x 1535 x 1540 x 1540 x 1535 x 1535 x 15
12,6
GGGGEEC
139 0,33238 0,99415 3,04442 3,42413 2,97472 3,93425 3,17
60 x 2550 x 2060 x 1535 x 1535 x 1535 x 1535 x 15
14
GGGGEEC
159 0,40235 0,96325 1,85460 3,70431 3,25431 3,25387 2,61
75 x 2560 x 2060 x 1540 x 1540 x 1540 x 1540 x 15
15,4
GGGGGEC
134 0,30214 0,81291 1,47442 3,45442 4,08412 2,97372 2,41
75 x 2050 x 2060 x 1540 x 1540 x 1540 x 15
16,8
GGGGEE
186 0,60281 1,32340 2,66481 4,08450 3,55450 3,55
90 x 2075 x 1560 x 1550 x 1550 x 1550 x 15
18,2
GGGGEE
168 0,48274 1,32343 2,08415 3,04388 2,64388 2,64
75 x 2560 x 2060 x 1560 x 1560 x 1560 x 15
19,6
GGGGEE
171 0,58273 1,32370 2,41370 2,41345 2,08418 3,04
90 x 2575 x 2075 x 1560 x 1550 x 1550 x 15
21
GGGGGE
150 0,40232 0,93316 1,75396 2,74296 1,52447 3,50
90 x 3090 x 2060 x 2060 x 1560 x 1560 x 15
22,4
GGGGGE
135 0,30206 0,76206 0,76312 3,14312 3,14394 2,74
CaudalAlcance de la vena de aire en metros
(m3/min)34,25,46,67,8910,212
90 x 3060 x 3060 x 2050 x 2060 x 1560 x 15
23,8
GGGGGE
143 0,35216 0,81216 0,81399 2,81448 3,55419 3,09
90 x 2575 x 2075 x 1560 x 1560 x 15
25,2
GGGGE
183 0,58183 0,58379 2,54475 3,98444 3,47
75 x 3060 x 3060 x 2060 x 2060 x 20
26,6
GGGGE
192 0,66168 0,50369 2,41446 3,50415 3,04
90 x 3090 x 2075 x 2075 x 1550 x 20
28
GGGGG
168 0,50192 0,66310 1,70422 3,14469 3,88
Nota: Si el tamao seleccionado no satisface requerimientos arquitectnicos o estructurales se deber elegir una reja de la misma rea. Innumerables ensayos han demostrado que variando las dimensiones, no hay un apreciable efecto sobre el alcance de la vena de aire, si se mantiene constante el rea de pasaje de fluido.
3.C.- Difusores
Este tipo de elemento es utilizado cuando los conductos de alimentacin del aire se instalan en el espacio comprendido entre la losa techo y el cielorraso suspendido del local a acondicionar.
El aire inyectado por el difusor (aire primario) reacciona con el aire de la habitacin (aire secundario) de dos maneras.
Figura 2
En primer lugar la velocidad de salida del aire primario Vs (figura 2) va disminuyendo hasta llegar a un valor terminal VT como consecuencia de su progresiva mezcla con el aire local.
En segundo lugar la corriente penetrante de la inyeccin induce en el local un movimiento del aire en la zona ocupada del mismo (hasta 1,80 m del piso) haciendo que este aire secundario alcance la velocidad VL que debe tener un valor tal que no produzca sensaciones desagradables o molestas a los ocupantes.
El valor VL generalmente se especifica en alrededor de 10 metros/minuto.
El alcance A del difusor es la distancia medida horizontalmente entre el centro del difusor y el punto en el cual el aire inyectado alcanza la velocidad terminal VT.
Todo lo expresado sirve para poder seleccionar un difusor teniendo en cuenta el caudal de aire que debe ser inyectado (dato que se obtiene con el balance trmico) y el alcance A ya definido.
La tabla III corresponde a la seleccin de un tipo de difusor cuyas caractersticas constructivas son comunes a varios fabricantes de nuestro medio.
Es el tpico difusor redondo, de frente plano (en contraposicin con los de frente escalonado) y que tiene en su cuello un juego de deflectores para variar el caudal de aire de inyeccin. (Fig. 3).
Se entra en la tabla con el caudal de aire a inyectar en metros cbicos por minuto (determinado por el balance trmico) y con el alcance en metros.
Figura 3
Este alcance, en el caso de un solo difusor colocado en la habitacin, corresponde a la distancia del centro del difusor a la pared ms prxima.
Se trata siempre en este caso de elegir como punto de ubicacin el centro geomtrico del local.
Si se instalan dos o ms unidades, el alcance corresponde a la mitad de la distancia entre dos difusores adyacentes.
En el recuadro correspondiente de la tabla se determina el dimetro del cuello del difusor en centmetros.
Fig. 4
Es necesario destacar aqu que este tipo de unidades se especifica por el dimetro del cuello y no por el dimetro exterior visible que por supuesto es mayor.
Ello se detalla con claridad en la figura 4 donde puede establecerse que este dimetro corresponde aproximadamente a la abertura que debe efectuarse en el cielorraso para ubicar el anillo de ensamble del conducto.
La tabla de seleccin est basada en una velocidad terminal del orden de los 30 metros/minuto y una velocidad VL en la zona de ocupacin de 10 metros/minuto.
En los recuadros de la tabla III junto con el valor del dimetro figura la velocidad del aire en el cuello del difusor, en metros/minutos.
El valor obtenido debe verificarse con los datos de la tabla IV que da valores recomendables de dicha velocidad fundamentalmente gobernados por la limitacin del nivel de sonido aceptable en los locales.
Tipo de LocalVelocidad en el cuello del difusor (m/min.)Tipo de LocalVelocidad en el cuello del difusor (m/min.)
Estacin de radio y T.V.180-210Cafeteras
Salas de Operacin240-270Teatros
Habitaciones de Hospital
habitaciones de Hotel
Oficinas privadas
Residencias240
a
300Cinematgrafos
Recepcin de Hoteles
Restaurantes
Bowlings360
a
450
Auditorios
Aulas de Colegios
Salas de Concierto
Libreras
Pequeos negocios
Oficinas Generales300
a
360Estadios
Fbricas
Gimnasios
Cocinas de Restaurantes
Depsitos450
a
540
El ltimo factor a tener en cuenta en la seleccin, corresponde a la resistencia que ofrece el difusor a la salida del aire.
Se trasladan a continuacin los valores correspondientes a distintas velocidades para el tipo de difusor que estamos considerando.
Tabla V
Velocidad en el cuello del difusor (m/min.)150180210240270300360420480540600
Presin total (mm. Col. H2O) 0,370,620,871,121,501,752,623,504,505,757,25
Como resumen podemos decir entonces que, seleccionando el difusor en base al caudal de aire y el alcance, debe verificarse luego que la velocidad tenga valores compatibles con el tipo de local a acondicionar y que la presin disponible para vencer la resistencia, sea tenida en cuenta dentro de los factores que intervienen en la seleccin del equipo acondicionador y sistema de conducto.
Esta tabla corresponde a rejas de retorno con aletas fijas e inclinadas 35 con respecto a la horizontal y con deflectores de regulacin por detrs (fig. 5).
Se completa con el dato de la presin esttica de la reja (en este caso negativa) medida en mm de columna de agua, suponiendo que las aletas estn separadas entre s aproximadamente 12,5 mm.
Seleccin de rejas para inyeccin de aire
caudales de 75 a 3.500 pies3/min
ritrac.
.
Seleccin de rejas de inyeccin de Aire
Tabla 1.- Seleccin de Graduacin de rejas
Tabla 2.- Seleccin de rejas cuyo caudal oscila entre 50 y 500 CFM (pie3/min.)
Tabla 3.- Seleccin de rejas cuyo caudal oscila entre 500 y 3500 CFM
Procedimiento a Seguir:
1) Seleccione la graduacin de rejas apropiada en la Tabla 1.
Para alcances largos y cono cerrado use la graduacin A o C.
Para alcances cortos y cono amplio use la graduacin E o G.
Para una condicin intermedia use la graduacin C.
2) Localizado el alcance pedido en pies, desplcese horizontalmente hasta interceptar la lnea de caudal necesario .
Si esta interseccin no coincide sobre una de las lneas y verticales correspondiente a las dimensiones de rejas, hay que continuar la diagonal correspondiente al caudal hasta dar con la lnea vertical ms cercana. (Este es el llamado punto de operacin)
3) Determine la velocidad de inyeccin y la presin total en el punto de operacin aplicada a la graduacin C.
Para determinar la velocidad de inyeccin en otras graduaciones de rejas, multiplique la velocidad indicada en el diagrama por alguno de los siguientes factores:
Deflexin A - 0,9
Deflexin E - 1,1
Deflexin G - 1,2
Usando la nueva velocidad se puede leer la presin total directamente de la Tabla.
4) En la tabla siguiente tambin se recomiendan ciertas velocidades de inyeccin segn el diseo adoptado.
De manera que si el punto de operacin cae arriba o abajo de esa velocidad de inyeccin, se aconseja desplazarse sobre la diagonal correspondiente al caudal hasta dar la velocidad solicitada y as elegir la medida de reja adecuada.
AplicacinVelocidad (m/seg.)
Estudios de radio1,5 a 2,5
Viviendas2,5 a 4
Departamentos2,5 a 4
Dormitorios de hotel2,5 a 4
teatros2,5 a 4
Oficinas privadas2,5 a 4
Cines5
Oficinas Generales5 a 6,5
Almacenes7,5 a 10
Rejas para Retorno de Aire
serie 10.000 modelo retorno estampado
ritrac..
Medidas Generales
ANCHOS = Mltiplos de 40 mm.
ALTOS = Mltiplos de 40 mm. y 50 mm.
Seleccin de rejas de retorno estampada SERIE 10.000
CAUDALES DE 50 A 2200 PIES3/MIN
ritrac.
.
Rejas de Extraccin de aire
SERIE 10.000 MODELO CHAPA CALADA
ritrac
Medidas generales
ANCHOS =Mltiplos de 40 mm y 50 mm
ALTOS = Mltiplos de 40 mm y 50 mm
Seleccin de rejas de extraccin de chapa calada serie 10.000
caudales de 20 a 1400 pies3/ min
ritrac
Rejas para inyeccin y Retorno de Aire
Serie 10.000 Modelo Rejas de Piso
con 100/100 de regulacin y sin regulacin
ritrac
MEDIDAS GENERALES
ANCHOS :Mltiplos de 50 mm.
ALTOS:Mltiplos de 50 mm.
Persianas Mviles
Modelo PARA INTERCALAR CONDUCTO DE ALETAS OPUESTAS
ritracv= 200 a 250 amb/mil
MEDIDAS GENERALES
ANCHOS: mltiplos de 100 mm.
ALTOS: Mltiplos de 50 mm.
Persianas Fijas con Tejido AntipjarosMODELO PARA AMURAR
con marco de ngulo y sin marco de ngulo
ritrac
MEDIDAS GENERALES: ALTOS:Mltiplos de 100 mm.
ANCHOS:Mltiplos de 50 mm.
Difusores Cuadradoscon 100/100 de regulacin y sin regulacinritrac
ABCDE
X55 mm.30 mm.30 mm.35 mm.
Importante: EN TODOS LOS CASOS LOS DIFUSORES SE PIDEN POR LA MEDIDA
A (mltiplos de 50 mm.)
Seleccin de Difusores
Cuadrados de Inyeccin de aire
CAUDAL