articulo de refrigeracion -sistema de acondicionamiento de aire central

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO FACULTAD DE INGENIERÍA UNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC . SISTEMA DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE CENTRAL Manuel De piñeres A lgarn! Luis Duar"e #ala$i%! &%l'es M aes"re Or%($%! Ernes"% M%rales Carri%ni! #e)r% Suare( Cresp%* Ing. Hermes Ramírez león, Grupo BN. 28/05/2015 Refrigeraión ! "en#ilaión $e %ire aon$iiona$o, &ni'ersi$a$ $e la (os#a, Barran)uilla RESUMEN:  este articulo realizo sobre el tema de sistema de acondicionamiento de aire central se realizó una inve stig ación teó rica sobre el concepto, características y funciona miento, ventajas y desventa jas de los aires centrales, también se investiga el factor de eficiencia energética estacional (SEER el conce pto y ecuaciones y como aplica para este e!uipo de refri gera ción, analiza cual es son lo s be ne fi ci os !u e tr ae es ta nuev a implementación energética de la eficiencia. PA LABRAS CLA VE:   "condicio namiento, Refrigeración, SEER, Eficiencia#  ABSTRACT : $ realize t%is article on t%e issue of syst em cen tral air cond itio ning t%eo retic al rese ar c% on t% e conc ep t, fe atures an d functionality, advantages and disadvantages of central air too& pla ce, t%e seasonal energ y efficien cy ratio (SEER concept and e!uation s is al so inve st igat ed an d as ap pl ied to t%e refrigeration e!uipment, analyze '%at are t%e benefits t%at brings t%is ne' energy efficiency implementation. KEY WORD: onditioning, Refrigeration, SEER, Efficiency#. INTRODUCCIÓN En este artículo referente a la asignatura de refrigeración y ventilación de aire acondicionado se realiza una investiga ción de aires centrales !ue son los aires acondicion ados cen tra les son e!uipos de re fri gera ción y acondicionamiento se caract erizan po r la ca pa cidad de en fr iar  grandes )reas con un solo e!uipo mediantes duc tos !ue mantie ne )rea s sep arad as a la misma temperatura también %ay !ue tener en cuenta su pote ncia y efici enci a al momento de ref rescar espacio s grandes y ampli os. * a mbién se man ej a el concepto de SEE R (Seasonal energy efficiency ratio es el nuevo est)ndar de eficiencia !ue est)n manejando los e!uipo de refrigeración O+,ETIVOS O+,ETIVO GENERAL- +esarrollar una investigación sobre el sistema de aires centrales y re!uerimien tos de eficiencia energética estacional (SEER de los e!uipos de air es centra le s. "dem)s de su s ven tajas y desventajas y los pasos para calcularlo 1

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADOFACULTAD DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC

.

SISTEMA DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE CENTRAL

Manuel De piñeres Algarn! Luis Duar"e #ala$i%! &%l'es Maes"re Or%($%! Ernes"%M%rales Carri%ni! #e)r% Suare( Cresp%*

Ing. Hermes Ramírez león, Grupo BN. 28/05/2015 Refrigeraión ! "en#ilaión $e %ire aon$iiona$o, &ni'ersi$a$ $e la (os#a, Barran)uilla

RESUMEN:  este articulo realizo sobre eltema de sistema de acondicionamiento de airecentral se realizó una investigación teórica

sobre el concepto, características yfuncionamiento, ventajas y desventajas de losaires centrales, también se investiga el factor de eficiencia energética estacional (SEER elconcepto y ecuaciones y como aplica paraeste e!uipo de refrigeración, analiza cualesson los beneficios !ue trae esta nuevaimplementación energética de la eficiencia.

PALABRAS CLAVE:   "condicionamiento,Refrigeración, SEER, Eficiencia#

 ABSTRACT : $ realize t%is article on t%e issueof system central air conditioning t%eoreticalresearc% on t%e concept, features andfunctionality, advantages and disadvantages of central air too& place, t%e seasonal energyefficiency ratio (SEER concept and e!uationsis also investigated and as applied to t%erefrigeration e!uipment, analyze '%at are t%ebenefits t%at brings t%is ne' energy efficiencyimplementation.

KEY WORD: onditioning, Refrigeration,

SEER, Efficiency#.

INTRODUCCIÓN

En este artículo referente a la asignatura de

refrigeración y ventilación de aireacondicionado se realiza una investigación deaires centrales !ue son los airesacondicionados centrales son e!uipos derefrigeración y acondicionamiento secaracterizan por la capacidad de enfriar grandes )reas con un solo e!uipo mediantesductos !ue mantiene )reas separadas a lamisma temperatura también %ay !ue tener encuenta su potencia y eficiencia al momentode refrescar espacios grandes y amplios.*ambién se maneja el concepto de SEER

(Seasonal energy efficiency ratio es el nuevoest)ndar de eficiencia !ue est)n manejandolos e!uipo de refrigeración

O+,ETIVOS

O+,ETIVO GENERAL-

+esarrollar una investigación sobre el

sistema de aires centrales y

re!uerimientos de eficiencia energéticaestacional (SEER de los e!uipos de

aires centrales. "dem)s de sus

ventajas y desventajas y los pasos

para calcularlo

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADOFACULTAD DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC

.

O+,ETIVO ES#ECÍFICOS-

$nvestigar y analizar los sistemas de

aire central concepto características,

ventajas y desventajas.

$nvestigar y analizar la eficiencia

energética estacional (SEER de los

e!uipos de aires centrales.

MARCO TEÓRICO

El concepto del aire acondicionado centralsirve tanto para instalaciones de calefaccióncomo de refrigeración, para esto se utiliza unsolo e!uipo, !ue puede estar formado por uncalefactor (calefacción y un evaporador conuna condensadora, para producir refrigeración. Se puede instalar el calefactor solamente y a posterior se instala la etapa defrío, sin %acer modificaciones en la instalación.

 "condicionadores de aire centrales, al igual

!ue cual!uier otra unidad de aireacondicionado, le ayuda a estar cómodo endías c)lidos de verano. a unidad se enfría elaire y también des%umidifica.

+e no contar con gas natural para lacalefacción se utiliza la electricidad paragenerar frío y calor y al e!uipo se lo denominabomba de calor. Es una m)!uina térmica demuy alto rendimiento.

El principio de funcionamiento se basa en

acondicionar el aire, calent)ndolo orefriger)ndolo, para luego enviarlo por unalínea de conductos de inyección de aire %astalos distintos ambientes de la vivienda, paraluego retornar al e!uipo para ser tratadonuevamente. os conductos terminan en rejasde inyección y de retorno de aire, la forma deéstas, es muy variada y se adaptan seg-n lasnecesidades ar!uitectónicas.

Cara$"ers"i$as )e aires $en"rales

os aires acondicionados centrales secaracterizan por su potencia y eficiencia almomento de refrescar espacios grandes yamplios. Siempre %an representado unasolución integral para el %ogar o empresa, sise desea enfriar varias %abitaciones a la vez.El aire climatizado se distribuye por el lugar através de ductos. os e!uipos centralesofrecen en general todas las ventajas de unaire acondicionado com-n, con el beneficioagregado de contar con un sistema defiltración y limpieza del aire de superior 

calidad a otros tipos de e!uipos m)spe!ueos. /01

Fun$i%na'ien"% )e l%s aires $en"rales 

 "l igual !ue cual!uier otro aparato de aireacondicionado, las centrales utilizanrefrigerante para enfriar el aire dentro de sucasa. *ienen unas mayores estacionescentralizadas de refrigeración de unidadesm)s pe!ueas. Ellos proporcionan el airefresco a través de algunos conductos de

pared o los sistemas de tuberías. /21

Imagen 1: funcinamien! "e #$ ai%e$ cen!%a#e$&

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADOFACULTAD DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC

.

Ven"a.as / Des0en"a.as )e l%s aires$en"rales

os "condicionadores de aire

centralizado son m)s f)ciles de

mantener !ue los acondicionadores de

aire m)s pe!ueas ya !ue tienen un

solo sistema.

*ambién son muc%o m)s silenciosas

!ue las unidades m)s pe!ueas. Ellos

son e3celentes para limpiar el aire de

polvo y también para los alérgenos. Sealimentan limpio, fresco y el aire

des%umidificado interior de su casa.

o primero !ue debes tener en cuenta

es el tamao de la unidad de ".

*iene !ue ser lo suficientemente

grande como para enfriar o calentar el

aire, pero no demasiado grande.

4na de las ventajas para la instalación

de este tipo de aparatos de aire

acondicionado es !ue se pueden

establecer diferentes temperaturas en

diferentes %abitaciones.

5tra ventaja est) relacionada con la

factura de la luz como se puede %acer un montón de a%orros.

6uede activar la " en una sola

%abitación, mientras !ue los otros

permanecen igual, y así a%orrar dinero

con la electricidad, no como en el caso

de un sistema de calefacción central.

Es la pena invertir en un m-ltiplo

envasados acondicionadores terminal

aérea ya !ue se a%orrar) dinero a

largo plazo.

5tra ventaja para los acondicionadores

de envasado terminal aérea es !ue

son m)s f)ciles de instalar y también

m)s barato !ue los sistemas centralesde aire acondicionado.

*ambién el espacio necesario para la

instalación es muc%o menor a

diferencia del sistema central. 6ara

temperaturas diferentes en diferentes

)reas, envasado de aire acondicionado

terminal son la mejor opción.

 El -nico sistema m)s barato para%abitaciones individuales es la de un

acondicionador de aire montado

ventanas. El caso es !ue sólo

funcionan con eficacia en zonas

pe!ueas.

Re!uiere de obra y una complicada

instalación. 7ormalmente es una

buena opción cuando la vivienda la

compras con este tipo de aire

preinstalado. /81

+e lo contrario tendr)s !ue encastrarlo

en el falso tec%o de la vivienda y si no

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.

6*  "seg-ralos con sujetadores alrededor 

del conducto fle3ible y séllalos con cinta.+eja !ue los conductos fle3ibles

descansen sobre las vigas del )tico con

tan sólo unos sujetadores para evitar !ue

se muevan si sopla el viento.

7* ?az agujeros en el tec%o para acomodar 

las ventilaciones. $nstala ventilaciones

met)licas en esas aperturas, por lo

general clavadas o atornilladas a

viguetas con un martillo o pistola detornillos. "segura los conductos en las

ventilaciones con tirantes ajustables y

cinta.

8* $nstala un retorno de aire frío y un filtro

de aire cerca del piso adyacente al punto

de entrada de la unidad de enfriamiento@

algunas unidades construidas para la

instalación dentro del %ogar tendr)n

aperturas de retorno construidas en elfondo, eliminando la necesidad de

conductos de retorno separados. 4bica

siempre los retornos cerca del piso en

una parte central de la casa donde el aire

fluya naturalmente.

9* Sella todas las junturas de los conductos

fle3ibles con cinta del fabricante@ nunca

uses cinta ad%esiva !ue, a pesar de su

nombre, no se ad%erir) bien. 6on

cubiertas en las ventilaciones dentro de

la casa.

:* Revisa el sistema para ver si %ay

pérdidas forzando el encendido dele3tractor.

2;* Ausca solapas en los conductos o

escuc%a un silbido !ue indi!ue una

pérdida de aire. Repara las pérdidas. /;1

Cal$ular el 0al%r SEER en un sis"e'a)e uni)a) )e aire a$%n)i$i%na)%$en"ral

as unidades de aire acondicionado caserastienen una clasificación llamada SEER (siglaen inglés de clasificación de eficiencia deenergía estacional.

*odas las unidades de aire acondicionadotienen estas clasificaciones para !ue lospropietarios puedan entender la eficiencia desu sistema. 6uedes calcular esta clasificaciónt- mismo con un par de datos de informaciónb)sicos. ?ablando de manera general, los

sistemas de aire acondicionado con unn-mero de SEER alto son m)s eficientes !uea!uellos con clasificaciones bajas.

a mayoría de los sistemas deacondicionados son eléctricos@ necesitar)s tucuenta de la electricidad para ayudarte acalcular la clasificación SEER de tu unidad.

#as%s para $al$ular-

2* ocaliza la unidad de aire

acondicionado interna en tu %ogar. El

)tico, el sótano o los armarios internos

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADOFACULTAD DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC

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son las ubicaciones m)s comunes de

la unidad.

3* Retira el panel de la unidad girando las

perillas y jalando el panel. Ausca el

n-mero de salida A*4 !ue se

encuentra en la unidad, regularmente

en un pedazo de papel pe!ueo

dentro del panel

4* Recupera las facturas de servicios

p-blicos para los meses en los !ueutilizas tu unidad de aire

acondicionado. El total de &ilo'atts

%oras utilizados estar) en la factura.

5* Suma todos los &ilo'atts %oras para

determinar el total de %oras utilizadas

para la temporada de calor en tu

región. +ivide este n-mero a la mitad

ya !ue esto representa el uso de

energía del aire acondicionado de tu%ogar.

6* +ivide la salida A*4 de los aires

acondicionados entre el total de

&ilo'atts utilizados para determinar la

clasificación SEER de tu unidad./B1

a clasificación energética de e!uipos de aireacondicionado (clase ", A# se basa enestos par)metros !ue %emos visto,obteniéndose de la siguiente formaC

Imagen ): e$!*n"a%e$ c#a$ificaci(n "e SEER "e #$ ai%e$

cen!%a#e$&

Imagen +: e!i,ue!a "e SEER "e #$ ai%e$ cen!%a#e$&

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADOFACULTAD DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC

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Imagen -: e!i,ue!a "e SEER "e #$ ai%e$ cen!%a#e$&

El SEER<Seas%nal energ/ e==i$ien$/ ra"i%>

En los Estados 4nidos, la eficiencia de los

aires acondicionados es com-nmente(pero no siempre medido por el Dactor deeficiencia de energía ambiental (seasonalenergy efficiency ratio (SEER. El mayor valor del índice SEER, representa unamayor eficiencia del aire acondicionado.

El índice SEER es el resultante de dividir la cantidad de A*4%r durante el periodode uso dividido entre la potencia deentrada en vatios para el mismo periodo.

SEER ? <+TU @ > B

6or ejemplo, una unidad de B::: A*4%de capacidad, con SEER de 0:,consumir) B:::0: F B:: Gatios enaverage.

Imagen .: e$!a"/$!ica "e a0%% cn SEER "e #$ ai%e$

cen!%a#e$&

a energía eléctrica consumida por aopuede ser calculada multiplicando losvatios de average por el tiempo deutilización anual en %orasC B:: H I 0::: %F B::,::: HJ% F B:: &H% Esto esasumiendo 0::: %oras de operacióndurante una típica temporada de uso de

enfriamiento (K %oras por día por 02B díaspor ao.

SEER est) relacionado con el coeficientede desempeo (coefficient of performance56 com-nmente4sado en termodin)mica y también est)relacionado con el factor de eficiencia deenergía (Energy Efficiency Ratio EER.

El EER es la medida de un e!uipo en

particular para temperaturas e3ternas e$nternas, mientras !ue el SEER escalculado sobre un rango amplio detemperaturas e3ternas (la distribución+e las temperaturas en los diferentessitios del método de testeo SEER. /B1

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADOFACULTAD DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC

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SEER es calculado de dividir un factor en4nidades $mperiales dividido entre un

factor en S$.

El 56 es un valor sin unidad por!uedivide factores en (joules en el numerador y denominador.

 " continuación fórmulas de correlaciónentre SEER EER y 56 est)n disponiblespara la compaía 6acific Las and Electricompany +onde MHM son los vatiospromedio de entrada, y (A*4% es la

capacidad de enfriamiento del e!uipo.

SEER ? EER

0.9

SEER ? CO# 4*8:3 EER ? CO# 4*524

4n SEER de 08 es e!uivalente a un 56 de8.;8, !ue significa !ue 8.;8 unidades deenergía de calor son emanadas por cadaunidad de energía de trabajo.

Imagen : e$!*n"a% "e eficiencia SEER "e #$ ai%e$cen!%a#e$ en '21)&

Estos nuevos ratios pretenden ser m)srealistas y adecuados al uso !ue se le da una

bomba de calor o e!uipo de aireacondicionado. "un!ue no vamos a entrar afondo en cómo se calculan, tienen en cuentados par)metros importantes !ue no seconsideraban para el EER y 56C

• onsumo del e!uipo cuando est)

apagado, desactivado por termostato o

en espera.

• Duncionamiento del e!uipo con cargas

parciales (0::N, O;N, ;ON, 20N +e

esto se deduce !ue estos nuevos

par)metros son muc%o m)s fiables a la

%ora de comparar e!uipos !ue los

anteriores.

•  EER y 56, aun!ue utilizarlos para

estimar el consumo anual de un e!uipo

todavía puede llevarnos a error./B1

 CONCLUSIONESEn este artículo se analizó el sistema deacondicionamiento de aire central estose!uipos son de menor consumo y de grantamao se analizaron las ventajas ydesventajas de este sistema, elfuncionamiento as unidades de aireacondicionado centrales se suelen utilizar para enfriar una casa o una empresa durantelos períodos de clima c)lido y %-medo.

a eficiencia SEER es algo !ue se est)implementando en muc%os países y ya !ue laeficiencia energética ayuda al planeta ydisminuye el consumo de energía eléctrica.

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REFRIGERACIÓN Y VENTILACIÓN DE AIRE ACONDICIONADOFACULTAD DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD DE LA COSTA CUC

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4na unidad central empuja el aire caliente enla m)!uina, enfría el aire y lo envía a través

del %ogar o negocio a través del sistema deconducto de aire. Si la unidad de aireacondicionado central funciona pero no enfría,%ay una variedad de razones posibles por lascuales puede suceder eso, algunas de lascuales se resuelven f)cilmente y otras en laspudiera ser necesario la ayuda de unprofesional.

+I+LIOGRAFIA

2*Te"% e i'Hgenes re=eren$ia)%s )ela siguien"e pHgina eJ-

• %ttpC'''.ingenieriavillar.com.ar

airePacondicionadoPcentralPrefrig

eracion.%tml.

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adoscentrales.3*Te"% e i'Hgenes re=eren$ia)%s )e

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casaQconstruidaQcimientosQlosaQ

comoP09B:.

4*Te"% e i'Hgenes re=eren$ia)%s )ela siguien"e pHgina eJ-

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acondicionadorQdeQaireQcentral.

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