tema n°3. calculo de cargas termicas

57
1 TEMA 3. CALCULO DE CARGAS TÉRMICAS INTRODUCCIÓN Este material ha sido preparado a partir de la metodología y la información brindada por el texto Manual de aire Acondicionado de la Carrier, con el mismo se puede realizar el cálculo de carga térmica para la climatización de locales de uso general, así como el flujo de aire requerido para la instalación lo que permite la selección de los equipos pertinentes en correspondencia con criterios que contribuyan a mejorar el desempeño energético de la instalación. Las bajas y altas temperaturas producto de las inclemencias del medio ambiente, fueron en los orígenes de la humanidad un enemigo a vencer, el agua fría y la sombra, tal vez, fueron los únicos medios para mitigar las inclemencias del hábitat en el cual se desarrollaba la especie humana. En épocas más recientes, por ejemplo, los antiguos romanos tuvieron la idea de colgar mantas húmedas frente a las puertas, principalmente en climas secos, con ello se lograba un enfriamiento por evaporación. Uno de los pioneros en el desarrollo de maquinaria capaz de contrarrestar las adversidades del medio ambiente, es sin duda Leonardo da Vinci, quien diseño un enfriador por evaporación, el cual satisfacía las necesidades de varios locales. El desarrollo de los sistemas de la calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), se inició en los últimos 100 años. Los sistemas de calefacción central se desarrollaron en el siglo XIX y el acondicionamiento de aire mediante refrigeración mecánica ha progresado notablemente en los últimos 50años. Desde la segunda mitad de los años setenta, el ahorro o uso racional y eficiente de la energía ha sido fundamental para mantener los niveles de bienestar y desarrollo de las sociedades industrializadas. En Colombia país donde cada vez hay mayor interés en promover planes, programas y medidas de uso eficiente de la energía (Revolución energética), con objeto de minimizar los consumos haciendo de esta manera más racional el uso de la energía. Por esta razón el objetivo de este manual es facilitar al ing. una herramienta de cálculo con la debida información para que pueda tomar las respectivas medidas para hacer así del equipo de aire acondicionado un elemento eficiente dentro de la revolución que llevamos adelante. La función principal del aire acondicionado es procurar condiciones de confort térmico a las personas que ocupan un local, una nave industrial o, en general, cualquier tipo de edificación. En ocasiones es difícil evaluar su participación, debido a que la energía empleada en este concepto no es directamente atribuible a la productividad de la empresa. Los procesos industriales que requieren de aire acondicionado son poco frecuentes, aunque sí existen procesos que requieren condiciones muy controladas del ambiente en cuanto a temperatura y humedad. En instalaciones comerciales se presenta una situación contraria, debido a que este rubro llega a representar uno de los principales cargos; de su adecuada selección se deriva la economía de la instalación,

Upload: consueloarenas

Post on 14-Dec-2015

252 views

Category:

Documents


7 download

DESCRIPTION

cargas

TRANSCRIPT

Page 1: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

1

TEMA 3. CALCULO DE CARGAS TÉRMICAS INTRODUCCIÓN Este material ha sido preparado a partir de la metodología y la información brindada por el texto Manual de aire Acondicionado de la Carrier, con el mismo se puede realizar el cálculo de carga térmica para la climatización de locales de uso general, así como el flujo de aire requerido para la instalación lo que permite la selección de los equipos pertinentes en correspondencia con criterios que contribuyan a mejorar el desempeño energético de la instalación. Las bajas y altas temperaturas producto de las inclemencias del medio ambiente, fueron en los orígenes de la humanidad un enemigo a vencer, el agua fría y la sombra, tal vez, fueron los únicos medios para mitigar las inclemencias del hábitat en el cual se desarrollaba la especie humana. En épocas más recientes, por ejemplo, los antiguos romanos tuvieron la idea de colgar mantas húmedas frente a las puertas, principalmente en climas secos, con ello se lograba un enfriamiento por evaporación. Uno de los pioneros en el desarrollo de maquinaria capaz de contrarrestar las adversidades del medio ambiente, es sin duda Leonardo da Vinci, quien diseño un enfriador por evaporación, el cual satisfacía las necesidades de varios locales. El desarrollo de los sistemas de la calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), se inició en los últimos 100 años. Los sistemas de calefacción central se desarrollaron en el siglo XIX y el acondicionamiento de aire mediante refrigeración mecánica ha progresado notablemente en los últimos 50años. Desde la segunda mitad de los años setenta, el ahorro o uso racional y eficiente de la energía ha sido fundamental para mantener los niveles de bienestar y desarrollo de las sociedades industrializadas. En Colombia país donde cada vez hay mayor interés en promover planes, programas y medidas de uso eficiente de la energía (Revolución energética), con objeto de minimizar los consumos haciendo de esta manera más racional el uso de la energía. Por esta razón el objetivo de este manual es facilitar al ing. una herramienta de cálculo con la debida información para que pueda tomar las respectivas medidas para hacer así del equipo de aire acondicionado un elemento eficiente dentro de la revolución que llevamos adelante. La función principal del aire acondicionado es procurar condiciones de confort térmico a las personas que ocupan un local, una nave industrial o, en general, cualquier tipo de edificación. En ocasiones es difícil evaluar su participación, debido a que la energía empleada en este concepto no es directamente atribuible a la productividad de la empresa. Los procesos industriales que requieren de aire acondicionado son poco frecuentes, aunque sí existen procesos que requieren condiciones muy controladas del ambiente en cuanto a temperatura y humedad. En instalaciones comerciales se presenta una situación contraria, debido a que este rubro llega a representar uno de los principales cargos; de su adecuada selección se deriva la economía de la instalación,

Page 2: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

2

con el cumplimiento cabal de las condiciones de confort. En un edificio comercial, el aire acondicionado puede llegar a representar entre 10 y 20% del costo total de la inversión inicial en instalaciones y el primer lugar en el consumo de electricidad. Por esta razón se expondrá a continuación una secuencia recomendaciones y metodología de cálculo RECOMENDACIONES PARA COMENZAR EL CÁLCULO 1. Orientación del edificio: Situación del local a acondicionar con respecto a:

a) Puntos cardinales: efectos de sol y viento. b) Estructuras permanentes próximas: efectos de sombra. c) Superficies reflectantes: agua, arena, lugares de estacionamiento, etc.

2. Destino del local: oficina, hospital, local de ventas, fábrica, taller de montaje, etc. 3. Dimensiones del local o locales: largo, ancho y alto. 4. Altura del techo: de suelo a suelo, de suelo a techo, espacio entre el cielo raso y las vigas. 5. Columnas y vigas: tamaño, profundidad y cartelas o riostras angulares. 6. Materiales de construcción: materiales y espesor de paredes, techos, suelos y tabiques y su posición relativa en la estructura. 7. Condiciones de circunambiente: color exterior de las paredes y techumbre, sombra proyectada por edificios adyacentes y luz solar. Áticos: ventilados o sin ventilar, por gravedad o ventilación forzada. Espacios circundantes acondicionados o no; temperatura de los no acondicionados, tales como: salas de calderas; cocinas, etc. Suelo sobre tierra, levantado o sótano. 8. Ventanas: dimensiones y situación, marcos de madera o metal, cristal simple o múltiple, tipo de persiana, dimensiones de los salientes de las ventanas y distancia del marco de la ventana a la cara exterior de la pared. 9. Puertas: situación, tipo, dimensiones y frecuencia de empleo. 10. Escaleras, ascensores y escaleras mecánicas: situación, temperatura del espacio adyacente si no está acondicionado. Potencia de los motores, ventilados o no. 11. Ocupantes: número, tiempo de ocupación, naturaleza de su actividad, alguna concentración especial. Algunas veces es preciso estimar los ocupantes a base de metros cuadrados por persona o promedio de circulación.

Page 3: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

3

12. Alumbrado: potencia en la hora punta. Tipo: Incandescente, fluorescente, directo o indirecto. Si el alumbrado es indirecto deben ser previstos el tipo de ventilación que tiene y el sistema de salida y alimentación del aire. Si se carece de información exacta se recurre a hacer un cálculo de la iluminación en vatios por metro cuadrado. 13. Motores: situación, potencia nominal y empleo. Este último dato es muy importante y debe valorarse cuidadosamente. La potencia de entrada de los motores eléctricos no es necesariamente igual a la potencia útil dividida por el rendimiento. Frecuentemente, los motores trabajan con una permanente sobrecarga o bien por debajo de su capacidad nominal. Es siempre conveniente medir la potencia consumida, cuando sea posible. Esto es muy importante en los proyectos de instalaciones industriales en las que la mayor parte de la carga térmica se debe a la maquinaria. 14. Utensilios, maquinaria comercial, equipo electrónico: situación, potencia indicada, consumo de vapor o gas, cantidad de aire extraído o necesario y su empleo. Puede obtenerse más precisión midiendo los consumos de energía eléctrica o de gas durante las horas punta. Los contadores normales sirven frecuentemente para este objeto con tal de que una parte del consumo de gas o energía no esté incluida en las aportaciones de calor al local. Es preciso evitar la acumulación de ganancias de calor por distintos conceptos. Por ejemplo, un tostador o una parrilla eléctrica puede que no se utilice por la noche, así como una sartén no sea utilizada por la mañana. Tampoco todas las máquinas comerciales que hay en un mismo local funcionan simultáneamente. Un equipo electrónico exige frecuentemente su propio acondicionamiento de aire. En estos casos deben seguirse las instrucciones del fabricante en cuanto a variaciones de humedad y temperatura, las cuales son, con frecuencia, muy restrictivas. 15. Ventilación: metros cúbicos por persona o por metro cuadrado (de acuerdo con el cliente). Excesivo humo u olores. Extractores de humos: tipo, tamaño, velocidad, caudal. 16. Almacenamiento térmico: comprende el horario de funcionamiento del sistema (12, 16 ó 24 horas al día) con especificación de las condiciones punta exteriores, variación admisible de temperatura en el espacio durante el día, alfombras en el suelo, naturaleza de los materiales superficiales que rodean el espacio acondicionado. 17. Funcionamiento continuo o intermitente: si el sistema debe funcionar cada día laborable durante la temporada de refrigeración o solamente en ocasiones, como ocurre en las iglesias y salas de baile. Si el funcionamiento es intermitente hay que determinar el tiempo disponible para la refrigeración previa o preenfriamiento.

Page 4: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

4

SITUACIÓN DEL EQUIPO Y SERVICIOS El análisis del local debe incluir también la información que permita al ingeniero seleccionar la situación del equipo y planificar los sistemas de distribución de aire y agua. A continuación se da una guía para obtener esta información: 1. Espacios disponibles: situación de los huecos de escalera, de ascensor, chimeneas en desuso de conductos, montacargas, etc, y espacios para unidades de ventilación, máquinas de refrigeración, torres de enfriamiento, bombas y servicios. 2. Posibles obstrucciones: situación de las condiciones eléctricas, cañerías o interferencias en general que pueden estar situadas en el trazado de los conductos. 3. Situación de los tabiques y cortafuegos: se requieren registros o llaves de humero. 4. Situación de las entradas de aire exterior: en relación con la calle, otros edificios, dirección del viento, suciedad y desvío de contaminadores nocivos. 5. Suministro de energía eléctrica: situación, capacidad, limitaciones de corriente, tensión, fases y frecuencias, tres o cuatro hilos, forma de incrementar la energía en caso necesario y dónde. 6. Suministro de agua: situación, dimensiones de tuberías, capacidad, presión, temperatura máxima. 7. Suministro de vapor: situación, dimensiones de tuberías, capacidad, temperatura, presión, tipo de sistema de retorno. 8. Refrigeración: salmuera o agua fría (si las suministra el cliente): tipo de sistema, capacidad, temperatura, caudal, presión. 9. Características arquitectónicas del local: para seleccionar las salidas de aire que se va a impulsar. 10. Equipo y conductos de aire existentes: para su posible empleo. 11. Desagües: situación y capacidad, disposición de la red de drenaje. 12. Facilidades de control: generador de aire comprimido y presión. Control eléctrico. 13. Fundación o basamiento: necesidades y disponibilidades, resistencia del edificio. 14. Requisitos de condiciones sonoras y control de vibraciones: relación entre la situación de los aparatos de refrigeración y ventilación y las zonas críticas.

Page 5: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

5

15. Accesibilidad del equipo al lugar del montaje: ascensores, escaleras, puertas, acceso desde la calle. 16. Reglamentación, local y nacional: líneas de utilización, desagüe, suministros de agua, ventilación de la refrigeración, construcción de las salas de máquinas, conductos, registros o llaves de humero y ventilación de los locales en general y de las salas de máquinas en particular. ESTIMACIÓN DE LA CARGA DEL ACONDICIONAMIENTO DE AIRE La estimación de la carga sirve de base para seleccionar el equipo de acondicionamiento. Debe tenerse en cuenta el calor procedente del exterior en un “día de proyecto”, lo mismo que el calor que se genera en el interior del local. Por definición "día de proyecto" es aquel en que: 1. Las temperaturas de los termómetros seco y húmedo alcanzan el máximo simultáneamente. 2. Apenas existe niebla en el aire que reduzca la radiación solar ("Ganancias por insolación de las superficies de vidrio"). 3. Todas las cargas internas son normales ("Ganancias interiores y ganancias debidas a la instalación"). La hora de carga máxima puede establecerse generalmente por simple examen de las condiciones del local; no obstante, en algunos casos deben hacerse estimaciones a diversas horas del día. En realidad, rara vez ocurre que todas las cargas alcancen su máximo a la misma hora. Para obtener resultados reales deben aplicarse varios factores de diversidad a algunos de los componentes de la carga; "Almacenamiento de calor, diversidad y estratificación". CARGAS EXTERIORES Las cargas exteriores consisten en: 1. Rayos de sol que entran por las ventanas. Estas tablas proporcionan los datos para conocer la carga solar a través del cristal. La ganancia de calor solar suele reducirse por medio de pantallas en el interior o exterior de las ventanas: los factores de amortiguamiento. Debe tenerse en cuenta que toda o parte de la ventana puede estar sombreada por los salientes o por edificios próximos.

Page 6: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

6

Una gran parte de la ganancia de calor solar es energía radiante y será almacenada. Se determinan los factores de almacenamiento estos deben aplicarse a las ganancias de calor solar para determinar la carga real de refrigeración impuesta al equipo de acondicionamiento de aire. 2. Rayos de sol que inciden sobre las paredes y techo. Éstos, junto con la elevada temperatura del aire exterior, hacen que afluya el calor en el espacio acondicionado. 3. Temperatura del aire exterior. Una temperatura del exterior más alta que la del interior hace que el calor fluya a través de las ventanas, tabiques y suelos. Las tablas dan los coeficientes de transmisión. Las diferencias de temperatura que se utilizan para estimar el flujo de calor a través de estas estructuras están reseñadas al final de cada tabla. 4. Presión del vapor de agua. Una elevada presión de vapor de agua alrededor del espacio acondicionado, hace que el vapor fluya a través de los materiales que constituyen el edificio. Esta carga sólo es apreciable en los casos de bajo punto de rocío interior. 5. Viento que sopla contra una pared del edificio. El viento hace que el aire exterior, con mayor temperatura y contenido de humedad, se infiltre a través de las rendijas de puertas y ventanas, con lo que resulta una ganancia de calor latente y sensible. Toda o parte de esta infiltración puede anularse por el aire que se introduce a través del aparato de acondicionamiento a efectos de ventilación. 6. Aire exterior necesario para la ventilación. Generalmente, se necesita aire exterior para renovar el interior y suprimir olores. Este aire de ventilación impone al equipo de acondicionamiento una carga de enfriamiento y de deshumectación, ya que hay que sustraer calor o humedad, o ambos. La mayoría de equipos de acondicionamiento permiten desviar al aire exterior de la superficie de enfriamiento. Este aire exterior desviado constituye una carga en el espacio acondicionado, análoga a la infiltración; en vez de introducirse por las rendijas de las ventanas, entra en el local por el conducto de aire. La cantidad de aire exterior desviado depende del tipo de aparato que se utiliza, como se indica en el capítulo 8. La tabla 45, página 91, provee los datos necesarios para estimar los requisitos de ventilación de la mayoría de aplicaciones de confort. Las mencionadas cargas constituyen, en conjunto, la parte de carga impuesta al equipo acondicionador, que se origina en el exterior, y común a todas las instalaciones.

Page 7: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

7

CARGAS INTERNAS Los datos necesarios para hacer una estimación de las ganancias térmicas originadas por la mayoría de elementos que generan calor en el interior del espacio acondicionado. La carga interna o calor generado en el local depende de la aplicación. En cada caso habrá que aplicar a todas las cargas internas el correspondiente factor de diversidad y empleo. Lo mismo que la ganancia de calor solar, algunas ganancias internas consisten en calor radiado que es parcialmente almacenado y, por tanto, reducen la carga impuesta al equipo acondicionador. Generalmente, las ganancias internas provienen de algunas (o todas) de las siguientes fuentes: 1. Personas. El cuerpo humano, en razón de su metabolismo, genera calor en su interior y lo cede por radiación, convección y evaporación desde su superficie, y por convección y evaporación a través del sistema respiratorio. La cantidad de calor generado y disipado de la temperatura ambiente y del grado de actividad de la persona. 2. Alumbrado. Los elementos de iluminación convierten la energía eléctrica en calor y en luz. Una parte de este calor es radiante y se almacena también parcialmente. 3. Utensilios. Los restaurantes, hospitales, laboratorios y determinados establecimientos (salones de belleza) tienen aparatos eléctricos, de gas o de vapor que desprenden calor. 4. Máquinas eléctricas de calcular. Consultar los datos de fábrica para valorar la ganancia de calor procedente de las máquinas eléctricas de calcular. Como normalmente todas las máquinas no se usarán simultáneamente, habrá que aplicar un factor de empleo o diversidad a la ganancia de calor a plena carga. Estas máquinas pueden estar también cubiertas o tener refrigeración interna parcial, lo cual reduce la carga impuesta al equipo de acondicionamiento. 5. Motores eléctricos. Los motores eléctricos constituyen una carga muy importante en las instalaciones industriales, por lo que debe hacerse un cuidadoso análisis respecto a las horas de trabajo y su capacidad antes de hacer una estimación de la carga (“Características del local acondicionado y fuentes de carga térmica”). Frecuentemente no constituye problema la medida de esta carga en las instalaciones existentes, y debe hacerse siempre que sea posible. 6. Tuberías y depósitos de agua caliente. Las tuberías de agua caliente o de vapor que pasan por el espacio acondicionado, lo mismo que los depósitos de agua caliente, aportan calor. En muchas aplicaciones industriales estos depósitos son abiertos, por lo que se produce evaporación de agua 101 a 103, facilitan los datos para evaluar la ganancia de calor procedente de estos elementos.

Page 8: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

8

7. Diversas fuentes de calor. Pueden existir otras fuentes de calor y de humedad dentro del espacio acondicionado, como por ejemplo:, escapes de vapor (máquinas de lavar y planchar), o absorción de agua por medio de materiales higroscópicos (papel, tejidos, etc.). Además de las ganancias de calor que tienen su origen en el exterior o en el interior del espacio acondicionado, el propio equipo de acondicionamiento y el sistema de conductos producen una ganancia o pérdida de calor. Los ventiladores y bombas que se utilizan para distribuir el aire o el agua en el sistema generan calor; también se añade calor cuando los conductos de impulsión de aire o de retorno atraviesan espacios más calientes. En los conductos de impulsión pueden producirse fugas de aire frío y en los de retorno fugas de aire caliente. El método para evaluar las ganancias de calor debidas a estas fuentes valoradas en tanto por ciento de la carga de calor sensible, de calor latente y de calor total. CONDICIONES INTERIORES PARA LA INDUSTRIA Las temperaturas más corrientes y las humedades relativas que se utilizan en la preparación, elaboración y fabricación de distintos productos, así como para el almacenamiento de mercancías en crudo o acabadas. Estas condiciones son las que se emplean más comúnmente y pueden variar con distintas aplicaciones. También pueden variar cuando se produzca un cambio en la fabricación en el producto o en la información disponible acerca del efecto de la humedad y la temperatura. En todos los casos debe tenerse en cuenta que siempre se deben establecer estas condiciones de común acuerdo con el usuario. Algunas de las condiciones que se mencionan en esta tabla no tienen más efecto sobre el producto o sobre el proceso de fabricación que el aumentar el rendimiento del personal manteniendo las condiciones de confort. Esto normalmente mejora la calidad de la mano de obra y la uniformidad del producto, disminuyendo las piezas rechazadas y los costos de fabricación. En algunos casos puede ser aconsejable establecer una transacción entre las condiciones requeridas y las de confort, a fin de mantener la calidad de la producción compatible con bajos costos de fabricación. Generalmente, se adoptan las adecuadas condiciones específicas en las aplicaciones de la industria por uno o más de los siguientes motivos: 1. Es necesaria una temperatura constante cuando se trata de realizar medidas con escasa tolerancia, calibraciones u operaciones de fresado o esmerilado para evitar las expansiones y contracciones de las piezas de maquinarias, de los productos maquinados o de los instrumentos de medida.

Page 9: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

9

Normalmente, más importante que mantener un nivel determinado de temperatura es conseguir que ésta sea constante. En cuanto a la humedad relativa ya no es tan importante mantener su constancia, pero debe evitarse que sobrepase el 45% para evitar la formación de películas de humedad. Los materiales no higroscópicos, tales como: metales, vidrio, plásticos, etc., tienen la propiedad de retener moléculas de agua en el interior de grietas microscópicas que se producen en su superficie, formando de este modo una película superficial invisible y discontinua. La densidad de esta película aumenta con la humedad relativa. Por esto en muchos casos debe mantenerse la película por debajo de un punto crítico, a partir del cual los metales pueden rayarse o la resistencia eléctrica de algunos materiales aislantes puede disminuir de una forma muy notable. 2. En los talleres donde se fabrican o almacenan piezas de superficie muy pulimentadas se mantiene constante la humedad relativa y la temperatura para evitar la formación de esta película de humedad. En estos casos se mantienen ambas ligeramente por debajo de las condiciones de confort para reducir al mínimo la transpiración del operario. También se mantienen constantes la humedad y la temperatura en salas de máquinas para evitar el rayado o la corrosión de ciertas partes de la maquinaria. En estos casos, si las condiciones no se mantienen durante las 24 horas del día, la puesta en marcha del sistema de acondicionamiento, después de un período prolongado de parada, debe hacerse con mucho cuidado: (1) durante el verano la humedad acumulada debe reducirse antes de reducir la temperatura; (2) durante el invierno debe evitarse la introducción de humedad antes de que los materiales hayan sufrido un calentamiento, si éstos se han enfriado a consecuencia de los períodos de parada del sistema de acondicionamiento. 3. Es necesario el control de la humedad relativa para mantener la resistencia, flexibilidad y recuperación de materiales higroscópicos, tales como el papel y los tejidos. También debe controlarse la humedad si se quiere reducir la posibilidad de formación de cargas de electricidad estática. Éstas se reducen a un mínimo con humedades relativas superiores al 55%. 4. Son necesarios el control de la temperatura y el de la humedad cuando se quiere regular la velocidad de las reacciones químicas o bioquímicas, como, por ejemplo: el secado de barnices, recubrimiento de azúcar, preparación de fibras sintéticas o sustancias químicas, fermentación de la cerveza, etc. Generalmente, las temperaturas elevadas acompañadas de humedad relativa baja aumentan las velocidades de secado; las temperaturas elevadas aumentan la velocidad de reacción química, y acompañadas de humedad relativa alta aceleran procesos como el de fermentación de la cerveza. 5. Los laboratorios requieren un control preciso de la humedad y la temperatura, o de una de las dos. Los destinados a control de calidad y verificación suelen estar proyectados para mantener unas condiciones de 23ºC y 50% de humedad relativa, de

Page 10: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

10

acuerdo con las condiciones estándar de la ASTM*. 6. En algunas aplicaciones industriales en que la carga térmica es excesiva y las máquinas o materiales no se benefician del control de humedad y temperatura, puede ser aconsejable realizar una refrigeración local para el alivio o descanso de los operarios. Generalmente las condiciones que han de mantenerse por estos procedimientos estarán por encima de las condiciones normales de confort. SELECCIÓN DEL EQUIPO Después de hacer la evaluación de la carga, debe elegirse el equipo cuya capacidad sea suficiente para neutralizar esta carga. El aire impulsado hacia el espacio acondicionado debe tener las condiciones necesarias para satisfacer las cargas de calor sensible y latente que han sido estimadas. En el capítulo 8, “Empleo de diagrama psicrométrico”, se exponen los procedimientos, y ejemplos, para determinar los criterios por los que se seleccionan el equipo de acondicionamiento (cantidad de aire, punto de rocío del equipo, etc.). Es necesario advertir que para local con personas como pueden ser laboratorios, viviendas etc. Si la temperatura se disminuye mucho lejos de sentirse a gusto se tendrá sensación de frio por lo que es recomendable mantenerse en la zona de confort.

Figura 1. Zona de Confort.

Page 11: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

11

Tabla 1. Condiciones de proyecto recomendadas para ambiente interior* invierno y verano

TIPO DE APLICACIÓN

VERANO INVIERNO

DE LUJO PRÁCTICA COMERCIAL CON HUMECTACIÓN SIN HUMECTACIÓN

Temp. Seca (oC)

HR %

Temp. Seca (oC)

HR %

Variación de temperatura

(oC)**

Temp. Seca (oC)

HR %

Variación de temperatura

(oC)***

Temp. Seca (oC)

Variación de temperatura

(oC)***

CONFORT GENERAL Apartamento, Chalet hotel,

Oficina, colegio, Hospital, etc.

23-24

50-45

25-26

50-45

1 a 2

23-24

35-30

-1.5 a -2

24-25

-2

TIENDAS COMERCIALES (Ocupación de corta duración) bancos, Barbero y peluquería,

Grandes almacenes, Supermercados, etc.

24-26

50-45

26-27

50-45

1 a 2

22-23

35-30 ****

-1.5 a -2

23-24

-2

APLICACIONES DE BAJO FACTOR DE CALOR SENSIBLE

(Carga latente elevada) Auditorio, Iglesia, Bar,

Restaurante, cocina, etc.

24-26

55-50

26-27

60-50

0.5 a 1

22-23

40-35

-1 a -2

23-24

-2

CONFORT INDUSTRIAL Secciones de montaje, Salas de máquinas, etc.

25-27

55-45

26-29

60-50

2 a 3

20-22

35-30

-2 a -3

21-23

-3

*La temperatura seca de proyecto para el ambiente interior debería ser reducida cuando hay paneles radiantes calientes, adyacentes a los ocupantes, e incrementada cuando aquellos son fríos, a fin de compensar el incremento o disminución con el calor radiante intercambiado desde el cuerpo. Un panel frío o caliente puede ser un cristal sin sombras o muros exteriores acristalados (calientes en verano, fríos en invierno), o tabiques delgados con espacios adyacentes calientes o fríos. Un suelo directamente sobre tierra y muros por debajo del nivel del suelo son paneles fríos durante el invierno y con frecuencia también durante el verano. Tanques calientes, hogares y máquinas son paneles calientes. ***La variación de temperatura es por encima de la posición del termostato durante la máxima carga térmica en el verano. ***La variación de temperatura es por debajo de la posición del termostato durante la máxima carga térmica en invierno (sin luces, ocupantes o aportaciones solares). ****La humectación durante el invierno se recomienda para tiendas de confección, para conservar la calidad del género.

Page 12: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

12

Tabla 2. Condiciones interiores para aplicaciones industriales

Industria Aplicación Temp. Seca

(oC) HR %

Industria Aplicación Temp.

Seca (oC) HR %

Abrasivos Fabricación 24-27 45-50

Bombones de

Chocolate

Guarnición interior 27-30 40-50

Temple manual 15-18 50-55

Fósforos

Fabricación 22-23 50 Recubrimientos (sala) 24-27 55-60 Secado 21-24 40 Recubrimientos:

Almacenaje 15-17 50 Entrada 27 50

Aparatos Eléctricos

Arrollamientos, bobinas, material electrónico

22

15

Máquina de recubrir 32 13

Decoración 21 40-50

Túnel 4-7 PR-4

Montaje lámpara 20 40 Empaquetado 18 55

Instrumentos electrónicos

Fabricación y laboratorio

21

50-55

Conservación 18-21 40-50

Cervecería

Conservación de:

Lúpulo -1 a 0 55-60 Grano 27 60

Montaje termostatos 24 50-55 Levadura líquida 0-1 75

Montaje higrostatos 24 50-55 Cerveza blanca 0-2 75 Montajes de precisión 22 40-45 Cerveza negra 4-7 75

Ensayos aparatos de medida

23-24 60-63 Cava de fermentación:

Cerveza blanca 4-7 75

Montaje fusibles e interruptores

23 50 Cerveza negra 13 75

Trasiego 0-2 75

Fabric. Condensad. 23 50

Cerámica

Refractarios 43-65 50-90

Almacén papel 23 50 Modelado 27 60-70 Aislamiento cables 24 65-70 Almacén de arcillas 15-27 35-65

Pararrayos 20 20-40 Decoración 24-27 45-50

Montaje y ensayo de disyuntores

24 30-60 Cereales en

Copos Empaquetado 24-27 45-50

Rectif. De Selenio y Óxido de Cobre

23 30-40 Goma de Mascar

Fabricación 25 33

Laminado 20 63

Panadería

Amasado 24-27 40-50 Cortado 22 53 Fermentación 24-28 70-75 Empaquetado 23 58

Espera, antes cochura 33-36 80-85 Contrapla-

cados Prensa calor - resina 32 60

Prensa fría 32 15-25 Enfriamiento del pan 21-27 80-85 Cosméticos Fabricación 18-21 -

Cámara fría 4-7 -

Cuero

Secado Preparación 26-28 65-70 Curtido vegetal 21 75 Pastelería 35-40 - Curtido al cromo 49 75

Pastas secas y bizcochos

15-18 50 Almacenaje 10-16 40-60

Destilación

Conservación de:

Empaquetado 15-18 60-65 Grano 15 35-40 Conservación de: Fermento líquido 0-1

Ingredientes secos 21 55-56 Fabricación 15-24 45-60 Ingredientes frescos -1 a +7 80-85 Envejecimiento 18-22 50-60

Harina 21-24 50-65

Peletería

Secado 43 -

Materias grasas 7-21 55-60 Choque térmico -8 a -7 - Azúcar 27 35 Conservación 4-10 55-65

Agua 0-2 -

Imprenta

Litografía en color Papel hidrófugo 21-27 40-50 Sala de prensas 24-27 46-48

Caramelos

Fabricación 24-27 30-40 Almacenaje 23-27 49-51

Mezcla y enfriam. 24-27 40-45 Impresión de papeles y

tejidos Confort

Túnel 13 PR-13 Almacenaje y plegado Confort

Empaquetado 18-24 40-45 Óptica Fusión Confort

Pulimento 27 80

Conservación 18-24 45-50

Material de Refrigeración

Fabricación de válvulas 24 40

Secado - Gelatinas, goma mascar

49-66

15

Montaje de compresores 21-24 30-45

Montaje de refrigeradores Confort

Ensayos 18-28 47

Cám. fía-Malvavisco 24-27 45-50

Page 13: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

13

Industria Aplicación Temp. Seca

(oC) HR %

Industria Aplicación Temp.

Seca (oC) HR %

Material

Fotográfico

Secado -7 a 52 40-80

Textiles

Telas (linos) Corte y empaquetado 18-24 40-70 Cardado, hilado 24-27 60

Almacenaje de: Tejidos 27 80

Papel de base 21-24 40-65 Tejidos de lana Película normal 16-27 45-50 Batido 27-30 60

Película de nitrato 4-10 40-50 Cardado 27-30 65-70

Material Plástico

Fabricación Hilado 27-30 50-60 Moldeado 27 25-30 Almacenaje 24-27 60

Fábr. Celofán 24-27 45-65 Tejido

Municiones

Elementos de percusión Tejidos ligeros 27-30 55-70

Secado de piezas 88 - Tejidos espesos 27-30 60-65

Secado de pinturas 43 - Estirado 24 50-60

Secado pólvora negra 52 - Lanas peinadas Carga detonadores y

espoletas

21

40 Cardado peinado 27-30 60-70

Almacenaje 21-30 75-80

Proyectiles trazadores 27 40 Estirado 27-30 50-70

Productos de

Farmacia

Conservación de polvos Hilado 27-30 50-55

Antes de fabricación 21-27 30-35 Bobinado y devanado 24-30 55-60 Después de fabricación 24-27 15-35 Tejido 27 50-60

Trituración 27 35 Acabado 24-27 60 Comprimidos 21-27 40 Seda

Recubrimientos 27 35 Preparación y almacenaje 27 60-65

Comprimidos polvos, efervesc

32

15

Hilado y tejido 27 65-70

Torcido 27 60

Preparados hipodérmicos 24-27 30 Seda artificial Coloides 21 30-50 Hilado 27-32 50-60

Jarabes para la tos 27 40 Torcido 27 55-60 Productos glandulares 25-27 5-10 Tejido

Fabricación de ampollas 27 35 Rayón 27 50-60 Cápsulas de gelatina 25 40-50 Acetato 27 55-60

Almacenaje de cápsulas 24 35-40 Rayón hilado 27 80

Microanálisis Confort Batido 24-27 50-60 Productos biológicos 27 35 Cardado, torcido, estirado 27-32 50-60

Extracto de hígado 21-27 20-30 Género de punto

Sueros Confort Viscosa o celulosa precipitada

27-30

65 Animales Confort

Piezas

Revestidas de Caucho

Fabricación 32 - Fibras sintéticas Preparación y tejidos de:

Endurecimiento 27 25-30

Instrumentos cirugía 24-32 25-30 Viscosa 27 60

Almacenaje antes de fabricación

16-24

40-50

<<Celonese>> 27 70 Nylon 27 50-60

Laboratorios 23 50

Maquinaria de

Precisión

Análisis espectográfico Confort

Tabaco

Cigarrillos y cigarros Montaje de engranajes 24-27 35-40

Fabricación 21-24 55-66 Almacenaje de: Humectación 32 85-88 Empaquetaduras 38 50

Separación de troncos 24-30 75 Cementos y colas 18 40

Conservación y preparación

26

70

Fabricación Calibración, montaje de

piezas de precisión Confort

Empaquetado 24 75 Embalaje y expedición 24 60 Rectificación 24-27 35-45

Textiles

Algodón Cristal

Corte Confort

Laboreo y batido 21-24 55-70 Sala laminación polivinilo 13 15 Cardado 28-31 50-55

Estirado y bobinado 27 55-60

Hilado de anillos Encaje clásico 27-30 60-70

Trama larga 27-30 Trabajo normal 27-30 55-60

Bobinado y urdido 26-27 60-65 Tejido 26-27 70-85

Almacenaje 24 65-70 Peinado 24 55-65

Page 14: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

14

3.1. GANANCIA DE CALOR POR PAREDES Y TECHOS 3.1.1. Calor debido a la radiación y transmisión a través de fachadas Las ganancias debidas a la insolación y convección con la cara externa de la fachada se transmiten al interior del recinto pero de igual forma sólo genera calor sensible. Para calcular esta ganancia es necesario conocer el material constructivo que compone la fachada, que indicará el coeficiente global de transmisión y la orientación. Estos dos datos permiten conocer la diferencia equivalente de temperaturas a través de las tablas de carrier. También es necesario conocer el color de la fachada y los metros cuadrados de la fachada sin ventanas.

𝑸𝒇 =(𝑨𝑭𝒂𝒄𝒉𝒂𝒅𝒂). (𝑲𝑻𝒓𝒂𝒏𝒔). (𝑫𝑻𝑬𝑪𝒐𝒓𝒓𝒆𝒈𝒊𝒅𝒐)

𝟏𝟎𝟎𝟎

Donde:

Qf = Ganancia por transmisión a través de la fachada [kW]. A Fachada = Metros cuadrados de fachada sin ventanas [m2]. K Trans = Coeficiente de transmisión global del muro. [W/m2°K]. [tabla 9–tabla 17]. DTE Corregido = Diferencia equivalente de temperatura corregida.

𝑫𝑻𝑬𝑪𝒐𝒓𝒓𝒆𝒈𝒊𝒅𝒐 = (∆𝑻𝒆𝒒𝒖𝒊𝒗 + 𝒂) ∗ 𝒃

Donde:

ΔTequiv = Diferencia equivalente de temperatura sin corregir. (Temperatura exterior – Temperatura interior). [ºC].

a = Corrección de la diferencia equivalente de temperaturas. Necesaria para ajustar la variación de la temperatura exterior en 24 horas a las adecuadas a nuestro caso, y para ajustar la temperatura exterior menos la temperatura interior para el mes de estudio [ºC].

b = Coeficiente adimensional que considera el color de la cara exterior de la fachada. Siendo su valor de: (1 colores oscuros, 0.85 colores intermedios y 0.55 colores claros).

3.1.2. Calor debido a la radiación solar a través de las superficies acristaladas Las ganancias por insolación a través de las ventanas sólo generan calor sensible. Al calcular estas ganancias, es necesario conocer la orientación de la fachada para encontrar cuales son las aportaciones solares a través del vidrio, esto genera una serie de valores dependiendo del mes de cálculo y de la hora solar. También es necesario conocer los metros cuadrados de ventana del recinto y el tipo de marco que tiene (si lo hubiera).

Page 15: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

15

Asimismo, se debe conocer qué espesor de vidrio tiene la ventana y el color del vidrio. Finalmente, se debe indicar si tiene cortina o no, y donde se encuentra ubicada.

Para el caso que se tenga cristales las ganancias por conducción se determina por 𝑄 =𝐾𝐴∆T

1000, pero para la radiación se determina por:

𝑸 =(𝑮𝒎). (𝑨). (𝑪𝒔). (𝟑. 𝟓)

𝟑𝟎𝟐𝟒

Donde;

Gm = es la ganancia máxima que puede tener el tipo de cristal a la hora que se esté ejecutando el cálculo [kcal/h.m2]. [tabla 3 y tabla 4].

A = Área de la superficie [m2]. Cs = Coeficiente que tiene en cuenta el sombreado. [tabla 5]. Q = Ganancia de calor por radiación [kW].

Para convertir de °F a °C o viceversa se procede de la siguiente manera:

°𝑭 = (°𝑪 ∗ 𝟏. 𝟖) + 𝟑𝟐

o

°𝑪 = °𝑭 − (𝟑𝟐 ∗ 𝟎. 𝟓𝟓)

Page 16: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

16

Tabla 3. Máximas aportaciones solares a través de cristal sencillo [kcal/h.m2]

LATITUD NORTE

MES ORIENTACIÓN (LATITUD NORTE)

MES LATITUD

SUR N** NE E SE S SO O NO Horiz

0o

Junio 160 423 398 113 38 113 398 423 612 Diciembre

0o

Julio y Mayo 130 414 412 141 38 141 412 414 631 Nov. y Enero

Agosto y Abril 67 382 442 214 38 214 442 382 664 Oct. y Febrero

Sept. y Marzo 27 320 452 320 38 320 452 320 678 Sept. y Marzo

Oct. y Febrero 27 214 442 382 92 382 442 214 664 Agosto y Abril

Nov. Y Enero 27 141 412 414 181 414 412 141 631 Julio y Mayo

Diciembre 27 113 398 423 222 423 398 113 612 Junio

10o

Junio 108 414 420 149 38 149 420 414 659 Diciembre

10o

Julio y Mayo 81 401 428 179 38 179 428 401 669 Nov. y Enero

Agosto y Abril 35 352 442 254 38 254 442 352 678 Oct. y Febrero

Sept. y Marzo 27 279 444 344 75 344 444 279 669 Sept. y Marzo

Oct. y Febrero 27 179 420 404 198 404 420 179 623 Agosto y Abril

Nov. Y Enero 24 100 387 436 287 273 387 100 569 Julio y Mayo

Diciembre 24 75 371 442 324 442 371 75 547 Junio

20o

Junio 70 417 433 198 38 198 433 417 678 Diciembre

20o

Julio y Mayo 51 374 442 230 38 230 442 374 680 Nov. y Enero

Agosto y Abril 29 320 447 306 70 306 447 320 669 Oct. y Febrero

Sept. y Marzo 27 235 442 379 176 379 442 235 631 Sept. y Marzo

Oct. y Febrero 24 141 398 433 301 433 398 141 564 Agosto y Abril

Nov. Y Enero 21 70 347 444 382 444 347 70 488 Julio y Mayo

Diciembre 21 48 328 452 404 452 328 48 461 Junio

30o

Junio 54 377 436 244 57 244 436 344 678 Diciembre

30o

Julio y Mayo 43 355 444 271 81 271 444 355 667 Nov. y Enero

Agosto y Abril 29 292 447 349 170 349 447 292 637 Oct. y Febrero

Sept. y Marzo 24 244 428 412 284 412 428 244 574 Sept. y Marzo

Oct. y Febrero 21 105 366 442 393 442 366 105 485 Agosto y Abril

Nov. Y Enero 19 43 314 439 431 439 314 43 393 Julio y Mayo

Diciembre 16 32 284 439 442 439 284 32 355 Junio

40o

Junio 46 360 439 301 146 301 439 360 642 Diciembre

40o

Julio y Mayo 40 344 444 339 187 339 444 344 631 Nov. y Enero

Agosto y Abril 29 276 439 395 276 396 439 276 580 Oct. y Febrero

Sept. y Marzo 24 157 404 439 379 439 404 157 496 Sept. y Marzo

Oct. y Febrero 19 94 330 442 439 442 330 94 349 Agosto y Abril

Nov. Y Enero 13 32 271 423 450 423 271 32 279 Julio y Mayo

Diciembre 13 27 233 401 447 401 233 27 230 Junio

50o

Junio 43 341 444 366 252 366 444 341 596 Diciembre

50o

Julio y Mayo 38 317 442 387 287 387 442 317 572 Nov. y Enero

Agosto y Abril 29 254 428 425 374 425 428 254 501 Oct. y Febrero

Sept. y Marzo 21 157 374 442 428 442 374 157 401 Sept. y Marzo

Oct. y Febrero 13 78 284 425 452 425 284 78 254 Agosto y Abril

Nov. Y Enero 10 24 173 344 414 344 173 24 143 Julio y Mayo

Diciembre 8 19 127 314 382 314 127 19 108 Junio

S SE E NE N NO O SO Horiz

ORIENTACIÓN (LATITUD SUR)

Coeficiente de

Corrección

Marco Metálico o Ningún marco x 1/0.85 ó 1.17

Limpidez

-15% máx.

Altitud

+0.7% por 300 m

Punto de rocío Superior a 19.5oC

-5% por 4ºC

Punto de rocío inferior

a 19.5oC +5% por 14ºC

Latitud Sur Dic. A Enero

+7%

Page 17: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

17

Tabla 4. Aportaciones solares a través de vidrio sencillo [kcal/h x (m2 de abertura)] 0° 0° 0o Latitud Norte HORA SOLAR 0o Latitud Sur

Época Orientación 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Orientación Época

N NE E

SE S

SO O

NO Horizontal

0 0 0

122 322 314

176 423 398

200 417 366

211 360 252

217 267 116

222 143 38

217 54 38

211 38 38

200 35 35

176 29 29

122 16 16

0 0 0

S SE E

22 diciembre

0 0 0

100 16 16

113 29 29

73 35 35

40 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 40

35 35 73

29 29 113

16 16

100

0 0 0

NE N

NO

0 0 0

16 16 75

29 29 235

35 35

398

38 38 518

38 54

588

38 143 612

116 267 588

252 360 518

366 417 398

398 483 235

314 322 75

0 0 0

O SO

Horizontal

N NE E

SE S

SO O

NO Horizontal

0 0 0

100 320 328

146 414 410

165 406 377

176 336 260

179 233 116

181 116 38

179 43 38

176 38 38

165 35 35

146 29 29

100 16 16

0 0 0

S SE E

21 enero y

21 noviembre

0 0 0

124 16 16

141 29 29

97 35 35

48 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 48

35 35 97

29 29 141

16 16

124

0 0 0

NE N

NO

0 0 0

16 16 78

29 29 246

35 35

409

38 38 528

38 44

605

38 116 631

116 233 604

260 336 528

377 406 409

412 414 263

328 320 84

0 0 0

O SO

Horizontal

N NE E

SE S

SO O

NO Horizontal

0 0 0

46 298 349

75 382 442

84 360 401

89 276 279

92 165 125

92 65 38

92 38 38

89 38 38

84 35 35

75 32 32

46 16 16

0 0 0

S SE E

20 febrero y

23 octubre

0 0 0

181 16 16

214 32 32

176 35 35

94 38 38

41 38 38

38 38 38

38 38 40

38 38 94

35 35

176

32 32 214

16 16

181

0 0 0

NE N

NO

0 0 0

16 16 84

32 32 263

35 35

406

38 38 558

38 38

634

38 65 664

124 165 634

279 276 558

401 360 406

442 382 263

349 298 84

0 0 0

O SO

Horizontal

N NE E

SE S

SO O

NO Horizontal

0 0 0

16 257 363

32 320 452

35 273 409

38 184 290

38 84

127

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

16 16 16

0 0 0

S SE E

22 marzo y

22 septiembre

0 0 0

257 16 16

320 32 32

273 35 35

184 38 38

84 38 38

38 38 38

38 38 84

38 38 184

35 35

273

32 32 320

16 16

257

0 0 0

NE N

NO

0 0 0

16 16 86

32 32 263

35 35

442

38 38 569

38 38

650

38 38 678

127 84

650

290 184 569

409 273 442

452 320 271

363 257 86

0 0 0

O SO

Horizontal

N NE E

SE S

SO

0 0 0

16 181 349

32 214 442

35 176 401

38 94 279

38 40

124

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

16 16 16

0 0 0

S SE E

20 abril

y 24 agosto

0 0 0

298 46 16

382 75 32

360 84 35

276 89 38

165 92 38

65 92 65

38 92

165

38 89 276

35 84

360

32 75 382

16 46

298

0 0 0

NE N

NO

Page 18: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

18

O NO

Horizontal

0 0 0

16 16 84

32 32 263

35 35

406

38 38 558

38 38

634

38 38 664

124 40

634

279 94 558

401 176 406

442 214 263

349 181 84

0 0 0

O SO

Horizontal

N NE E

SE S

SO O

NO Horizontal

0 0 0

16 124 328

29 141 412

35 97

377

38 48 260

38 38

116

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

29 29 29

16 16 16

0 0 0

S SE E

21 mayo y

23 julio

0 0 0

320 100 16

414 146 29

406 165 35

336 176 38

233 179 43

116 181 116

43 179 233

38 176 336

35 165 406

298 146 414

16 100 320

0 0 0

NE N

NO

0 0 0

16 16 78

29 29 246

35 35

409

38 38 528

38 38

604

38 38 631

116 38

604

260 48 528

377 97

409

412 141 246

328 124 78

0 0 0

O SO

Horizontal

N NE E

SE S

SO O

NO Horizontal

0 0 0

16 100 314

29 113 398

35 73

366

38 40 252

38 38

116

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

29 29 29

16 16 16

0 0 0

S SE E

21 junio

0 0 0

322 122 16

423 176 29

417 200 35

360 211 38

257 217 54

143 222 143

54 217 257

38 211 360

35 200 417

29 176 423

16 122 322

0 0 0

NE N

NO

0 0 0

16 16 75

29 29 235

35 35

398

38 38 518

38 38

588

38 38 612

116 38

588

252 40 518

366 73

398

398 113 235

314 100 75

0 0 0

O SO

Horizontal

Correcciones

Marco metálico o con ningún marco x 1/0,85 ó

1,17

Defecto de Limpieza 15% máx.

Altitud +0,7% por 300 m

Punto de rocío superior a 19,5ºC -

14% por 10ºC

Punto de rocío superior a 19,5ºC +14% por 10ºC

Latitud Sur Dic. O Enero

+7%

10° 10°

0o Latitud Norte HORA SOLAR 0o Latitud Sur

Época Orientación 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Orientación Época

21 junio

N NE E

51 149 146

119 355 363

135 414 420

122 379 377

119 287 265

116 176 111

111 75 38

116 38 38

119 38 38

122 35 35

135 29 29

119 21 21

5 5 5

S SE E

22 diciembre

SE S

SO

48 5 5

132 21 21

149 29 21

116 35 35

67 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 67

35 35 116

29 29 149

21 21 132

5 5

48

NE N

NO

O NO

Horizontal

5 5

10

21 21

119

21 21 290

35 35 450

38 38 556

38 48 631

38 75 659

111 176 631

265 287 556

377 379 450

420 414 290

363 355 119

146 149 10

O SO

Horizontal

22 julio y

21 mayo

N NE E

13 113 135

92 344 366

105 401 428

94 360 385

89 295 265

84 151 116

81 59 38

84 38 38

89 38 38

94 35 35

105 29 29

92 19 19

13 2 2

S SE E 21 enero

y 21 noviembre SE

S SO

70 2 2

154 19 19

179 29 29

151 35 35

86 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 86

35 35 151

29 29 179

19 19 154

2 2

70

NE N

NO

Page 19: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

19

O NO

Horizontal

2 2 8

19 19

113

29 29 290

35 35 450

38 38 569

38 38 640

38 59 669

116 151 640

265 295 569

385 360 450

428 401 290

364 344 113

135 113 8

O SO

Horizontal

24 agosto y

20 abril

N NE E

2 46 67

40 306 374

43 352 442

40 301 404

40 217 282

38 92 124

38 38 38

38 38 38

40 38 38

40 35 35

43 29 29

40 19 19

2 2 2

S SE E

20 febrero y

23 octubre

SE S

SO

48 2 2

214 19 19

254 29 29

230 35 35

162 38 38

73 38 38

38 38 38

38 38 73

38 38 162

35 35 230

29 29 254

19 19 214

2 2

48

NE N

NO

O NO

Horizontal

2 2 5

19 19

103

29 29 284

35 35 452

38 38 577

38 38 656

38 38 678

124 92 656

282 217 577

404 301 452

442 352 284

374 306 103

67 46 5

O SO

Horizontal

22 septiembre y

22 marzo

N NE E

2 2 2

16 241 352

29 279 444

35 217 409

38 122 287

38 46 127

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

29 29 29

16 16 16

2 2 2

S SE E

22 marzo y

22 septiembre

SE S

SO

2 2 2

263 16 16

344 35 29

330 51 35

254 65 38

151 73 38

57 75 57

38 73 151

38 65 254

35 51 330

29 35 344

16 16 263

2 2 2

NE N

NO

O NO

Horizontal

2 2 2

16 16 84

29 29 263

35 35 433

38 38 561

38 38 637

38 38 669

127 46 637

287 122 561

409 217 433

444 279 263

352 241 84

2 2 2

O SO

Horizontal

23 octubre y

20 febrero

N NE E

0 0 0

13 157 320

27 179 420

35 119 393

38 75 271

38 38 108

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

27 27 27

13 13 13

0 0 0

S SE E

20 abril y

24 agosto

SE S

SO

0 0 0

279 48 13

398 108 27

404 149 35

333 176 38

219 192 48

124 198 124

48 192 219

38 176 333

35 149 404

27 108 398

13 48 279

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

13 13 59

27 27 230

35 35 377

38 38 523

38 38 596

38 38 623

108 38 596

271 75 523

393 119 377

420 179 230

320 157 59

0 0 0

O SO

Horizontal

21 noviembre y

21 enero

N NE E

0 0 0

10 73

268

24 100 387

32 46 358

35 35 252

38 38 105

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

24 24 24

10 10 10

0 0 0

S SE E

21 mayo y

23 julio

SE S

SO

0 0 0

268 94 10

414 176 24

436 246 32

396 260 46

295 282 84

189 287 189

84 282 295

46 260 396

32 246 436

24 176 414

10 94 298

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

10 10 46

24 24 168

32 32 355

35 35 474

38 38 547

38 38 569

105 38 547

252 35 474

358 46 355

387 100 168

268 73 46

0 0 0

O SO

Horizontal

22 diciembre

N NE E

0 0 0

10 40

233

24 75 371

32 46 352

35 35 246

38 38 113

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

24 24 24

10 10 10

0 0 0

S SE E

21 junio

Page 20: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

20

SE S

SO

0 0 0

268 135 10

417 200 24

442 254 32

404 295 62

328 314 97

214 325 214

97 314 328

62 295 404

32 254 442

24 200 417

10 135 268

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

10 10 38

24 24 179

32 32 325

35 35 452

38 38 523

38 38 547

113 38 523

246 35 452

352 46 325

371 75 179

233 40 38

0 0 0

O SO

Horizontal

Correcciones

Marco metálico o con ningún marco x 1/0,85 ó

1,17

Defecto de Limpieza 15% máx.

Altitud +0,7% por 300 m

Punto de rocío superior a 19,5ºC -

14% por 10ºC

Punto de rocío superior a 19,5ºC +14% por 10ºC

Latitud Sur Dic. O Enero

+7%

20° 20°

0o Latitud Norte HORA SOLAR 0o Latitud Sur

Época Orientación 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Orientación Época

21 junio

N NE E

76 219 219

111 417 401

90 390 434

68 330 387

51 225 260

46 103 111

49 40 38

46 38 38

51 38 38

67 38 38

90 32 32

111 24 24

75 8 8

S SE E

22 diciembre

SE S

SO

75 8 8

168 24 24

198 32 32

179 38 38

119 38 38

57 38 38

38 38 38

38 38 57

38 38

119

38 38 179

32 32

198

24 24 168

8 8

75

NE N

NO

O NO

Horizontal

8 8 30

24 24 162

32 32

328

38 38 477

38 38

585

38 38 629

38 40

678

111 103 629

260 225 585

387 330 477

434 390 328

401 417 162

220 220 30

O SO

Horizontal

22 julio y

21 mayo

N NE E

54 192 203

75 358 401

62 374 442

46 301 393

40 198 268

38 84 124

38 38 38

38 38 38

40 38 38

46 35 35

62 32 32

75 21 21

54 8 8

S SE E

21 enero y

21 noviembre

SE S

SO

84 8 8

189 21 21

230 32 32

214 35 35

154 38 38

78 38 38

38 38 38

38 38 78

38 38

154

35 35 214

32 32

230

21 21 189

8 8

84

NE N

NO

O NO

Horizontal

8 8 8

21 21 149

32 32

320

35 35 474

38 38

585

38 38 650

38 38

680

124 84 650

268 198 585

393 301 474

442 374 320

401 358 149

203 192 8

O SO

Horizontal

24 agosto y

20 abril

N NE E

16 122 143

27 301 385

29 320 447

35 241 404

38 135 287

38 48 138

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

29 29 29

27 19 19

16 5 5

S SE E

20 febrero y

23 octubre

SE S

SO

78 5 5

241 19 19

306 29 29

292 38 35

265 54 38

149 65 38

54 70 54

38 65 149

38 54

265

35 38 292

29 29

306

19 19 241

5 5

78

NE N

NO

O NO

Horizontal

5 5 13

19 19 130

29 29

290

35 35 452

38 38

569

38 38 637

38 38

639

138 48 637

287 135 569

404 241 452

447 320 290

385 301 130

143 122 13

O SO

Horizontal

Page 21: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

21

22 septiembre y

22 marzo

N NE E

0 0 0

16 225 352

29 235 442

35 160 404

38 59

282

38 38 122

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

29 29 29

16 16 16

0 0 0

S SE E

22 marzo y

22 septiembre

SE S

SO

0 0 0

268 21 16

368 59 29

379 103 35

325 141 38

227 170 40

11 176 11

40 172 227

38 141 325

35 103 379

29 59

368

16 21 268

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

16 16 81

29 29

252

35 35 414

38 38

537

38 38 610

38 38

631

122 38 610

282 59

537

404 160 414

442 235 252

352 225 81

0 0 0

O SO

Horizontal

23 octubre y

20 febrero

N NE E

0 0 0

10 119 268

24 141 398

32 78 382

35 35

271

38 38 132

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

24 24 24

10 10 10

0 0 0

S SE E

20 abril y

24 agosto

SE S

SO

0 0 0

246 57 10

396 135 24

433 206 32

404 252 35

322 287 73

200 301 200

73 287 322

35 252 404

32 206 433

24 135 396

10 57 246

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

10 10 48

24 24

184

32 32 344

35 35

463

38 38 531

38 38

564

132 38 531

271 35

463

382 78 344

398 141 184

268 119 48

0 0 0

O SO

Horizontal

21 noviembre y

21 enero

N NE E

0 0 0

8 65 192

21 70

347

29 38 344

35 35

246

35 35 116

35 35 35

35 35 35

35 35 35

29 29 29

21 21 21

8 8 8

0 0 0

S SE E

21 mayo y

23 julio

SE S

SO

0 0 0

198 75 8

390 187 21

444 271 29

428 333 43

366 368 124

246 382 246

124 368 366

43 333 428

29 271 444

21 187 390

8 75 198

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

8 8

13

21 21

130

29 29 273

32 32

396

35 35 466

35 35

488

116 35 466

246 35

396

344 38 273

347 70

130

192 65 13

0 0 0

O SO

Horizontal

22 diciembre

N NE E

0 0 0

5 38 151

19 48

320

29 32 328

32 32

230

35 35 92

35 35 35

35 35 35

32 32 32

29 29 29

19 19 19

5 5 5

0 0 0

S SE E

21 junio

SE S

SO

0 0 0

160 67 5

377 200 19

452 301 29

431 358 54

363 396 162

263 404 263

162 396 363

54 358 431

29 301 452

19 200 377

5 67 160

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

5 5

10

19 19 97

29 29 249

32 32

366

35 35 436

35 35

461

92 35 436

230 32

366

328 32 249

320 48 97

151 38 10

0 0 0

O SO

Horizontal

Correcciones

Marco metálico o con ningún marco x 1/0,85 ó

1,17

Defecto de Limpieza 15% máx.

Altitud +0,7% por 300 m

Punto de rocío superior a 19,5ºC -

14% por 10ºC

Punto de rocío superior a 19,5ºC +14% por 10ºC

Latitud Sur Dic. O Enero

+7%

Page 22: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

22

30° 30° 0o Latitud Norte HORA SOLAR 0o Latitud Sur

Época Orientación 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Orientación Época

21 junio

N NE E

89 284 292

78 377 423

48 352 436

38 263 387

38 149 265

38 51 119

38 38 38

38 38 38

38 38 38

38 38 38

48 32 32

78 27 27

89 13 13

S SE E

22 diciembre

SE S

SO

113 13 13

203 27 27

244 32 32

244 38 38

198 40 38

119 51 38

46 57 46

38 51 119

38 40

198

38 38 244

32 32

244

27 27 203

13 13 113

NE N

NO

O NO

Horizontal

13 13 51

27 27 165

32 32

355

38 38 488

38 38

588

38 38 650

38 38

678

119 51 650

265 149 588

387 263 488

436 352 355

423 377 165

292 284 51

O SO

Horizontal

22 julio y

21 mayo

N NE E

59 252 270

54 355 420

38 333 444

35 241 393

38 124 268

38 43 119

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

38 32 32

54 24 24

59 10 10

S SE E

21 enero y

21 noviembre

SE S

SO

113 10 10

222 24 24

271 32 32

271 38 35

255 54 38

143 73 38

59 81 38

38 73 143

38 54

225

35 38 271

32 32

271

24 24 222

10 10 113

NE N

NO

O NO

Horizontal

10 10 40

24 24 179

32 32

333

35 35 477

38 38

580

38 38 640

38 38

667

119 43 640

268 124 580

393 241 477

444 333 333

420 355 179

271 252 40

O SO

Horizontal

24 agosto y

20 abril

N NE E

16 149 179

21 292 398

29 271 447

35 179 401

35 73

276

38 38 124

38 38 38

38 38 38

35 35 35

35 35 35

29 29 29

21 21 21

16 5 5

S SE E

20 febrero y

23 octubre

SE S

SO

100 5 5

265 21 21

344 35 29

349 73 35

303 127 35

222 157 40

105 170 105

40 157 222

35 127 303

35 73 349

29 35

344

21 21 265

5 5

100

NE N

NO

O NO

Horizontal

5 5 16

21 21 127

29 29

290

35 35 436

35 35

542

38 38 610

38 38

637

124 38 610

276 73

542

401 179 436

447 271 290

398 292 127

179 149 16

O SO

Horizontal

22 septiembre y

22 marzo

N NE E

0 0 0

13 200 336

27 244 428

32 108 390

35 40

279

38 38 130

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

27 27 27

13 13 13

0 0 0

S SE E

22 marzo y

22 septiembre

SE S

SO

0 0 0

265 24 13

355 48 27

412 162 32

382 222 35

306 265 67

181 284 181

67 265 306

35 222 382

32 162 412

27 48

355

13 24 265

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

13 13 67

27 27

219

32 32 366

35 35

485

38 38 547

38 38

574

130 38 547

279 40

485

390 108 366

428 244 219

336 200 67

0 0 0

O SO

Horizontal

23 octubre y

20 febrero

N NE E

0 0 0

8 89 214

21 105 366

29 48 358

32 32

254

35 35 116

38 38 38

35 35 35

32 32 32

29 29 29

21 21 21

8 8 8

0 0 0

S SE E

20 abril y

24 agosto

Page 23: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

23

SE S

SO

0 0 0

198 48 8

385 154 21

442 249 29

431 328 40

368 377 127

249 393 249

127 377 368

40 328 431

29 249 442

21 154 385

8 48 198

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

8 8

16

21 21

132

29 29 271

32 32

387

35 35 463

38 38

485

116 35 463

254 32

387

358 48 271

366 105 132

241 89 16

0 0 0

O SO

Horizontal

21 noviembre y

21 enero

N NE E

0 0 0

2 21 73

16 43

295

24 24 314

29 29

225

32 32 94

32 32 32

32 32 32

29 29 29

24 24 24

16 16 16

2 2 2

0 0 0

S SE E

21 mayo y

23 julio

SE S

SO

0 0 0

75 27 2

344 184 16

436 295 24

439 371 62

387 417 173

282 431 282

173 417 387

62 371 439

24 295 436

16 184 344

2 27 75

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

2 2 5

16 16 73

24 24 192

29 29

295

32 32 368

32 32

393

94 32 368

225 29

295

314 24 192

295 43 73

73 21 5

0 0 0

O SO

Horizontal

22 diciembre

N NE E

0 0 0

0 0 0

10 27

249

24 24 284

29 29

217

32 32 86

32 32 32

32 32 32

29 29 29

24 24 24

10 10 10

0 0 0

0 0 0

S SE E

21 junio

SE S

SO

0 0 0

0 0 0

309 173 10

425 306 24

439 385 75

387 431 195

292 442 292

195 431 387

75 385 439

24 306 425

10 173 309

0 0 0

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

0 0 0

10 10 51

24 24 172

29 29

263

32 32 330

32 32

355

86 32 330

217 29

263

284 24 172

249 27 51

0 0 0

0 0 0

O SO

Horizontal

Correcciones

Marco metálico o con ningún marco x 1/0,85 ó

1,17

Defecto de Limpieza 15% máx.

Altitud +0,7% por 300 m

Punto de rocío superior a 19,5ºC -

14% por 10ºC

Punto de rocío superior a 19,5ºC +14% por 10ºC

Latitud Sur Dic. O Enero

+7%

40° 40°

0o Latitud Norte HORA SOLAR 0o Latitud Sur

Época Orientación 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Orientación Época

21 junio

N NE E

87 320 341

54 360 436

32 303 439

35 198 385

38 81 257

38 38 119

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

54 27 27

86 16 16

S SE E

22 diciembre SE S

SO

138 16 16

238 27 27

295 32 32

301 51 35

268 94 38

192 119 38

92 146 92

38 119 192

38 94 268

35 51 301

32 32 295

27 27 238

16 16 138

NE N

NO

Page 24: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

24

O NO

Horizontal

16 16 84

27 27 222

32 32 363

35 35 485

38 38 569

38 38 629

38 38 642

119 38 629

257 81 569

385 198 485

439 303 363

436 360 222

341 320 84

O SO

Horizontal

22 julio y

21 mayo

N NE E

65 287 320

38 344 436

32 284 444

35 179 390

38 70 265

38 38 116

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

38 27 27

65 13 13

S SE E

21 enero y

21 noviembre

SE S

SO

146 13 13

260 27 27

322 35 32

339 70 35

298 119 38

222 170 40

113 187 113

40 170 222

38 119 298

35 70 339

32 35 322

27 27 260

13 13 146

NE N

NO

O NO

Horizontal

13 13 65

27 27 198

32 32 341

35 35 463

38 38 550

38 38 610

38 38 631

116 38 610

265 70 550

390 179 463

444 284 341

436 344 198

320 287 65

O SO

Horizontal

24 agosto y

20 abril

N NE E

19 184 227

21 276 398

29 222 439

35 124 393

38 43 273

38 38 122

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

29 29 29

21 21 21

19 8 8

S SE E

20 febrero y

23 octubre

SE S

SO

130 8 8

284 21 21

374 65 29

396 138 35

377 241 38

290 263 67

179 276 179

67 263 290

38 241 377

35 138 396

29 65 374

21 21 284

8 8

130

NE N

NO

O NO

Horizontal

8 8

24

21 21 127

29 29 271

35 35 406

38 38 501

38 38 556

38 38 580

122 38 556

273 43 501

393 124 406

439 222 271

398 276 127

227 184 24

O SO

Horizontal

22 septiembre y

22 marzo

N NE E

0 0 0

13 138 314

24 157 404

32 70 377

35 35 268

35 35 122

38 38 38

35 35 35

35 35 35

32 32 32

24 24 24

13 13 13

0 0 0

S SE E

22 marzo y

22 septiembre

SE S

SO

0 0 0

257 32 13

390 119 24

439 219 32

425 298 38

360 330 111

244 379 244

111 330 360

38 298 425

32 219 439

24 119 390

13 32 257

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

13 13 57

24 24 181

32 32 336

35 35 414

35 35 447

38 38 496

122 35 477

268 35 414

377 70 336

404 157 181

314 138 57

0 0 0

O SO

Horizontal

23 octubre y

20 febrero

N NE E

0 0 0

5 94 230

16 89 317

27 32 330

29 29 238

32 32 105

32 32 32

32 32 32

29 29 29

27 27 27

16 16 16

5 5 5

0 0 0

S SE E

20 abril y

24 agosto

SE S

SO

0 0 0

219 57 5

358 160 16

336 282 27

442 371 54

390 417 170

290 439 290

170 417 390

54 371 442

27 282 336

16 160 358

5 57 219

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

5 5

21

16 16 78

27 27 173

29 29 273

32 32 333

32 32 349

105 32 333

238 29 273

330 32 173

317 89 78

230 94 21

0 0 0

O SO

Horizontal

21 noviembre y

21 enero

N NE E

0 0 0

0 0 0

8 32 246

19 19 271

24 24 200

27 27 89

29 29 29

27 27 27

24 24 24

19 19 19

8 8 8

0 0 0

0 0 0

S SE E

21 mayo y

23 julio

Page 25: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

25

SE S

SO

0 0 0

0 0 0

295 160 8

390 282 19

423 377 73

390 428 189

314 450 314

189 428 390

73 377 423

19 182 390

8 160 295

0 0 0

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

0 0 0

8 8

43

19 19 116

24 24 198

27 27 249

29 29 279

89 27 249

200 24 198

271 19 116

246 32 43

0 0 0

0 0 0

O SO

Horizontal

22 diciembre

N NE E

0 0 0

0 0 0

5 19 195

16 16 233

24 24 184

27 27 84

27 27 27

27 27 27

24 24 24

16 16 16

5 5 5

0 0 0

0 0 0

S SE E

21 junio

SE S

SO

0 0 0

0 0 0

238 138 35

363 268 19

401 363 81

285 428 198

311 447 311

198 428 385

81 363 401

19 268 363

5 138 238

0 0 0

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

0 0 0

5 5

21

16 16 86

24 24 149

27 27 206

27 27 230

84 27 206

184 24 149

233 16 86

195 19 21

0 0 0

0 0 0

O SO

Horizontal

Correcciones

Marco metálico o con ningún marco x 1/0,85 ó

1,17

Defecto de Limpieza 15% máx.

Altitud +0,7% por 300 m

Punto de rocío superior a 19,5ºC -

14% por 10ºC

Punto de rocío superior a 19,5ºC +14% por 10ºC

Latitud Sur Dic. O Enero

+7%

50° 50°

0o Latitud Norte HORA SOLAR 0o Latitud Sur

Época Orientación 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Orientación Época

21 junio

N NE E

78 341 377

32 339 444

32 254 439

35 135 368

38 43

254

38 38 111

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

32 27 27

78 21 21

S SE E

22 diciembre

SE S

SO

173 21 21

276 27 27

341 43 32

366 105 35

336 164 38

265 235 62

165 252 165

62 235 265

38 184 336

35 105 366

32 43

341

27 27 276

21 21 173

NE N

NO

O NO

Horizontal

21 21

119

27 27 233

32 32

360

35 35 469

38 38

534

38 38 580

38 38

596

111 38 580

254 43

534

368 135 469

439 254 360

444 339 233

377 341 119

O SO

Horizontal

22 julio y

21 mayo

N NE E

57 309 355

29 317 436

32 235 442

35 119 382

38 40

260

38 38 116

38 38 38

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

29 27 27

57 16 16

S SE E

21 enero y

21 noviembre

SE S

SO

176 16 16

290 27 27

363 57 32

387 135 35

368 217 38

295 265 70

189 287 189

70 265 295

38 217 368

35 135 387

32 57

363

27 27 290

16 16 176

NE N

NO

O NO

Horizontal

16 16 89

27 27 203

32 32

322

35 35 431

38 38

509

38 38 556

38 38

572

116 38 556

260 40

509

382 119 431

442 235 322

436 317 203

355 309 89

O SO

Horizontal

Page 26: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

26

24 agosto y

20 abril

N NE E

21 206 254

21 254 393

27 189 428

32 84 382

35 35

265

38 38 122

38 38 38

38 38 38

35 35 35

32 32 32

27 27 27

21 21 21

21 10 10

S SE E

20 febrero y

23 octubre

SE S

SO

143 10 10

301 24 21

390 97 27

425 198 32

414 284 35

358 352 108

241 374 241

108 352 358

35 284 414

32 198 425

27 97

390

21 24 301

10 10 143

NE N

NO

O NO

Horizontal

10 10 35

21 21 124

27 27

241

32 32 355

35 35

433

38 38 485

38 38

501

122 38 485

265 35

433

382 84 355

428 189 241

393 254 124

254 206 35

O SO

Horizontal

22 septiembre y

22 marzo

N NE E

0 0 0

10 157 276

21 124 374

27 43 352

32 32

252

32 32 116

32 32 32

32 32 32

32 32 32

27 27 27

21 21 21

10 10 10

0 0 0

S SE E

22 marzo y

22 septiembre

SE S

SO

0 0 0

233 29 10

377 138 21

439 252 27

442 355 46

393 406 151

284 428 284

151 406 393

46 355 442

27 252 439

21 138 377

10 29 233

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

10 10 40

21 21

132

27 27 238

32 32

320

32 32 379

32 32

401

116 32 379

252 32

320

352 43 238

374 124 132

276 157 40

0 0 0

O SO

Horizontal

23 octubre y

20 febrero

N NE E

0 0 0

0 78 198

10 54

268

19 19 284

24 24

214

27 27 94

29 29 29

27 27 27

24 24 24

19 19 19

10 10 10

0 0 0

0 0 0

S SE E

20 abril y

24 agosto

SE S

SO

0 0 0

187 46 0

301 143 10

393 268 19

425 371 65

390 425 187

311 452 311

187 425 390

65 371 425

19 268 393

10 143 301

0 46 187

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

0 0 5

10 10 51

19 19 122

24 24

195

27 27 233

29 29

254

94 27 233

214 24

195

284 19 122

268 54 51

198 78 5

0 0 0

O SO

Horizontal

21 noviembre y

21 enero

N NE E

0 0 0

0 0 0

2 13

138

10 10 173

16 16

154

21 21 75

24 24 24

21 21 21

16 16 16

10 10 10

2 2 2

0 0 0

0 0 0

S SE E

21 mayo y

23 julio

SE S

SO

0 0 0

0 0 0

168 92 2

257 189 10

344 314 57

344 387 181

290 414 290

181 387 344

57 314 344

10 189 257

2 92

168

0 0 0

0 0 0

NE N

NO

O NO

Horizontal

0 0 0

0 0 0

2 2 10

10 10 35

16 16 81

21 21 127

24 24

143

75 21 127

154 16 81

173 10 35

138 13 10

0 0 0

0 0 0

O SO

Horizontal

22 diciembre

N NE E

0 0 0

0 0 0

0 0 0

8 8

73

13 13

127

16 16 62

19 19 19

16 16 16

13 13 13

8 8 8

0 0 0

0 0 0

0 0 0

S SE E

21 junio SE S

SO

0 0 0

0 0 0

0 0 0

111 84 8

290 268 67

314 355 168

271 382 271

168 355 314

67 268 290

8 84 115

0 0 0

0 0 0

0 0 0

NE N

NO

Page 27: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

27

O NO

Horizontal

0 0 0

0 0 0

0 0 0

8 8

13

13 13 51

16 16 89

19 19

108

62 16 89

127 13 51

73 8

13

0 0 0

0 0 0

0 0 0

O SO

Horizontal

Correcciones

Marco metálico o con ningún marco x 1/0,85 ó

1,17

Defecto de Limpieza 15% máx.

Altitud +0,7% por 300 m

Punto de rocío superior a 19,5ºC -

14% por 10ºC

Punto de rocío superior a 19,5ºC +14% por 10ºC

Latitud Sur Dic. O Enero

+7%

Tabla 5. Factor de sombreado de cristales Cs

Factor de sombreado de cristales (Cs)

Tipo de vidrio

Sin

persiana o

pantalla

Persianas venecianas interiores, listones

horizontales, verticales, inclinados o cortinas de tela

Persianas exteriores, listones horizontales

inclinados 45o

Persianas exteriores Listones inclinados

17o horizontales

Cortina exterior de tela Circulación del aire arriba y lateralmente

Color claro

Color medio

Color oscuro

Color claro

Ext claro int oscuro

Color medio

Color oscuro

Color claro

Color Medio u oscuro

Vidrio sencillo ordinario

1 0.56 0.65 0.75 0.15 0.13 0.22 0.15 0.2 0.25

Vidrio sencillo 6 mm

0.94 0.56 0.65 0.74 0.14 0.12 0.21 0.14 0.19 0.24

Vidrio absorbente : Coeficiente

de absorbente 0.4 - 0.48

0.8 0.56 0.62 0.72 0.12 0.11 0.18 0.12 0.16 0.2

Vidrio absorbente : Coeficiente

de absorbente 0.48 - 0.56

0.73 0.53 0.59 0.62 0.11 0.1 0.16 0.1 0.15 0.18

Vidrio absorbente : Coeficiente

de absorbente 0.56 - 0.7

0.62 0.51 0.54 0.56 0.1 0.1 0.14 0.1 0.12 0.16

Vidrio doble ordinario

0.9 0.54 0.61 0.67 0.14 0.12 0.2 0.14 0.18 0.22

Vidrio doble ordinario 6 mm

0.8 0.52 0.59 0.65 0.12 0.11 0.18 0.12 0.16 0.2

Page 28: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

28

Vidrio ext. abs. 0.48-0.56

0.52 0.36 0.39 0.43 0.1 0.1 0.11 0.1 0.1 0.13

Vidrio pintado color claro

0.28 - - - - - - - - -

Vidrio pintado color medio

0.39 - - - - - - - - -

Vidrio pintado color oscuro

0.5 - - - - - - - - -

Vidrio de color ámbar

0.7 - - - - - - - - -

Vidrio de color oscuro

0.56 - - - - - - - - -

Vidrio de color azul

0.6 - - - - - - - - -

Vidrio de color gris

0.32 - - - - - - - - -

Vidrio de color gris-verde

0.46 - - - - - - - - -

Opalescente claro

0.43 - - - - - - - - -

Opalescente 0.37 - - - - - - - - -

Tabla 6. Diferencia de temperaturas en °F para algunos tipos de techo

Tipo de la construcción

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Expuesta al sol

Construcción ligera o azotea de madera de 1´´ ó 2 ´´ 12 38 54 62 50 26 10 4 0

Construcción media de azotea

Const. Media de azotea 2 ´´de concreto, Const. Media de azotea 2´´de concreto + 1´´ ó 2´´ de aislante, Const. Media de azotea 2´´de

madera

6

30

48

58 50 32

14

6

2

2´´ de yeso, 2´´ de yeso + 1´´ de aislante, 1´´ , 2´´ , 3´´ , de yeso, 2´´ concreto +4´´ de lana, techo forrado

0 20 40 5 2

5 4

4 2

20 10 6

4´´ de concreto, 4´´ de concreto + 2´´ de aislante 0 20 38 5 0

5 2

4 0

22 12 6

Construcción pesada expuesta al sol

6´´ de concreto 4 6 24 3 8

4 6

4 4

32 18 12

6´´ de concreto + 2´´ de aislante 6 6 20 3 4

4 2

4 4

34 20 14

Page 29: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

29

Azotea expuesta al sol con cubierta de agua

Ligera construcción cubierta con 1´´ de agua 0 4 16 22 18 14 10 2 0

Pesada construcción cubierta con 1´´ de agua -2 -2 -4 10 14 16 14 10 6

Otra construcción con 6´´ de agua -2 0 0 6 10 10 8 4 0

Azotea con spray de agua expuesta al sol

Construcción ligera 0 4 12 18 16 14 10 2 0

Construcción pesada -2 -2 2 8 1 1 12 10 6

Tabla 7. Diferencia de temperaturas en °F para algunos tipos de paredes Estos valores de diferencia de temperatura tienen en cuenta la radiación difusa

Latitud norte

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla.

Estructura de bastidor, marco y armazón

N-E 22 10 24 12 14 10 12 10 14 14 14 14 10 10 6 4 2 2

E 30 14 36 18 32 16 12 12 14 14 14 14 10 10 6 6 2 2

S-E 13 6 26 16 28 18 24 16 16 14 14 14 10 10 6 4 2 2

S -4 -4 4 0 22 12 30 20 26 20 16 14 10 10 6 6 2 2

S-O -4 -4 0 -2 6 4 26 22 40 28 42 28 24 20 6 4 2 2

O -4 -4 0 0 6 6 20 12 40 28 48 34 22 22 8 8 2 2

N-O -4 -4 0 -2 6 4 12 10 24 20 40 26 34 24 6 4 2 2

N(sombra) -4 -4 -2 -2 4 4 10 10 14 14 12 12 8 8 4 4 0 0

Cuando los techos tienen falso techo o ventilación la ganancia se puede afectar por un coeficiente de 0.75

Page 30: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

30

Latitud Norte

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla.

4” de ladrillo de concreto + repello

N-E -2 -4 24 12 20 10 10 6 12 10 14 14 12 12 10 10 6 4

E 2 0 30 14 31 17 14 14 12 12 14 14 12 12 10 8 6 6

S-E 2 -2 20 10 28 16 26 16 18 14 14 14 12 12 10 8 6 6

S -4 -4 -2 -2 12 6 24 16 26 18 20 16 12 12 8 8 4 4

S-O 0 -2 0 -2 2 2 12 8 32 22 36 26 34 24 10 8 6 6

O 0 -2 0 0 4 2 10 8 26 18 40 28 42 28 16 14 6 6

N-O -4 -4 -2 -2 2 2 8 6 12 12 30 22 34 24 12 10 6 6

N(sombra) -4 -4 -2 -2 0 0 6 6 10 10 12 12 12 12 8 8 4 4

Latitud norte

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla.

8” de bloque hueco

N-E 0 0 0 0 20 10 16 10 10 6 12 10 14 12 12 10 8 8

E 4 2 12 4 24 12 26 14 20 12 12 10 14 12 14 10 10 8

S-E 2 0 2 0 16 8 20 12 20 14 14 12 14 12 12 10 8 6

S 0 0 0 0 2 0 12 6 24 14 26 16 20 14 12 10 8 6

S-O 2 0 2 0 2 0 6 4 12 10 26 18 30 20 26 18 8 6

O 4 2 4 2 4 2 6 4 10 8 18 14 30 22 32 22 18 14

N-O 0 0 0 0 2 0 4 2 8 6 12 10 22 18 30 22 10 8

N(sombra) -2 -2 -2 -2 -2 -2 0 0 6 6 10 10 10 10 10 10 6 6

Page 31: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

31

Latitud norte

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla.

8” de ladrillo, 12” de bloque de concreto, 12” de bloque hueco

N-E 2 2 2 2 10 2 16 8 14 8 10 6 10 8 10 10 10 8

E 8 6 8 6 14 8 18 10 18 10 14 8 14 10 14 10 12 10

S-E 8 4 6 4 6 4 14 10 18 12 16 12 12 10 12 10 12 10

S 4 2 4 2 4 2 4 2 10 6 16 10 16 12 12 10 10 8

S-O 8 4 6 4 6 4 8 4 10 6 12 8 20 12 24 16 20 14

O 8 4 6 8 6 6 8 6 10 6 14 8 20 16 24 16 24 16

N-O 2 2 2 2 2 2 4 2 6 4 8 6 10 8 16 14 18 14

N(sombra) 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 6 6 8 8 8 8 6 6

Latitud norte

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla.

12” de ladrillo

N-E 8 6 8 6 8 4 8 4 10 4 12 6 12 6 10 6 10 6

E 12 8 12 8 12 8 10 6 12 8 14 10 14 10 14 8 14 8

S-E 10 6 10 6 10 6 10 6 10 6 12 8 14 10 14 10 12 8

S 8 6 8 6 6 4 6 4 6 4 8 4 10 6 12 8 12 8

S-O 10 6 10 6 10 6 10 6 10 6 10 8 10 8 12 8 14 10

O 12 8 12 8 12 8 10 6 10 6 10 6 10 6 12 8 16 10

N-O 8 6 8 6 8 4 8 4 8 4 8 4 8 6 10 6 10 6

N(sombra) 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 6 6

Page 32: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

32

Latitud Norte

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla.

6” 8” de bloque concreto

N-E 4 2 4 0 16 8 14 8 10 6 12 8 12 10 10 8 8 6

E 6 4 14 8 24 12 24 12 18 10 14 10 14 10 12 10 10 8

S-E 6 2 6 4 16 10 18 12 18 12 14 12 12 10 12 10 10 8

S 2 1 2 1 4 1 12 6 16 12 18 12 14 12 10 8 8 6

S-O 6 2 4 2 6 2 8 4 14 10 22 16 24 16 22 16 10 8

O 6 4 6 4 6 4 8 6 12 8 20 14 28 18 26 18 14 10

N-O 4 2 4 0 4 2 4 4 6 6 12 10 20 14 22 16 8 6

N(sombra) 0 0 0 0 0 0 2 2 4 4 6 6 8 8 6 6 4 4

Latitud norte

Hora solar

8 10 12 14 16 18 20 22 00

Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla. Osc. Cla.

12” de bloque de concreto hueco

N-E 6 4 6 2 6 2 14 8 14 8 10 8 10 8 12 10 10 8

E 10 6 8 6 10 6 18 10 18 12 16 10 12 10 14 10 14 10

S-E 8 4 8 4 6 4 14 8 16 10 16 10 14 10 12 10 12 10

S 6 4 4 2 4 2 4 2 10 6 14 10 16 12 14 10 10 8

S-O 8 4 8 4 6 4 6 4 8 6 10 8 18 14 20 14 18 12

O 10 6 8 6 8 6 10 6 10 6 12 8 16 10 24 14 22 14

N-O 6 4 6 2 6 2 6 4 6 4 8 6 10 8 18 12 20 14

N(sombra) 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 4 4 6 6 8 8 6 6

Page 33: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

33

TABLA 8. Factores de almacenamiento de la carga. Ganancias de calor debidas al alumbrado *Luces en funcionamiento durante 10 horas **, con equipo de acondicionamiento funcionando 12, 16 y 24 horas, Temperatura del local constante

Duración de

funcionamiento de instalación

PESO(***) (Kg por m2 de

superf de suelo)

NÚMERO DE HORAS TRANSCURRIDAS DESDE QUE SE ENCIENDEN LAS LUCES

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Alumbrado fluorescente, Aparato no empotrado

24

750 y más

500 150

0.37 0.31 0.25

0.67 0.67 0.74

0.71 0.72 0.83

0.74 0.76 0.88

0.76 0.79 0.91

0.79 0.81 0.94

0.81 0.83 0.96

0.83 0.85 0.96

0.84 0.87 0.98

0.86 0.88 0.98

0.87 0.90 0.99

0.29 0.30 0.26

0.26 0.26 0.17

0.23 0.22 0.12

0.20 0.19 0.08

0.19 0.16 0.05

0.17 0.15 0.04

0.15 0.13 0.03

0.14 0.12 0.02

0.12 0.10 0.01

0.11 0.09 0.01

0.10 0.08 0.01

0.09 0.07

0

0.08 0.06

0

16

750 y más

500 150

0.60 0.46 0.29

0.82 0.79 0.77

0.83 0.84 0.85

0.84 0.86 0.89

0.84 0.87 0.92

0.84 0.88 0.95

0.85 0.88 0.96

0.85 0.89 0.96

0.86 0.89 0.98

0.88 0.90 0.98

0.90 0.90 0.99

0.32 0.30 0.26

0.28 0.26 0.17

0.25 0.22 0.12

0.23 0.19 0.08

0.19 0.16 0.05

12

750 y más

500 150

0.63 0.57 0.42

0.90 0.89 0.86

0.91 0.91 0.91

0.93 0.92 0.93

0.93 0.94 0.95

0.94 0.94 0.97

0.95 0.95 0.98

0.95 0.95 0.98

0.95 0.96 0.99

0.96 0.96 0.99

0.96 0.97 0.99

0.37 0.36 0.26

Alumbrado fluorescente empotrado o

incandescente no empotrado

24

750 y más

500 150

0.34 0.24 0.17

0.55 0.56 0.65

0.61 0.63 0.77

0.65 0.68 0.84

0.68 0.72 0.88

0.71 0.75 0.92

0.74 0.78 0.94

0.77 0.80 0.95

0.79 0.82 0.97

0.81 0.84 0.98

0.83 0.86 0.98

0.39 0.40 0.35

0.35 0.34 0.23

0.31 0.29 0.16

0.28 0.25 0.11

0.25 0.20 0.07

0.23 0.18 0.05

0.20 0.17 0.04

0.18 0.15 0.03

0.16 0.14 0.02

0.15 0.12 0.01

0.14 0.10 0.01

0.12 0.09

0

0.11 0.08

0

16

750 y más

500 150

0.58 0.46 0.22

0.75 0.73 0.69

0.79 0.78 0.80

0.80 0.82 0.86

0.80 0.82 0.89

0.81 0.82 0.93

0.82 0.83 0.94

0.83 0.84 0.95

0.84 0.85 0.97

0.86 0.87 0.98

0.87 0.88 0.98

0.39 0.40 0.35

0.35 0.34 0.23

0.31 0.29 0.16

0.28 0.25 0.11

0.25 0.20 0.07

12

750 y más

500 150

0.69 0.58 0.40

0.86 0.85 0.81

0.89 0.88 0.88

0.90 0.88 0.91

0.91 0.90 0.93

0.91 0.92 0.96

0.92 0.93 0.97

0.93 0.94 0.97

0.94 0.94 0.98

0.95 0.94 0.99

0.95 0.95 0.99

0.50 0.48 0.35

(Alumbrado fluorescente o incandescente)

empotrado en falso techo que sirve de retorno de cámara

de pleno

24

750 y más

500 150

0.23 0.17

0

0.33 0.33 0.48

0.41 0.44 0.66

0.47 0.52 0.76

0.52 0.56 0.82

0.57 0.61 0.87

0.61 0.66 0.91

0.66 0.69 0.93

0.69 0.74 0.95

0.72 0.77 0.97

0.74 0.79 0.98

0.59 0.60 0.52

0.52 0.51 0.34

0.46 0.44 0.24

0.42 0.37 0.16

0.37 0.32 0.11

0.34 0.30 0.07

0.31 0.27 0.05

0.27 0.23 0.04

0.25 0.20 0.02

0.23 0.18 0.02

0.21 0.16 0.01

0.18 0.14

0

0.16 0.12

0

16

750 y más

500 150

0.57 0.47 0.07

0.64 0.60 0.53

0.68 0.67 0.70

0.72 0.72 0.78

0.73 0.74 0.84

0.73 0.77 0.88

0.74 0.78 0.91

0.74 0.79 0.93

0.75 0.80 0.95

0.76 0.81 0.97

0.78 0.82 0.98

0.59 0.60 0.52

0.52 0.51 0.34

0.46 0.44 0.24

0.42 0.37 0.16

0.37 0.32 0.11

12

750 y más

500 150

0.75 0.68 0.34

0.79 0.77 0.72

0.83 0.81 0.82

0.84 0.84 0.87

0.86 0.86 0.89

0.88 0.88 0.92

0.89 0.89 0.95

0.91 0.89 0.95

0.91 0.92 0.97

0.93 0.93 0.98

0.93 0.93 0.98

0.75 0.72 0.52

Page 34: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

34

Tabla 9. Coeficiente de transmision global K – Muros con paramento [kcal/h.m2]

Page 35: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

35

Tabla 10. Coeficiente de transmision global K – Muros de construccion ligera. Tipo industrial [kcal/h.m2]

Page 36: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

36

Tabla 11. Coeficiente de transmision global K – Muros y tabiques de doble pared [kcal/h.m2]

Page 37: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

37

Tabla 12. Coeficiente de transmision global K – Tabiques de albañileria [kcal/h.m2]

Page 38: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

38

Tabla 13. Coeficiente de transmision global K – Terrazas [kcal/h.m2]

Page 39: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

39

Tabla 14. Coeficiente de transmision global K – Techumbres [kcal/h.m2]

Page 40: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

40

Tabla 15. Coeficiente de transmision global K – Techo y pavimento [kcal/h.m2]

Page 41: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

41

Tabla 16. Coeficiente de transmision global K – Techo y pavimento, aire quieto en cada caras [kcal/h.m2]

Page 42: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

42

Tabla 17. Coeficiente de transmision global K – Con aislamiento y capa o lamina de aire [kcal/h.m2]

Page 43: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

43

3.2. GANANCIA DE CALOR POR VENTILACIÓN Para diferentes tipos de locales es necesario según normas renovar el aire para asegurar la respiración de las personas que en estos se encuentren, esto trae consigo que producto de este cambio de aire entre una cantidad de calor latente y sensible que se calcula por la siguiente forma: 3.2.1. Calor sensible por ventilación

𝑸𝒔𝒗 =�̇�𝒂𝒊𝒓𝒆. (𝟏. 𝟐)(∆𝑻𝒂𝒊𝒓𝒆)

𝟑𝟔𝟎𝟎

Donde:

Maire = masa de aire para el local [m3/h]. ΔTaire = diferencia de temperatura entre el medio de donde se va a tomar el aire

para la renovación y el local donde se va a introducir [°C]. Qsv = calor sensible por ventilación [kW].

3.2.2. Calor latente por ventilación

𝑸𝒍𝒗 =�̇�𝒂𝒊𝒓𝒆. (𝑾𝒆𝒙𝒕 − 𝑾𝒊𝒏𝒕)(𝟐𝟗𝟕𝟎)

𝟑𝟔𝟎𝟎

Donde:

Wext = contenido de humedad del medio exterior [kg agua/ kg de aire seco]. Wint = contenido de humedad del medio interior [kg agua/ kg de aire seco]. Qlv = calor latente por ventilación [kW].

Valores recomendados de flujo de aire por ocupante de acuerdo al local que ocupa:

Aplicación Flujo de aire exterior

(m3/h-persona)

Vivienda 10

Restaurantes 20

Cafeterías 40

Cocinas 50

Despachos y oficinas 20

Salas de reuniones 50

Fábricas 15

Laboratorios 25

Page 44: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

44

3.3. GANANCIA DE CALOR POR PERSONAS Las personas presentes en un local para climatizar son un aporte principal de calor de acuerdo a la actividad que realizan estas aportan calor sensible y latente estos se calculan según: 3.3.1. Calor sensible por persona

𝑸𝒔𝒑 =(𝑸𝒔/𝒑𝒆𝒓𝒔). (𝒏𝒑). (𝑪𝒘)

𝟏𝟎𝟎𝟎

Donde:

Qs/pers = calor sensible por cada persona que ocupa el local en función de la actividad que desarrolla [W].

np = números de personas que ocupan el local. Cw = coeficiente que tiene en cuenta la presencia de la persona durante una hora

en el local. [tabla 18] Qsp = calor sensible por personas [kW].

3.3.2. Calor latente por persona

𝑸𝒔𝒑 =(𝑸𝒍/𝒑𝒆𝒓𝒔). (𝒏𝒑). (𝑪𝒘)

𝟏𝟎𝟎𝟎

Donde:

Ql/pers = calor latente por cada persona que ocupa el local en función de la actividad que desarrolla [W].

np = números de personas que ocupan el local. Cw = coeficiente que tiene en cuenta la presencia de la persona durante una hora

en el local. [tabla 18] Qlp = calor latente por personas [kW].

Page 45: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

45

Tabla 18. Valores de ganancia térmica por ocupantes en ambientes acondicionados Cw.

Grado de actividad

Tipo de aplicación

Calor total

Adultos (watts)

Calor total corregidos

(watts)

Calor sensible (watts)

Calor Latente (watts)

Sentado en Reposo

Teatro, cine, auditórium

115 100 60 40

Sentado con trabajo muy

ligero de oficina

Servicios de hoteles, oficinas

140

120

65

55

Sentado comiendo

Cafeterías, restaurantes

150 150 75 75

Sentado con trabajo ligero, mecanografía

Servicios de hoteles oficinas

185

150

75

75

De pie, trabajo ligero o andando

lentamente

Servicios, hoteles, oficinas

235

185

90

95

Trabajo manual ligero

Taller, industria maquiladora

255 230 100 130

Andando a 1.3 m/s trabajo a máquina ligero

Taller, industria

305

305

100

205

Baile moderado Salón de baile 400 375 120 255

Trabajo pesado, Trabajo en

máquina pesada, cargar

Fabrica

470

470

165

305

Trabajo pesado atletismo

Gimnasio 285 525 185 340

3.4. GANANCIA DE CALOR POR EQUIPOS ELÉCTRICOS Las luces los motores u otros equipos eléctricos en un local representan aportes de calor puesto que una parte de la energía que absorben se pierde en calor por ejemplo para calcular la ganancia de lámparas de luz fría se hace de la siguiente forma:

𝑸𝒍𝒖𝒄𝒆𝒔 =(𝒏𝒍𝒂𝒎𝒑𝒂𝒓𝒂𝒔). (𝒎𝒕𝒖𝒃𝒐𝒔). (𝑪𝒘). (𝑵𝒍𝒂𝒎𝒑𝒂𝒓𝒂𝒔). (𝟏. 𝟐𝟓)

𝟏𝟎𝟎𝟎

Page 46: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

46

Donde:

nlamparas = número de lámparas. mtubos = número de tubos por lámpara. Nlamp = potencia de la lámpara [W]. Cw = coeficiente que tiene en cuenta el funcionamiento de las luces en una hora. 1.25 = tiene en cuenta la radiación del transformador. Qluces = Calor aportado por las luces [kW].

Para otros equipos se considera toda la potencia afectada por el coeficiente que tiene en cuenta la operación en una hora.

𝑸𝒆𝒒𝒖𝒊𝒑𝒐𝒔 = (𝑵#). (𝑷)

Donde:

n = número de lámparas. P = Potencia del equipo [W]. Qluces = Calor aportado por los equipos [kW].

A continuación se resumen las pérdidas de calor, en todo el recinto:

PERDIDAS DE CALOR CALOR LATENTE (kW) CALOR SENSIBLE (kW)

A través de ventanas

A través de fachadas

Infiltraciones de aire externo

Personas

Lámparas, Computadores, etc.

Total = ∑ 𝑸𝑪𝑳 = ∑ 𝑸𝑪𝑺

3.5. CÁLCULO DEL AIRE DE RENOVACIÓN Y DE IMPULSIÓN Para evitar la sensación desagradable que produce el aire viciado es necesario introducir una cierta cantidad de aire exterior que se llama de renovación. Este aire exterior se mezcla con una parte de aire del interior del recinto que recircula, la mezcla se llama aire de ventilación (o de impulsión) y deberá ser tratado en las baterías de enfriamiento del sistema de acondicionamiento de aire.

Page 47: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

47

La cantidad de aire exterior que se utiliza en la mezcla, es el estrictamente necesario para producir una renovación conveniente del aire del recinto. En el RITE viene regulado en función de un concepto llamado IDA (aire de óptima calidad) definido a partir de:

IDA 1: Aire de óptima calidad: hospitales, clínicas, laboratorios y guarderías. IDA 2: Aire de buena calidad: oficinas, residencias, museos y similares. IDA 3: Aire de calidad media: edificios comerciales, cines, restaurantes y

similares. IDA 4: Aire de calidad baja.

Tabla 19. Tasas de aire exterior persona

CATEGORÍA

UNIDAD

TASA DE AIRE EXTERIOR POR PERSONA

Zona de no fumadores Zona de fumadores

Intervalo típico Valor por defecto Intervalo típico Valor por defecto

IDA 1

m3/h/persona > 54 72 > 108 144

I/s/persona > 15 20 > 30 40

IDA 2

m3/h/persona 36 - 54 45 72 - 108 90

I/s/persona 10 - 15 12,5 20 - 30 25

IDA 3

m3/h/persona 22 - 36 29 43 - 72 58

I/s/persona 6 - 10 8 12 - 20 16

IDA 4

m3/h/persona < 22 18 < 43 36

I/s/persona < 6 5 < 12 10

Nota: Las tasas dadas para la zona de no fumadores toman en consideración el metabolismo humano así como las emisiones típicas en edificios de baja contaminación.

El IDA indica el caudal mínimo de aire de renovación por persona necesario. No es necesario renovar un caudal superior al indicado por el IDA y tampoco es recomendable ya que el aire que viene del exterior entra con una temperatura mucho mayor a la del aire de recirculación y supondría un gasto energético.

�̇�𝑨𝒊𝒓𝒆_𝑹𝒆𝒏𝒐𝒗𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = (𝑰𝑫𝑨) ∗ (𝑵° 𝑷𝒆𝒓𝒔𝒐𝒏𝒂𝒔)

Donde:

ṁAire_Renovación = Caudal de aire de renovación procedente del exterior [m3/h]. NºPersonas = Número de ocupantes de forma permanente del recinto [Persona].

Page 48: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

48

El aire de impulsión es el aire que resulta de mezclar el aire renovación (o exterior) con el aire de retorno que se hace recircular desde el mismo recinto.

�̇�𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍_𝑨𝒊𝒓𝒆 = 𝑵°𝑹𝒆𝒏𝒐𝒗 ∗ 𝑽𝒐𝒍

Donde:

ṁTotal_Aire = Caudal de aire de impulsión [m3 de aire / h] NºRenov = Número de renovaciones por hora. Corresponde a la cantidad de veces

que debe renovarse totalmente el aire del recinto cada hora [Renovaciones/h]. Vol = Volumen del recinto [m3].

3.6. POTENCIA TÉRMICA DEL EQUIPO DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE El cálculo de la potencia térmica del equipo de acondicionamiento de aire se puede realizar mediante balances térmicos y de masas sobre el sistema compuesto por el recinto y el equipo de acondicionamiento. Para obtener los valores de las incógnitas de dicho sistema es preciso realizar sistemas de ecuaciones no lineales por lo que se necesita un programa de cálculo numérico, este cálculo es largo y complicado. Dado que el fin de este proyecto es obtener una herramienta de cálculo de necesidades térmicas y de elección de sistemas de acondicionamiento de aire adecuados, se ha optado por un cálculo utilizando valores del ábaco psicométrico del Manual de aire acondicionado de Carrier. Estos valores se obtienen a partir del ábaco psicométrico buscando el punto de intersección entre Text (Tbs y humedad relativa para el aire exterior), con estas condiciones se hallan el volumen específico del aire exterior, humedad específica y entalpía. Y en la intersección entre Tint (Tbs y humedad relativa para el aire interior) con estas condiciones se hallan el volumen específico del aire interior, humedad específica y entalpía. De la resta entre la entalpía específica del aire exterior y la entalpía específica del aire de retorno se obtiene la entalpía específica que debe absorber el sistema de acondicionamiento de aire. En las ecuaciones utilizadas para calcular la potencia térmica debida a las cargas por ventilación.

𝑸𝑽𝒆𝒏𝒕𝒊𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏_𝑺𝒆𝒏𝒔𝒊𝒃𝒍𝒆 =

𝒎𝑨𝒊𝒓𝒆_𝒓𝒆𝒏𝒐𝒗𝒂𝒄𝒊ó𝒏̇𝒗𝑨𝒊𝒓𝒆_𝒓𝒆𝒏𝒐𝒗𝒂𝒄𝒊ó𝒏

∗ ∆𝒉𝒔𝒆𝒏𝒔𝒊𝒃𝒍𝒆

𝟏𝟎𝟎𝟎

Page 49: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

49

𝑸𝑽𝒆𝒏𝒕𝒊𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏_𝑳𝒂𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆 =

𝒎𝑨𝒊𝒓𝒆_𝒓𝒆𝒏𝒐𝒗𝒂𝒄𝒊ó𝒏̇𝒗𝑨𝒊𝒓𝒆_𝒓𝒆𝒏𝒐𝒗𝒂𝒄𝒊ó𝒏

∗ ∆𝒉𝒍𝒂𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆

𝟏𝟎𝟎𝟎

Donde:

QVentilación_Sensible = Calor sensible debido al aire de renovación. Es el calor sensible que debe superar el equipo de acondicionamiento de aire debido al aire de renovación procedente del exterior [kW].

QVentilación_Latente = Calor latente debido al aire de renovación. Es el calor latente que debe superar el equipo de acondicionamiento de aire debido al de renovación procedente del exterior [W].

ṁAire_Renovación = Caudal de aire de renovación procedente del exterior [laire/s]. vAire_renovación = Volumen específico del aire exterior [m3 aire húmedo / kg aire

seco]. ΔhSensible = Diferencia de entalpía específica debida a la diferencia de

temperaturas. Es la diferencia entre la entalpia del aire exterior y la entalpia del aire interior pero debido solamente a la diferencia de temperatura seca [kJ/kg aire seco].

ΔhLatente = Diferencia de entalpía específica debida a la diferencia de humedad. Es la diferencia entre la entalpia del aire exterior y la entalpia del aire interior pero debido solamente a la diferencia de gramos por kilogramo de aire seco entre el aire exterior y el aire interior [kJ/kg aire seco].

Finalmente, el valor de las potencias totales necesarias para conseguir las condiciones de confort definidas inicialmente se calculan mediante las siguientes ecuaciones:

𝑸𝒔𝒆𝒏𝒔𝒊𝒃𝒍𝒆_𝑭𝒊𝒏𝒂𝒍 = 𝚺𝑸𝒔𝒆𝒏𝒔𝒊𝒃𝒍𝒆_𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 + 𝑸𝑽𝒆𝒏𝒕𝒊𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏_𝒔𝒆𝒏𝒔𝒊𝒃𝒍𝒆

𝑸𝒍𝒂𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆_𝑭𝒊𝒏𝒂𝒍 = 𝚺𝑸𝒍𝒂𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆_𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 + 𝑸𝑽𝒆𝒏𝒕𝒊𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏_𝒍𝒂𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆

𝑸𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍_𝑬𝒒𝒖𝒊𝒑𝒐 = 𝑸𝒔𝒆𝒏𝒔𝒊𝒃𝒍𝒆_𝑭𝒊𝒏𝒂𝒍 + 𝑸𝒍𝒂𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆_𝑭𝒊𝒏𝒂𝒍

Donde:

QSensible_Final = Calor sensible final. Es el calor sensible total debido a las cargas internas y externas y las cargas debidas al aire exterior de ventilación.

QLatente_Final = Calor latente final. Es el calor latente total debido a las cargas internas y externas y las cargas debidas al aire exterior de ventilación.

QTotal_Equipo = Potencia total que debe absorber el equipo de acondicionamiento de aire para conseguir las condiciones de confort definidas inicialmente.

Page 50: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

50

3.6.1. Factor de calor sensible efectivo del local (ESHF) Es necesario calcular el aire que necesita mover el equipo para poder transportar este calor generado desde la fuente generadora hasta el intercambiador del equipo este se determina según:

𝑬𝑺𝑯𝑭 =(𝚺𝑸𝒔 + 𝑸𝒗𝒔) ∗ 𝒇𝒃

((𝚺𝑸𝒔 + 𝑸𝒗𝒔) ∗ 𝒇𝒃) + ((𝚺𝑸𝒍 + 𝑸𝒍𝒔) ∗ 𝒇𝒃)

Donde:

Fb = Factor de by pass, que es el que tiene en cuenta el aire que NO se pone en contacto con la superficie de transferencia de calor de la batería. Se enuncia en la siguiente tabla:

Tabla 20. Factor de bypass

Factor de bypass Tipo de aplicación Ejemplo

0.3 - 0.5

Balance térmico pequeño o con medio

SHF (ganancias latentes

grandes)

Apartamentos

0.2 - 0.3

Acondicionamiento de confort clásico, balance térmico relativamente

pequeño, o algo mayor pero con pequeño SHF

Tiendas o pequeñas

fábricas

0.1 - 0.2 Acondicionamiento de

confort clásico Tiendas grandes,

Bancos.

0.05 - 0.1

Ganancias sensibles grandes o caudales de aire exterior grandes

Tiendas restaurantes, restaurantes, fábricas

0 - 0.1 Funcionamiento con aire

fresco total Hospital, quirófanos,

Fábricas.

3.6.2. Flujo de aire del sistema Determinar el flujo de aire necesario para evacuar el calor del local objeto de la climatización.

�̇�𝒕𝒓𝒂𝒕𝒂𝒅𝒐 =(𝚺𝑸𝒔 + 𝑸𝒗𝒔) ∗ 𝒇𝒃

(𝟏. 𝟐). (𝑻𝒍𝒐𝒄𝒂𝒍 − 𝑨𝑫𝑷)(𝟏 − 𝒇𝒃)

Page 51: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

51

Donde:

mtratado = flujo de aire en [m3/h]. Tlocal = temperatura de bulbo seco del interior del local. ADP = (punto de rocío en el aparato). Este se determina de la siguiente tabla:

Tabla 21. Factor de punto de rocio en el aparato

Page 52: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

52

Page 53: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

53

Page 54: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

54

Page 55: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

55

Page 56: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

56

Page 57: Tema N°3. Calculo de Cargas Termicas

57

4. SELECCIÓN DEL EQUIPO Para la selección del equipo es necesario tener en cuenta un número de criterios para una correcta selección, entre ellos podemos encontrar:

1. El sistema que se utilizará (expansión directa o fan coil) etc. 2. Costo inicial y por mantenimiento. 3. Números de equipos a instalar. 4. Nivel de ruido que estos presentan. 5. Refrigerante que utiliza. 6. Otras afectaciones al medio ambiente.

Es necesario destacar que a la hora de la selección es difícil encontrar equipos con las características exactas que necesitamos dígase capacidad frigorífica y flujo de aire, es por esto que la selección tiene que ser cuidadosa, por ejemplo en un local donde necesitemos una capacidad frigorífica de 60,25 kW y un flujo de aire de 1500,75 m3/h se puede instalar una capacidad de 62 kW y un flujo de aire 1500 m3/h, pero en un local don se necesite una capacidad frigorífica de 2 kW y un flujo de 100 m3/h no se debe montar un equipo de 3 kW y un flujo mayor, puesto que los % de sobredimensión en uno y otro caso no son los mismos y estos al final repercute en el costo inicial y de explotación de la instalación. El mismo análisis hecho para la sobre dimensión es válido para la sub dimensión. Existen otros criterios que son necesario tener en cuenta pero se consideran como más importantes los antes expuestos. Las expresiones de cálculo y los valores aportados por las diferentes tablas permiten luego del cálculo realizar la selección adecuada de los equipos que garantizan el uso eficiente de los mismos en correspondencias con normas y criterios de eficiencia energéticas actuales.

Ing. Juan Guillermo García R. – Asignatura: Aire Acondicionado y Refrigeración.