Guia Practica Para Calcular La Carga Termica de Aire Acondicionado

7/22/2019 Guia Practica Para Calcular La Carga Termica de Aire Acondicionado

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Gua Prctica Para El Clculo De Carga Trmica De Aire Acondicionado

Aire Acondicionado Pgina 1

Contenido

1 INTRODUCCIN ........................................................................................................................... 2

2 METODOLOGA DE CLCULO ...................................................................................................... 3

2.1 REQUISITOS PARA LA DETERMINACIN DE CLCULO ........................................................ 3

2.2 CLCULOS PARA DETERMINAR LA CARGA TRMICA .......................................................... 3

2.2.1 Transmisin de calor a travs de las superficies no opacas ........................................ 4

2.2.2 Transmisin de calor a travs de las superficies opacas con o sin radiacin .............. 5

2.2.3 Flujo de calor disipado por personas dentro del local ................................................ 7

2.2.4 Ganancia de calor debido a la iluminacin ................................................................. 8

2.2.5 Ganancia de calor debido a los motores elctricos .................................................... 9

2.2.6 Ganancia de calor debido al aire de ventilacin ......................................................... 92.2.7 Ganancias debidas al calentamiento de los conductos de insuflacin ....................... 9

3 CARGA TERMICA TOTAL DE AIRE ACONCICIONADO ................................................................. 10


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1 INTRODUCCINEsta gua trata en forma resumida evaluar condiciones sobre el clculo de la carga trmica

total y las consideraciones a tomar en cuenta para disear proyectos de sistemas de Aire

Acondicionado, este procedimiento es usado en forma razonable para el clculo y

condiciones que afectan la carga trmica.

Estas condiciones a considerar se refieren a la diferencia de temperatura del medio

ambiente y el sitio a acondicionar, la radiacin trmica, cargas latentes debidas a la

aportacin de humedad al aire, y ms variables de cargas de enfriamiento cambian

extensamente en magnitud durante un perodo de 24 horas, los cambios de estas

variables pueden producirse en momentos diferentes unos de otros, por ello que debe ser

analizado por el diseador detalladamente para establecer la carga trmica e incluir el uso

de factores para aplicarlos en el procedimiento adecuado del calculo que afectan el

acondicionamiento.
http://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtml


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2 METODOLOGA DE CLCULO2.1 REQUISITOS PARA LA DETERMINACIN DE CLCULO

Para estimar la carga de enfriamiento requerida con la mayor exactitud posible en

espacios y edificios, las siguientes condiciones son importantes para evaluar:

- Datos atmosfricos del sitio.- La caracterstica de la edificacin, dimensiones fsicas.- La orientacin del edificio, la direccin de las paredes del espacio a acondicionar.- El momento del da en que la carga llega a su valor mximo de funcionamiento.- La cantidad de sombra en los vidrios.- Concentracin de personas en el local.- Las fuentes de calor internas.- La cantidad de ventilacin requerida.

2.2 CLCULOS PARA DETERMINAR LA CARGA TRMICAPara el clculo de la carga trmica en verano tenemos los siguientes componentes

- La trasmisin de calor a travs de las superficies no opacas- La transmisin de calor a travs de las superficies opacas con o sin radiacin- Flujo de calor disipado por personas dentro del local- Ganancia de calor debido a la iluminacin- Ganancia de calor debido a los motores elctricos- Ganancia de calor debido al aire de ventilacin- Ganancias debidas al calentamiento de los conductos de insuflacin


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2.2.1 Transmisin de calor a travs de las superficies no opacasLa radiacin solar a travs de las ventanas puede constituir la mayor parte de la

ganancia de calor de una estructura. La energa solar transmitida y absorbida

depender del tipo de vidrio.

2.2.1.1 Es el calor que en un instante dado entra a travs de las superficies internas de muros,vidrios, techo y piso, ms el calor generado en el interior del local.

; (1)donde:

- ;- - .

2.2.1.2 Es el calor por efecto de la radiacin trmica a travs de las superficies internas de muros,

vidrios, techo y piso.

( ) ; (2)donde:

- La Mxima aportacin solar depende de:

Latitud Mes Orientacin

Ver TABLA 1 (Anexos); describe las mximas aportaciones solares a traes de cristal sencillo.

- - ( );

; ()

( ) (

); (PR)

( ) (

)

;

( ) (

);


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- Ver TABLA 2 (Anexos), describe los factores totales de ganancia solar a travs del

vidrio.

- Ver TABLA 3; 4; 5; 6; 7. (Anexos), indica los factores de almacenamiento sobre carga

trmica y aportaciones solares a travs de vidrio.

2.2.1.3 Es la tasa a la cual el calor entra y/o es generado internamente por diferencia de

temperatura en un espacio y un momento determinado. ( ) ; (3)

donde:

- () ; (4)

donde:

- m. C/kw.- .

2.2.2 Transmisin de calor a travs de las superficies opacas con o sin radiacinLos muros recibirn radiacin solar que aumentar su temperatura superficial y generar

un flujo de calor en sentido de las temperaturas decrecientes, por conduccin,

conveccin.

( ) ; (5)

donde:

- ()- - ( ) Ahora si consideramos:

Superficies opacas sin radiacin, la diferencia equivalente de temperaturas ser laexterior menos la interior

Superficies opacas con radiacin, la diferencia equivalente de temperatura dependede:


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- Tipo de construccin/peso del muro ;- Orientacin;- Situacin del local (latitud);- Condiciones del proyecto.Ver en las TABLAS 8 (diferencia equivalente de temperatura para muros soleados o ensombra); TABLA 9 (diferencia equivalente de temperatura para techos soleados o en

sombra)

Las TABLAS 8 Y 9 (Anexos), son describidasdas para las siguientes condiciones:

- Valederos para muro oscuro- Temperatura exterior 35C- Temperatura interior 27C- Variacin de temperatura exterior 11C en 24 horas- 40 de latitud Norte en el mes de julio

Para otras condiciones diferentes es necesario utilizar la expresin:

( ) ; (6)donde:

- C ;-

donde: El coeficiente de correccin depende de:

- Para una diferencia de temperaturas en el exterior e interior diferente de 8C- Con una variacin de temperatura exterior con 24 horas distintas de 11CVer TABLA 10 (Anexos), correcciones de las diferencias equivalentes de temperatura para variacin de

la temperatura exterior en 24 horas

- Ver TABLA 8, (Anexos), fue diseada para la siguiente condicin:

- A la hora considerada para la pared a la sombra- C;

Ver TABLA 8, (Anexos), fue diseada para la siguiente condicione:

- A la hora considerada para la pared soleada-

Consideramos los siguientes aspectos:

Pared de color oscuro (azul oscuro, rojo oscuro, marrn oscuro, etc.); Pared de color medio (verde, azul o gris claro);


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Pared de color claro (blanco, crema).-

- A travs de una superficie acristalada vertical para la orientacin considerada (en elcaso de pared) u horizontal (techo)

Ver TABLA 1(Anexos), indica las mximas aportaciones solares a traes de cristal

sencillo.-

Ver TABLA 1, fue diseada para las siguientes condiciones:

- A 40 de latitud norte- A travs de una superficie acristalada vertical para la orientacin considerada (en el

caso de pared) u horizontal (techo)

Nota: Para las paredes a la sombra, cualquiera que sea su orientacin

(7) (8)2.2.3 Flujo de calor disipado por personas dentro del local

Las personas que ocupan un lugar acondicionado producen una gran cantidad de calor

dependiendo de la temperatura interior y el grado de actividad fsica o mental que estn

realizando.

( ) (9)

donde:

- : Calor disipado por las personas, kcal/hr;- : Calor sensible disipado por las personas, kcal/hr;- : Calor latente disipado por las personas, kcal/hr.Ver TABLA 11(Anexos); la cual nos indica las ganancias debidas a los ocupantes:

- Nmero de personas del local- Grado de actividad- Tipo de aplicacin- Temperatura seca del local, C.


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2.2.4 Ganancia de calor debido a la iluminacinLa iluminacin es normalmente elctrica, y la potencia consumida termina disipndose

como calor en el ambiente. La carga de calor ser entonces el total de la potencia

elctrica.

- Para Lmparas incandescentes: La potencia es multiplicada en 0.86 que indica el factor de conversin de W a Kcal/hr.

- Para Lmparas fluorescentes:- donde:

.

Ver TABLA 11.1, (Anexos); describe la potencia nominal de iluminacin y potencia media

de las lmparas.

() (10) () (11)

donde:

() (12)donde:

( )Ver TABLA 12, (Anexos); describe los factores de almacenamiento de la carga, ganancias de calor

debidas al alumbrado y fue diseada para las siguientes condiciones:

- Tipo de alumbrado- Duracin de funcionamiento de instalacin - Peso de superficie del suelo -

Temperatura del local constante ,C ;- Nmero de horas transcurridas desde que se encienden las luces, hr.


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2.2.5 Ganancia de calor debido a los motores elctricosLos motores elctricos proporcionan calor sensible al funcionar, cuando estos se

encuentran dentro de la corriente de aire o dentro del espacio acondicionado.

Ver TABLA 13, (Anexos); describe las ganancias debidas a los motores elctricos y fue

diseada para las siguientes condiciones:

- Funcionamiento continuo- Potencia nominal ,CV;- Rendimiento a plena carga ,%;- Posicin del aparato con respecto al local acondicionado o a la corriente del aire

2.2.6 Ganancia de calor debido al aire de ventilacinEl volumen de aire nuevo, de ventilacin o exterior, se debe determinar en funcin al

nmero de personas y al tipo de actividad que realizan en el local.

Es aquel calor que necesita remover o absorber el ambiente para variar su

temperatura.

( ) () (14)donde:

- -

Ver TABLA 14, (Anexos), indica los caudales de aire exterior.

Es aquel calor que necesita remover o absorber el ambiente para variar su humedad

absoluta.

( ) (15)

donde:

- - -

2.2.7 Ganancias debidas al calentamiento de los conductos de insuflacinDescribe la ganancia debida al ventilador de insuflacin y fue diseada para las siguientes

condiciones:

- Ventilador situado despus de las bateras- Altura manomtrica total ,mm CA;


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- Tipo de instalacin- Diferencia de temperatura entre el aire local y el aire impulsado, C.

Para mas detalles ver TABLA 15, (Anexos)

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CARGA TERMICA TOTAL DE AIRE ACONCICIONADOCantidad de energa que se requiere vencer en un rea para mantener determinadas

condiciones de temperatura y humedad para una aplicacin especfica (Ej. Confort humano).

Es la cantidad de calor que se retira de un espacio definido, se expresa en BTU, la unidad

utilizada comercialmente en relacin a la unidad de tiempo.

Qs Ql

1.- Transmisin muro, piso ytecho

+

2.- Ocupantes + +

3.- Iluminacin +

4.- Aparatos elctricos + +

Por consiguiente concluimos en:

donde:

- , BTU/hr;- -

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