CÁLCULO DE AIRE ACONDICIONADO 1.- CALCULO DE CARGA TÉRMICA. INSTALACIÓN DE A.A.

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Bernardo Salazar de la Cruz
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1 CÁLCULO DE AIRE ACONDICIONADO 1.- CALCULO DE CARGA TÉRMICA. INSTALACIÓN DE A.A Condiciones termohigrométricas interiores y exteriores de cálculo. Las condiciones exteriores de cálculo consideradas como más favorables para los supuestos de cálculo son las siguientes: * Temperatura seca: 40 º C * Humedad relativa: 43 % Las condiciones interiores están de acuerdo a lo expuesto por la IT.IC.02 e IT.IC.04, y que son: * Temperatura seca 24º C. * Humedad relativa: 50 % En verano la temperatura nunca será inferior a 23º C Resistencia térmica de los cerramientos. Las características de cerramientos y paredes, y fundamentalmente su coeficiente te de transmisión son tratados en la hoja de cálculo como coeficientes, que en función de la superficie que ocupen intervendrán en el cálculo de la carga térmica final.

2 1.3- Ocupación prevista y calor debido a los ocupantes. Este dato es difícil de valorar debido a la inexactitud con la que se puede estimar la ocupación media del local. Si es sabido el nivel máximo de ocupación que según la CPI-96 se le atribuye a un local que desempeñe la misma actividad que este, que es de 3 m 2 por persona, esto es, 0.33 personas por metro cuadrado de superficie útil. La carga térmica interna por persona se supondrá de 130 Kcal/hora*persona. Para el cálculo se supondrán las condiciones más desfavorables, es decir, el máximo de ocupantes de la ampliación de la exposición, estimado en 51 personas en dicha zona Iluminación artificial considerada. Se supone que la carga térmica debida a la iluminación del local es de un porcentaje aplicado sobre la potencia en vatios del total de las luminarias. La potencia total instalada en iluminación es de w. El coeficiente que se le aplicara es de 0, Fechas y horas para el cálculo. Para el cálculo de las ganancias térmicas se ha efectuado balances térmicos a diferentes horas solares. De estos, con las correspondientes correcciones de temperatura seca y humedad, se deduce que las cargas máximas simultáneas se producirán a las quince horas del mes de Julio.

3 1.6- Hoja de cálculo resumen. A continuación se presenta un hoja de cálculo de la carga térmica del local a climatizar. Calor por 1º) Ventanas CARGA DE CALOR SENSIBLE diación solar: Orientación al E SE S O 45 m x N 2,4 m x0 0 a) Para vidrios dobles, multiplicar factores por 0,8 b) Para losetas de vidrio, multiplicar factores por 0,5 2º) Ventanas Calor ganado Con un solo 47, ,4x ,6 Doble vidrio 7 3º) Paredes Construcción Construcción a) Paredes Orientación 229, ,5x2 5737,5 Otras 67, ,5 x 3371 b) Paredes 52, ,5 x 1312,5 4º) Tejados o Tejados sin 53 Tejados con 0,5 22 Tejados con 382, ,5x 3060 Tejados con 11 Tejados con 33 5º) Suelos o Sobre cuartos 8 Sobre sótanos 8 Sobre tierra 382, ,5 x 0

4 6º) Numero de CARGA INTERNA Promedio de x º) Disipación Luces , x 8437 Aparatos 0,75 Motores 0,75 8º) Aire al Puertas siempre al recinto sin 0 m x º) Transmisión de locales a alta Paredes 0 m 2 Coeficiente 0 Gradiente de º) Carga total de enfriamiento De los resultados obtenidos se desprende que la capacidad frigorífica total para la refrigeración de nuestro edificio será igual a 52063,6 Frig/hora La solución adoptada para nuestra instalación comprenderá tres unidades exteriores condensadoras de frig/hora, con una potencia total de frig/hora, de las cuales darán servicio a los fan-coils que serán de 3110 frig/hora cada uno, instalándose un total de 17 unidades en la ampliación de la exposición en estudio, por lo que la potencia de losfancoils instalados, o evaporadoras, es de frig/hora, distribuidas regularmente por toda la superficie a enfriar, obteniéndose así una potencia frigorífica que supera los Frig/hora que se obtuvieron, en el cálculo de la carga térmica.

5 2.- CALCULO DE PERDIDAS CALORIFICAS. INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN de: Para los cálculos que seguidamente se desarrollan, se ha partido - Las características particulares del edificio, como son: cerramientos, situación geográfica, forjados, etc. - Las exigencias ambientales según I.T.I.C Las recomendaciones de la NBE CT La utilización a la que se destina el edificio Cálculo de las pérdidas de calor. Las pérdidas de calor de cada superficie de los locales calefactados, se calculará por la fórmula: Siendo: Q= K x S x (T - t) Q= Kcal/h., transmitidas por la superficie. K= Coeficiente total de la transmisión de calor de la superficie en Kcal/(h x m2 x ºC). S= m2 de la superficie. T= Temperatura interior deseada. t= Temperatura exterior considerada.

6 2.2.- Condiciones interiores y exteriores de cálculo. Temperatura interior 20 ºC Temperatura exterior -2 ºC Temperatura locales no calefactados 5 ºC Temperatura del terreno 5 ºC Resistencia térmica de los cerramientos. Según la composición de los cerramientos exteriores, y demás elementos constructivos que se describen en el apartado 2, se ha considerado los siguientes valores de conductividad térmica: Vidrio ventanas =4,3 Kcal/h x m x ºC Tabicón de ladrillo =0,21 Kcal/h x m x ºC Forjado unidireccional =0,19 Kcal/h x m x ºC Fabrica de bloques de hormigón =0,38 Kcal/h x m x ºC Fibra de vidrio tipo II =0,032 Kcal/h x m x ºC ºC ºC Coef. Sup. interior flujo horizontal Coef. Sup. exterior flujo horizontal 1/hi= 0,13 Kcal/h x m2 x 1/he= 0,07 Kcal/h x m2 x Coef. Sup. Int. flujo ascendente 1/hi= 0,11 Kcal/h x m2 x ºC Coef. Sup. Ext. flujo ascendente 1/he= 0,06 Kcal/h x m2 x ºC Coef. Sup Int. flujo descendente 1/hi =0,20 Kcal/h x m2 x ºC ºC Coef. Sup. Ext. flujo descendente 1/he= 0,06 Kcal/h x m2 x

7 Con todos los datos anteriores, seguidamente calculamos el coeficiente de transmisión del muro exterior, construido, como ya hemos comentado, de fábrica de bloques de hormigón hueco, sin aislamiento alguno y sin enfoscar ni enlucir, salvo el cerramiento común con la exposición ya existente y la fachada del edificio, las cuales son de fábrica de ladrillo macizo y enfoscadas y enlucidas interiormente con mano de pintura. Los coeficientes de transmisión considerados son: ºC Muro exterior K= 1,5236 Kcal/h x m2 x Ventana de aluminio con cristal doble K= 7,55 Kcal/h x m2 x ºC Cubierta m2 x ºC K= 0,709 Kcal/h x Infiltración por ventanas y puertas. Se puede calcular por el método de la longitud de rendija, utilizando un coeficiente de 4,82 m3 /h por metro lineal de rendija, para una velocidad de viento de 24 Km/h. La carga térmica se calcula por la fórmula: Carga térmica : ML x Q x Cp x 1,25 x T Siendo: Q = Caudal de aire en m3 /h. Cp = Calor específico del aire húmedo = 0,24 Kcal/Kg. 1,25 = Peso específico del aire húmedo en Kg/m3. T = Diferencia de temperatura interior y exterior =25 ºC ML = Metros lineales de rendija. Carga térmica = 4,82 x 0,24 x 1,25 x 25 x m. lineal de rendija.

8 2.5.- Mayoraciones. Datos del Instituto Eduardo Torroja. Instalación tipo normal :.- Recargo por puesta en marcha = 15 %.- Recargo por orientación = 10 % 2.6. Cuadro resultados de la perdida térmica. PERDIDA DE CALOR 1º) Muro ext , x 6925,5 2º) Hueco doble 52,5 7,55 52,5x 9909,37 3º) Paredes: Fabric. bloque 67,5 1,52 67,5x º) Carpintería: Puerta exterior 4 m 2 5,00 4x5,00x º) Cubierta: Forjado 382,5 0, ,5x0, ,8 11º) Carga total de enfriamiento De los resultados obtenidos se desprende que la perdida térmica de la zona a calefactar será de 32067,1 Kcal/hora. La solución adoptada para nuestra instalación comprenderá tres unidades exteriores condensadoras de frig/hora, con una potencia total de frig/hora, de las cuales darán servicio a los fan-coils que serán de 4200 frig/hora cada uno, instalándose un total de 17 unidades en la ampliación de la exposición en estudio, por lo que la potencia de losfancoils instalados, o evaporadoras, es de frig/hora, distribuidas regularmente por toda la superficie a enfriar, obteniéndose así una potencia frigorífica que supera los 32067,1 Frig/hora que se obtuvieron, en el cálculo de la carga térmica. 3.- CÁLCULO DE CONDUCTOS.

9 Para realizar el cálculo de conductos, partimos de la totalidad de fan-coils instalados, que son 17, y según las especificaciones antes señaladas en este proyecto, al ser la potencia necesaria para climatizar la ampliación de la exposición, de frig/horas, deducimos el caudal de aire necesario, mediante la siguiente expresión: 3 M h Frig / h. 0, 23 Sustituyendo valores obtenemos un caudal de aire necesario de 11974,5 m 3 h Por lo que el conducto, deberá ser de diámetro 80 cm., partiendo de una velocidad de 7 m/s, en la zona de mayor sección, disminuyendo esta, según disminuya el caudal que pasa por el mismo. Para el cálculo de las rejillas o difusores de impulsión, se parte de una velocidad de 7 m/s, sabiendo que la altura de instalación de las mismas es de 3,5 m, en el falso techo de la exposición y con un nivel de ruido permitido de 55 db(a), por lo que deberemos instalar rejillas de 80 cm. de diámetro. Dichas rejillas estarán dotadas de control volumétrico de caudal y aletas orientables. Para el cálculo de las rejillas de retorno, se parte de una velocidad de 4 m/s, por lo que aplicando idéntico criterio que en las de impulsión, deberemos instalar rejillas de 40 cm. de diámetro. Dichas rejillas no estarán dotadas de control volumétrico de caudal.

10 CONDUCTOS DE IMPULSIÓN. (AIRE CLIMATIZADO). Nº DE REJILLAS ALIMENTADAS DIAM. CONDUCTO EN CM u o o CONDUCTOS DE RETORNO. (AIRE NO CLIMATIZADO). Nº DE REJILLAS ALIMENTADAS DIAM. CONDUCTO EN CM Cuadro de cálculo de la red de conductos según IT.IC.23, punto g.7.

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