CONFORT Y AHORRO ENERGETICO EN INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO DISTRIBUCIÓN DEL AIRE

Transcripción

1 CONFORT Y AHORRO ENERGETICO EN INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO DISTRIBUCIÓN DEL AIRE 1

2 BIENESTAR FISICO CALCULAMOS LA CARGA TERMICA ELEGIMOS EL EQUIPO DE CLIMATIZACION IMPULSION CAUDAL TEMPERATURA VELOCIDAD RETORNO TEMPERATURA EFECTUAMOS LA INSTALACIÓN DE CLIMATIZACION EFECTUAMOS LA INSTALACIÓN DE EXTRACCION 2

3 IMPULSION El caudal total debe distribuirse en cada habitación correctamente. Que no haya fugas. Todo el Caudal de aire que sale de la maquina, sale por las rejillas. Que no haya Ganancias o Perdidas de calor. El aire sale por las rejillas a la misma temperatura que sale de la maquina. Que el aire salga por las rejillas a la velocidad deseada. BIENESTAR TERMICO RETORNO La temperatura de Retorno, define los periodos de paro y de marcha del Equipo. Si la relación paro/marcha es la adecuada,obtendremos: EL MÁXIMO AHORRO DE ENERGIA 3

4 Que se entiende por Confort? Este reglamento y sus Instrucciones Técnicas complementarias, tienen por objeto establecer las condiciones que deben cumplir las instalaciones térmicas de los edificios, destinadas a atender la demanda de bienestar térmico e higiene a través de las instalaciones de calefacción, climatización y agua caliente sanitaria, con objeto de conseguir un uso racional de la energía que consumen, por consideraciones tanto económicas como de protección al medio ambiente, y teniendo en cuenta a la vez los demás requisitos esenciales que deben cumplirse en los edificios, y todo ello durante un periodo de vida económicamente razonable. RITE.- CAPITULO 1º.- ARTICULO 1º.-Párrafo 1. Bienestar Térmico e Higiene.- Las instalaciones objeto de este Reglamento tienen como fin principal la obtención de un ambiente interior, térmico, de calidad de aire y de condiciones acústicas, y una dotación de agua caliente sanitaria que sean aceptables para el ser humano durante el desarrollo de sus actividades. RITE.- CAPITULO 2º.- ARTICULO 2º.-Párrafo 1. 4

5 COMO INFLUYEN EN EL CONFORT Y EN EL AHORRO ENERGETICO LOS SISTEMAS DE CONDUCTOS? - MISION. La misión de un sistema de conductos es transmitir el aire desde el aparato acondicionador hasta el espacio que va a ser acondicionado. Para cumplir esta misión de forma practica, el sistema debe de proyectarse dentro de ciertas limitaciones establecidas de antemano relativas al: espacio disponible, perdidas por rozamiento, velocidad, nivel de ruido, perdidas o ganancias de calor y fugas. 5

6 FACTORES TECNICO-ECONOMICOS QUE INFLUYEN EN EL SISTEMA DE CONDUCTOS. Uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta para establecer un buen sistema de distribución de aire es el EQUILIBRIO entre: los precios de coste, los costes de explotación y los espacios disponibles. Los factores que influyen en ello son los siguientes: * GANANCIAS O PERDIDAS DE CALOR EN EL CONDUCTO. * RELACIÓN ENTRE DIMENSIONES DEL CONDUCTO. * COSTE DE LA INSTALACIÓN DE UN CONDUCTO EN FUNCIÓN DE LA RELACIÓN DE FORMA. * COSTE DE EXPLOTACION EN FUNCIÓN DE LA RELACIÓN DE FORMA. 6

7 GANANCIAS O PERDIDAS DE CALOR (Ganancia o Perdida de Calor es la cantidad instantánea de calor que entra o sale del espacio a acondicionar.) El calor se transmite de fuera hacia dentro cuando se esta refrigerando un local y de dentro hacia fuera cuando se impulsa aire caliente a través del conducto. Esto ocurre, no solamente cuando el conducto atraviesa un local no acondicionado, sino incluso cuando los conductos son de gran longitud y atraviesan espacios acondicionados. COMO INFLUYEN EL TIPO Y EL TRAZADO DE LOS CONDUCTOS EN LAS GANANCIAS O PERDIDAS DE CALOR? Los distintos factores que influyen en el tipo y trazado de los conductos, son los siguientes: 1.- GANANCIA DE CALOR EN EL CONDUCTO EN FUNCIÓN DE LA RELACIÓN DE FORMA. 2.- GANANCIA DE CALOR EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD. 3.- GANANCIA DE CALOR EN FUNCIÓN DEL AISLAMIENTO. Para poder comprender los distintos factores que influyen en el tipo y trazado de los conductos, se exponen a continuación las siguientes reglas de carácter general: 7

8 GANANCIA DE CALOR EN EL CONDUCTO EN FUNCIÓN DE LA RELACIÓN DE FORMA. AUMENTO DE LA GANANCIA DE CALOR EN % rectangular es grande, se tiene mas ganancia de calor que cuando es pequeña, para un 70 Que se entiende por Relación de forma? Relación de forma es la relación entre las dimensiones mayor y menor de la sección de un conducto rectangular. Cuando la relación entre el lado mayor y el lado menor de la sección del conducto mismo caudal de aire, según puede verse en el grafico siguiente. AUMENTO DE LA GANANCIA DE CALOR EN % 60 LA MENOR GANACIA 50 SE CONSIGUE CUANDO LA RELACIÓN DE FORMA EN LOS CONDUCTOS RECTANGULARES ES 1:1, CARACTERÍSTICAS DE 40 LOS CONDUCTOS CUADRADOS, O CUANDO LOS CONDUCTOS SON CIRCULARES :1 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1 8:1 9:1 10:1 RELACION DE FORMA 8

9 GANANCIA DE CALOR EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD. Los conductos que transportan pequeñas cantidades de aire a baja velocidad tienen mayores ganancias de calor. GANANCIA DE CALOR EN FUNCIÓN DEL AISLAMIENTO. El aislamiento de los conductos disminuye estas ganancias. Sirva como ejemplo el que aislando el conducto con un material cuya conductividad térmica sea de 0,6 kcal/h.m2.ºc, la ganancia de calor disminuye un 90%. CONCLUSIONES: 9

10 CONCLUSIONES: PODEMOS DISMINUIR AL MÁXIMO LAS GANANCIAS DE CALOR EN LOS CONDUCTOS, UTILIZANDO: a.- CONDUCTOS CIRCULARES O DE SECCIÓN RECTANGULAR CON UNA PEQUEÑA RELACIÓN ENTRE SUS DIMENSIONES. b.- VELOCIDADES LO MAS ALTAS POSIBLES. c.- UTILIZANDO CONDUCTOS AISLADOS. 10

11 COSTE DE LA INSTALACIÓN DE CONDUCTOS. El coste de la instalación de conductos depende de: * Cantidad de material que se utilice. * Dificultad de la fabricación del conducto. * Dificultad de la colocación del conducto. 11

12 CANTIDAD DE MATERIAL NECESARIO. Para conocer la cantidad de material necesario es necesario previamente definir el conducto a utilizar. Una vez completados los cálculos: La determinación de las dimensiones del conducto rectangular se efectúa manteniendo la condición de que las perdidas de carga del mismo tienen que ser las mismas que las del conducto circular equivalente. POR TANTO LAS DIMENSIONES DEL CONDUCTO RECTANGULAR NO PUEDEN DEDUCIRSE DIRECTAMENTE UNA VEZ CONOCIDA LA SECCIÓN. ES NECESARIO LA AYUDA DE TABLAS O EFECTUAR LOS CÁLCULOS NECESARIOS PARA DETERMINAR DICHAS DIMENSIONES. Si no se efectúa dicha conversión, resultaría un conducto mas pequeño y con una mayor perdida de carga. CUALES SON LAS CONSECUENCIAS? 12

13 La consecuencia inmediata es que al necesitar un conducto rectangular con una sección mayor que la del conducto circular, la cantidad de materiales a utilizar es mayor y su coste superior. Este hecho lo vemos cuantificado en las tabla siguiente: ANALISIS DE LA MATERIA PRIMA DEL DIÁMETRO EQUIVALENTE DIMENSIONES SECCIÓN DIÁMETRO CONDUCTO RECTANGULAR a x b EQUIVALENTE 500 mm. 200 mm. 0,10 m2 343 mm. CONSUMOS POR METRO DE LONGITUD: DIMENSIONES LONGITUD SUPERFICIE CONDUCTO RECTANGULAR PERIMETRO TRAMO TRAMO PANEL 500 mm. 200 mm mm mm. 1,4 m² CONDUCTO CIRCULAR EQUIVALENTE 343 mm.ø mm mm. 1,1 m² CONSUMO ADICIONAL EN PANEL EQUIVALENTE POR ML. 0,3 m² INCREMENTO DE CONSUMO DE PANEL EQUIVALENTE POR ML 23,0% 13

14 Para una sección dada es posible definir conductos rectangulares con diferentes combinaciones entre el ancho y el alto? Puede influir esta elección en el coste del conducto? En la siguiente tabla podemos ver una comparación entre diferentes situaciones TIPO DE RELACIÓN CONDUCTO DIMENSIONES SECCIÓN DE FORMA SUPERFICIE Rectangular 239x30 cm. 0,54 m² 7,8:1 5,38 m² por ml. Rectangular 213x33 cm. 0,54 m² 6,5:1 5,02 m² por ml. Rectangular 193x36 cm. 0,54 m² 5,4:1 4,58 m² por ml. Rectangular 107x56 cm. 0,54 m² 1,9:1 3,26 m² por ml. Rectangular 76x76 cm. 0,54 m² 1:1 3,04 m² por ml. Circular 83 cm Ø 0,54 m² N.A. 2,61 m² por ml. Cuando la relación de forma aumenta de 1:1 a 8:1, la superficie de los conductos y el aislamiento aumenta hasta un 70% Del conducto circular a un conducto rectangular de relación de forma 8:1, la superficie de los conductos y el aislamiento aumenta hasta un 100%. 14

15 DIFICULTAD DE FABRICACIÓN DEL CONDUCTO. El conducto rectangular es hecho a medida para cada instalación y normalmente por medios artesanales. El conducto circular en sus diferentes variantes, flexible o rígido, aislado o no, es por concepto muy adecuado para ser fabricado en serie y almacenado, con lo que su disponibilidad puede ser inmediata. Así mismo existen una serie de diámetros y longitudes estándar que nos permiten planificar la instalación desde la fase de proyecto. 15

16 DIFICULTAD DE LA COLOCACIÓN DEL CONDUCTO. Los factores mas importantes que influyen en la dificultad para la colocación de los conductos son: * Fijaciones * Uniones * Cambios de dirección. * Bifurcaciones. * Salvar obstrucciones. * Embocaduras 16

17 FIJACIONES DE LOS CONDUCTOS. Puede afectar la fijación de los conductos al Confort y al Ahorro Energetico? ITE 02.- DISEÑO. ITE RUIDOS Y VIBRACIONES. Los ruidos generados por los componentes de las instalaciones térmicas pueden afectar al bienestar y confort de los ocupantes de los locales del edificio, así como las vibraciones al ajuste de las maquinas, a la estanqueidad de los conductos y a la estructura del edificio. En este sentido, en el diseño de la instalación se deberán tener en cuenta aquellas técnicas o sistemas que garantizan la atenuación de ruidos y vibraciones a los valores especificados a continuación. ITE VIBRACIONES. Para mantener los niveles de vibración por debajo de un nivel aceptable, los equipos y conducciones deben aislarse de los elementos estructurales del edificio según se indica en la instrucción UNE UNE OBJETO. La presente instrucción tiene por objeto establecer los criterios a seguir para la elección de los soportes elásticos a instalar entre equipos y conducciones con movimientos vibratorios, de un lado, y, de otro lado, la estructura del edificio, a fin de reducir la transmisión de vibraciones y ruidos. 2.- CAMPO DE APLICACIÓN Esta instrucción será de aplicación para todos los equipos y conducciones que forman parte de los sistemas de climatización destinados al bienestar de las personas. 17

18 AYUNTAMIENTO DE MÁLAGA.- Ordenanza frente a la Contaminación por Ruidos, Vibraciones y otras formas de Energía. Título I: Objeto y Ámbito de Aplicación. Artículo 11.- Con el fin de corregir en lo posible la transmisión de ruidos y vibraciones a través de la estructura de la edificación deberán tenerse en cuenta las siguientes reglas: 3. Los conductos por los que circulen fluidos líquidos o gaseosos de manera forzada, conectados directamente con máquinas que tengan órganos en movimiento, dispondrán de dispositivos de separación que impidan la transmisión de las vibraciones generadas en tales máquinas. Las bridas y soportes de los conductos estarán dotados de elementos antivibratorios, así como las aberturas practicadas en los muros para el paso de las conducciones. 18

19 FIJACIONES DE LOS CONDUCTOS. 19

20 UNIONES DE LOS CONDUCTOS. Puede afectar las uniones de los conductos al Confort y al Ahorro Energetico? 20

21 CAMBIOS DE DIRECCION DE LOS CONDUCTOS. Pueden afectar los cambios de dirección de los conductos al Confort y al Ahorro Energetico? 21

22 SALVAR OBSTACULOS EN LA INSTALACIÓN DE LOS CONDUCTOS. Pueden afectar los obstáculos de la instalación de conductos al Confort y al Ahorro Energetico? 22

23 Refuerzos Junta Antivibratoria Bifurcaciones Conexion a la Maquina Perfil para Derivacion Cinta de Aluminio Embocadura Maquina Embocadura Rejilla Impulsion Soportes Paneles Adhesivos Siliconas Sellantes Conductos Circulares Soportes 23

24 CONCLUSIONES: El grafico siguiente indica el porcentaje de aumento de los costes de instalación al variar la relación de forma del conducto rectangular. Se incluye el coste comparativo del conducto circular. La curva se basa en los precios de instalación de 30 metros de conducto circular y rectangular con distintas relaciones de forma, pero idéntica capacidad de transporte de aire. Como 100% de coste de la instalación se ha tomado el del conducto rectangular cuya relación de forma es 1:1. AUMENTO DEL COSTE DE LA INSTALACIÓN EN % 250% 200% 150% 100% 65% 50% 0% 1:1 1:1 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1 RELACION DE FORMA 24

25 COSTE DE EXPLOTACION EN FUNCIÓN DE LA RELACIÓN DE FORMA. Cuando las dimensiones de los conductos rectangulares no están determinadas según los equivalentes de sección circular los costes de explotación de un sistema de distribución de aire pueden aumentar significativamente. Para una misma sección de 0,3 m², la tabla siguiente nos indica para diferentes conductos de diferentes relación de forma, el conducto circular equivalente y las perdidas de carga, cuando circulan m³/h en los conductos seleccionados y con una instalación de 30 metros de longitud. DIMENSIONES RELACIÓN PERDIDA CONDUCTO CIRCULAR SECCIÓN DEL CONDUCTO DE FORMA DE CARGA EQUIVALENTE 0,3 m² 600 x 500 1,2 : 1 2,28 mm c.a. 607 mm Ø 0,3 m² 750 x 400 1,9 : 1 2,41 mm c.a. 602 mm Ø 0,3 m² 1200 x 250 4,8 : 1 3,17 mm c.a. 567 mm Ø 0,3 m² 2000 x ,3 : 1 5,33 mm c.a. 511 mm Ø 25

26 COSTE DE EXPLOTACION EN FUNCIÓN DE LA RELACIÓN DE FORMA. Tal y como puede verse en el grafico siguiente, los gastos de explotación aumentan a medida que aumenta la relación de forma. Por este motivo, cuando se utiliza el conducto circular se obtiene no solo un precio de coste mas bajo, sino también menores gastos de explotación. Si no pudiera utilizarse el conducto circular por limitaciones de espacio o por cualquier otro motivo, deberá de usarse el rectangular que mas se aproxime al cuadrado. La relación de forma deseable es 1:1. AUMENTO DEL COSTE DE LA INSTALACIÓN EN % 114% 113% 112% 111% 110% 109% 108% 107% 106% 105% 104% 103% 102% 101% 100% 1:1 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1 8:1 9:1 10:1 11:1 12:1 13:1 14:1 26 RELACION DE FORMA

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30 NORMATIVA APLICABLE 30

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