MEMORIA DE AIRE ACONDICIONADO

Transcripción

1 MEMORIA DE AIRE ACONDICIONADO 1.- OBJETO: El objeto de la presente memoria es el diseño y cálculo de la instalación de climatización de la CASA CONSISTORIAL de YUNQUERA ubicada en la UE 17 zona de equipamiento de Yunquera (Málaga), de acuerdo con el decreto 1751/1998 de 31 de Julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (R.I.T.E.). La instalación de climatización tiene como finalidad obtener un clima artificial de confort térmico, tanto en verano como invierno, adecuado a cada una de las zonas del edificio. 2.- CONDICIONES TÉRMICAS: En el proceso de tratamiento de aire en un local determinado debe tenerse en cuenta de forma primordial la temperatura seca del aire, humedad relativa, movimiento de aire, y la pureza del aire. - Temperatura Seca: La temperatura de confort recomendada para el verano se sitúa torno a los 24 ºC, pero dependiendo de la actividad que tiene lugar en la zona a climatizar este valor es variable. En el presente proyecto se calcula la carga térmica para verano es decir de refrigeración de modo que cuando se selecciona las máquinas, van provistas de la bomba de calor de forma que la demanda de carga térmica en invierno esta dimensionada. - Humedad Relativa: Es la relación que existe entre la cantidad de agua que contiene el aire, a una temperatura dada, y la que podría contener si estuviera saturado de humedad. Los valores, dependiendo de la zona geográfica en la que nos encontremos, varia entre el 30% y el 65%. Cuando la humedad del aire es muy baja, se produce un resecamiento de las mucosas de las vías respiratorias y, además, da lugar a una evaporación del sudor demasiado rápida que causa una desagradable sensación de frío. Por el contrario, una humedad excesivamente alta dificulta la evaporación del sudor, dando una sensación de pegajosidad. También puede llegar a producirse condensación sobre ventanas, paredes, etc... - Movimiento de Aire: El aire de una habitación nunca está completamente quieto. Por la presencia de personas y por efectos térmicos, no se puede hablar de aire en reposo. Todo ello trae consigo un movimiento del volumen de aire que está dentro de la vivienda o local. - Limpieza del Aire: El ser humano, en la respiración, consume oxígeno del aire y devuelve al ambiente anhídrido carbónico, otros gases diversos, vapor de agua y microorganismos. El polvo, que siempre podemos encontrar en el aire que respiramos, constituye otro punto importante de la calidad del aire. Por estas razones, se impone la renovación del aire y su limpieza o necesidad de filtrarlo.

2 2.1.- CONDICIONES EXTERIORES: El edificio esta situando en el Termino Municipal de Yunquera, de manera que las condiciones exteriores son: TEMPERATURA: 30 ºC HUMEDAD RELATIVA: 37% CONDICIONES INTERIORES: Las condiciones interiores de diseño son: TEMPERATURA: 24 ºC HUMEDAD RELATIVA: 45% 3.- JUSTIFICACIÓN DEL SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN A ADOPTAR: Las distintas zonas se climatizaran de manera independiente por una máquina o por varias de manera que todas tienen el mismo criterio de sistema. El sistema escogido es el AIRE-AIRE, es decir condensando los gases provenientes de la descarga de los compresores mediante aire y distribución del aire enfriado o calentado en la unidad evaporadora, y posteriormente conducido mediante conductos o mediante descarga directa desde la unidad evaporadora. Las máquinas a colocar serán de tipo de BOMBA DE CALOR estando más adelante perfectamente determinadas en cada caso. Las unidades condensadoras irán alojadas en la azotea del edificio, las unidades interiores irán colocadas en los techos en los casos de máquinas de conductos y en la pared en el caso de la split, según queda indicado en los planos. Con el fin de racionalizar el consumo energético, se controlará la temperatura interior de cada una de las zonas con un termostato ambiente bimetálico, con regulación para frío y para calor con el fin de seleccionar la temperatura y las distintas maniobras de la máquina. Dicho termostato estará colocado sobre paramento vertical.

3 El sistema a sido elegido basándonos fundamentalmente en los siguientes aspectos: - Ser económico, considerando los factores determinantes de utilizar un solo sistema para la climatización de todo el edificio, con maquinaria de la misma marca y modelos parecidos para la reposición de piezas. - Posee un mantenimiento muy sencillo y económico. 4.- SOLUCIÓN ADOPTADA: A continuación se describen cada una de las zonas a climatizar y el sistema utilizado en cada una de ellas: PLANTA BAJA: Se empleará para la climatización de esta planta dos unidades de MULTI SPLIT y tres equipos CONDUCTOS BAJA SILUETA. La red de conductos de distribución de aire será oculta. Las máquinas son capaces de soportar una distancia de tuberías frigoríficas de 40 metros, posibilitándonos por tanto el poder colocar las máquinas exteriores en la azotea. Las unidades interiores irán colocadas según planos PLANTA PRIMERA: Se empleará para la climatización de esta planta cinco unidades de MULTI SPLIT y dos equipos de CONDUCTOS BAJA SILUETA. La red de conductos de distribución de aire será oculta. Las máquinas son capaces de soportar una distancia de tuberías frigoríficas de 40 metros, posibilitándonos por tanto el poder colocar las máquinas exteriores en la azotea. Las unidades interiores irán colocadas según planos PLANTA SEMISOTANO: Se empleará para la climatización de esta planta una unidad de MULTI SPLIT y una de CONDUCTOS BAJA SILUETA. La red de conductos de distribución de aire será oculta. Las máquinas son capaces de soportar una distancia de tuberías frigoríficas de 40 metros, posibilitándonos por tanto el poder colocar las máquinas exteriores en la azotea. Las unidades interiores irán colocadas según planos.

4 ANEXO DE CÁLCULO El cálculo de cargas térmicas en climatización se divide en dos partes, la carga total sensible y la carga total latente, siendo la carga total la suma de las dos. EI calor sensible es aquel que va acompañado por un cambio de temperatura, y el calor latente es el que va acompañado de un cambio en el estado físico, el proceso de cálculo del calor sensible y el latente es el siguiente: 1.- CALOR SENSIBLE TOTAL: CALOR SENSIBLE EXTERNO: A su vez el calor sensible externo se divide en dos conceptos, el calor de transmisión a través de cerramientos y el calor de radiación solar debida a la orientación de los muros. - CALOR DE TRANSMISIÓN: Son las aportaciones por conducción de calor a través de las paredes, vidriería suelo y techo del local. Estas aportaciones son debidas fundamentalmente a la diferencia existente entre la temperatura interior y exterior en el cerramiento correspondiente de forma que si este es interior y la zona contigua al mismo esta climatizada el salto térmico es mínimo, mientras que si el cerramiento es exterior el salto térmico aumenta considerablemente de forma que se tiene que tener muy en cuenta el salto térmico a considerar en el cálculo. Así el valor de las pérdida de transmisión son: Q S1 =SxKx(T EXT -T INT ) (kcal/h) S= Superficie del cerramiento (m 2 ). K= Coeficiente de conductividad térmica del cerramiento (Kcal/m 2 h ºC). T EXT = Temperatura exterior del local. T INT = Temperatura interior del local. Este producto se realiza para cada componente del cerramiento, así para nuestro calculo a la superficie de los muros se le ha descontado la de los escaparates y estos son tratados de aparte, es decir se calcula el calor de transmisión debido a los muros y posteriormente a los escaparates de forma que el valor total será la suma de todos los componentes.

5 - CALOR DE RADIACIÓN: Son las aportaciones debido a la radiación solar sobre los cerramientos exteriores, esta determinado este valor en función de la orientación del cerramiento así como de la hora en la que supongamos el cálculo, en nuestro proyecto las 14 horas, pues así tendremos un valor de Kcal/m 2 h, valor que normalmente esta tabulado y que no es constante de un autor a otro. Para nuestro calculo el valor de ganancia de radiación solar en los muros lo despreciamos frente al valor que obtenemos en la vidrería el cual es mucho mas alto. Así el valor de las ganancias por radiación solar son: Q S2 =SxK 1 xk 2 xk 3 xk 4 (kcal/h) S= Superficie del cerramiento (m 2 ). K 1 = Valor tabulado de calor radiado en función de la orientación (Kcal/m 2 h ). K 2 = Factor porcentual de protección solar por persianas o toldos. K 3 = Factor porcentual por tipo de moldulería. K 4 = Factor porcentual por tipo de vidrio CALOR SENSIBLE INTERNO: A su vez el calor sensible interno se divide en cuatro conceptos, el calor de sensible transmitido por las persona, el transmitido por la iluminación y por otros aparatos eléctricos. - CARGA DEBIDA A OCUPANTES: Son las cargas aportadas por los ocupantes del local, para seguir un criterio de ocupación de los locales se toma el número máximo de personas que dictamina la NBE-CPI/96. El número de ocupantes se multiplica por el valor de carga sensible por persona que viene determinado por el tipo de acción que se realiza dentro del local. Esta carga se calcula de la siguiente forma: Q S3 =K 5 xnp (Kcal/dia) K 5 = Calor sensible aproximado por persona.(kcal/hnp). NP= Número máximo de personas que ocupan el local.

6 - CARGA DEBIDA AL ALUMBRADO: Son las aportaciones debidas al servicio habitual del local debido al alumbrado en el interior del mismo. Como no se conoce exactamente el valor de la potencia de alumbrado, es un valor estimativo el que se obtiene. Esta carga se calcula de la siguiente forma: Q S4 =SxK 6 x0.86xh (kcal/dia) S= Superficie del suelo (m 2 ). K 6 = Calor aproximado por Watio de potencia y m 2 (15 W/ m 2 ). 0.86= Factor de conversión de Watios a Kcal. - CARGA DEBIDA OTRAS MÁQUINAS: Son las aportaciones debidas al servicio de otros tipos de máquinas usadas en el local como pueden ser ordenadares, fotocopiadoras, máqui8nas de café, etc... Esta carga se calcula de la siguiente forma: Q S5 =K 7 x0.86 (kcal/dia) K 7 = Calor aproximado de máquinas (W). 0.86= Factor de conversión de Watios a Kcal GANANCIA DE CALOR POR CONDUCTOS: Es el valor de calor que se deja de transmitir al lugar a climatizar por que se pierde en los conductos de distribución de aire. Es un valor estimativo del 4% de la suma de todos las cargas anteriores. Q S6 =0.04(Q S1 + Q S2 + Q S3 + Q S4 + Q S5 + Q S6 ) (Kcal/dia) CARGA POR RENOVACIÓN DE AIRE: Son las aportaciones de calor sensible debidas a las infiltraciones de aire exterior que tienen lugar cada vez que se abre la puerta del local. Este calor se calcula de la siguiente forma: Q S7 =0.29xCx(T EXT T INT ) (kcal/dia) C= Caudal de aire exterior (m 3 /h). T EXT = Temperatura del aire ambiente exterior (ºC). T INT = Temperatura del aire ambiente interior (ºC).

7 El valor del caudal de aire C se calcula multiplicando las personas que ocupan el local por el caudal de aire que exige el RITE para cada persona o multiplicando los metros cuadrados que tiene el local por el caudal de aire por metro cuadrado que exige el mismo reglamento, tomando como valor de caudal de aire exterior el mayor de los dos. A pesar de que algunos locales están dentro del hipermercado, la temperatura exterior es la de la calle por ser caso mas desfavorable. 2.- CALOR LATENTE TOTAL: CALOR LATENTE INTERNO: A su vez el calor latente interno se divide en dos conceptos, el calor de latente transmitido por las persona y el transmitido los aparatos eléctricos. - CARGA DEBIDA A OCUPANTES: Son las cargas aportadas por los ocupantes del local, se calcula de idéntica forma que la carga sensible debida a ocupantes, tan solo variando el valor de carga sensible de las personas por el latente. Esta carga se calcula de la siguiente forma: Q L1 =K 8 xnp (Kcal/dia) K 8 = Calor latente aproximado por persona.(kcal/hnp). NP= Número máximo de personas que ocupan el local. - CARGA DEBIDA A ARTEFACTOS: Son las aportaciones debidas al servicio habitual de artefactos que tengan un incidencia sobre la humedad del ambiente del local como pueden ser máquinas de café, calentadores de leche etc... Esta carga se calcula de la siguiente forma: Q L2 =K 9 x0.86 (kcal/dia) K 9 = Calor aproximado de máquinas (W). 0.86= Factor de conversión de Watios a Kcal.

8 2.2.- CARGA POR RENOVACIÓN DE AIRE: Son las aportaciones de calor latente debidas a las infiltraciones de aire exterior que tienen lugar cada vez que se abre la puerta del local. Este calor se calcula de la siguiente forma: Q L3 =0.71xCx( x EXT x INT ) (kcal/dia) C= Caudal de aire exterior (m 3 /h). x EXT = Peso de Vapor de Agua por Kg exterior (gr/kg). x INT = Peso de Vapor de Agua por Kg interior (gr/kg). Los valores de x EXT y de x INT, se obtienen de la lectura del diagrama psicométrico, utilizando las ecuaciones de ASHRAE. El valor del caudal de aire exterior C es el mismo que el obtenido para el cálculo de la carga sensible de renovación de aire. 3.- RESUMEN DE CÁLCULO: El calor sensible total resulta de sumar el calor sensible externo, el calor sensible interno, la ganancia de calor en los conductos y el calor sensible de renovación de aire exterior quedando: Q ST =Q S1 +Q S2 +Q S3 +Q S4 +Q S5 +Q S6 +Q S7 (kcal/dia) El calor latente total resulta de sumar el calor latente interno y el calor latente de renovación de aire exterior quedando: Q LT =Q L1 +Q L2 +Q L3 (kcal/dia) La carga térmica total resultara de sumar la carga sensible total a la carga latente total Q TT =Q ST +Q LT (kcal/dia)