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Monografias.com Agregar a favoritos Invitar a un amigo Busqueda avanzada Ayuda Português ¡Regístrese! | Iniciar sesión þÿ • • • • • Monografías Nuevas Publicar Blogs Foros Monografias.com > Fisica • Descargar • Imprimir • Comentar • Ver trabajos relacionados Cálculo de Cargas Térmicas Enviado por tudaregj Anuncios Google: Ductos para aire Vermont Todo tipo de ductos para aire marca vermont, metalicos, flexibles | www.vermont.com.mx/productos oficinas Oferta de Bienes Raices en Todo el Ecuador | www.vive1.com Data Center Design Servicio Profesional de Diseño de Proyecto y Dirección de Obra | www.anbyasociados.com Física En este trabajo se trata en forma resumida algunas condiciones a evaluar y las consideraciones a tomar en cuenta para diseñar proyectos de sistemas de Aire Acondicionado en locales comerciales. Se nombran además los diferentes métodos de cálculo publicados para este fin a nivel internacional incluyendo información sobre el método propuesto por la ASHRAE para utilizarse a partir del año 2001; finalmente se describen los pasos indicados en manual & N 8 publicado por la ACCA para el cálculo de cargas térmicas. INDICE GLOSARIO 1. DEFINICIÓN DE CARGA TÉRMICA 2. INTRODUCCIÓN, INFORMACION GENERAL 3. CONSIDERACIONES 4. TASA DE FLUJO DE CALOR 000 miembros y 64 organizaciones formadas en capítulo locales. Estos Contratistas son compañías que diseñan. La ACCA tiene mas de 4. CONSIDERACIONES INICIALES DE DISEÑO 6. a través del manejo de información técnica y educación. es una organización internacional con más de 50. CALOR SENSIBLE Y LATENTE Cuando aplicamos calor a una substancia y esta responde aumentando la temperatura estamos aplicando calor sensible. realizan mantenimiento y servicio a los sistemas HVACR. educación continua y publicaciones. una asociación del comercio de los EE. industrial. ventilación. institucional y gubernamental.5. MÉTODO SELECCIONADO 8. ASHRAE. escritura de las normas. actuando recíprocamente con fabricantes. instalan.UU. ACCA La ACCA representa a contratistas para aire acondicionado en Norte América.000 personas en capítulos por todas partes del mundo. comercial. Calefacción y Refrigeración. DESARROLLO DEL MÉTODO CONDICIONES DE EVALUACIÓN CONDICIONES EXTERIORES DE DISEÑO MOMENTO DEL DÍA CON CARGA PICO DE ENFRIAMIENTO GANANCIA DE CALOR POR RADIACIÓN SOLAR A TRAVÉS DE VIDRIOS GANANCIA DE CALOR A TRAVÉS DE COMPONENTES ESTRUCTURALES CONCENTRACIÓN DE PERSONAS COMO BASE DE DISEÑO GANANCIAS DE CALOR ORIGINADAS POR EQUIPOS GANANCIA DE CALOR POR INFILTRACIÓN Y VENTILACIÓN TIPOS DE INTERCAMBIO DE AIRE VENTILACIÓN Y CARGAS TÉRMICAS VENTILACIÓN Y CALIDAD DE AIRE GLOSARIO ASHRAE Sociedad Americana de Ingeniería para Aire Acondicionamiento. aire acondicionado y refrigeración. Su misión es asistir y ayudar a sus miembros a satisfacer sus clientes. para el beneficio del público a través de la investigación. aire acondicionado y refrigeración. Como organización se forma en 1914. Se organiza la Sociedad con el propósito de buscar avances en las ciencias y artes de la calefacción. MÉTODOS DE CALCULO 7. comerciantes y otros sectores de la industria de HVACR. Los miembros de la ACCA realizan trabajos para sistemas del genero residencial. que interviene en el área de calefacción. . ventilación. lo importante es aplicar un buen criterio para desarrollar algún procedimiento definido. frecuentemente difíciles para definir en forma precisa. dimensiones físicas. es la cantidad de energía que se requiere vencer en un área para mantener determinadas condiciones de temperatura y humedad para una aplicación especifica (ej.Cuando aplicamos calor a una substancia y esta no aumenta la temperatura pero si cambia de estado estamos aplicando calor latente. ENTALPIA En un cambio de estado se intercambian una cantidad de calor. Concentración de personar en el local. que para calcularse muchas veces se recurre a la entalpia. INFORMACION GENERAL: A través de años de trabajo. por ello deben analizarse detalladamente para establecer la carga de enfriamiento necesaria para un establecimiento o dividirse este en zonas. Cálculo de cargas térmicas DEFINICIÓN DE CARGA TÉRMICA: También nombrada como carga de enfriamiento. . se expresa en BTU. La cantidad de ventilación requerida. Las fuentes de calor internas. Muchas variables de cargas de enfriamiento cambian extensamente en magnitud durante un período de 24 horas. INTRODUCCIÓN. Espesor y características de los aislamientos.. las siguientes condiciones son de las más importantes para evaluar: • • • • • • • • • Datos atmosféricos del sitio. El momento del día en que la carga llega a su pico. y no siempre están en cada momento mutuamente relacionadas. Pero para cambiar de estado un fluido evaporándolo se necesita muchisimo calor. la dirección de las paredes del espacio a acondicionar. en cualquier caso es necesario evaluar diversas características como las condiciones del lugar (condiciones atmosféricas). tipo de construcción y aplicación del espacio a acondicionar. Btu/hr. CONSIDERACIONES Las variables que afectan el cálculo de cargas térmicas son numerosas. La orientación del edificio. Existen diferentes métodos para calcular la carga de enfriamiento en un área determinada. Los cambios de estas variables pueden producirse en momentos diferentes unos de otros. diversas compañías y organizaciones han evaluado múltiples factores requeridos para determinar la cargas de enfriamiento en diversas aplicaciones. Cuando se utilizan estos factores para el calculo de cargas en espacios y edificios. Confort humano). digamos que entalpia es como calor total.. Es la cantidad de calor que se retira de un espacio definido. La característica de la edificación. la unidad utilizada comercialmente relaciona unidad de tiempo. La cantidad de sombra en los vidrios. Este calor se llama calor latente de evaporación. Para realizar el estimado de la carga de enfriamiento requerida con la mayor exactitud posible en espacios y edificios. En el cálculo de carga de enfriamiento. Materiales de construcción. luces y aplicaciones. La ganancia de calor es directamente agregada a espacios acondicionados por conducción. la forma de construcción. Carga del serpentin. (5) energía transferida como resultado de ventilación e infiltración de aire del exterior o (6) aumentos de calor misceláneos. se requiere información de diseño detallada de la edificación e información climática a las condiciones de diseño seleccionados. Mientras que los procedimientos sean usados en forma razonable por el diseñador para incluir estos factores. cada una de las cuales varía en el tiempo y debe ser diferenciada: 1. CONSIDERACIONES INICIALES DE DISEÑO Para calcular la carga de enfriamiento de un espacio. La ganancia de calor es clasificada por (1) El modo en el cual entra en el espacio y (2) Si es una ganancia sensible o latente. Tasa de extracción de calor del espacio 4. convención. colores externos de fuentes y formas son normalmente determinados a partir de los planos de la edificación y especificaciones. (2) conducción de calor a través de paredes exteriores y techos. es determinante el uso de valores adecuados para aplicarlos en un procedimiento determinado. . La sombra de edificaciones adyacentes pueden ser determinadas por un plano del sitio o visitando el sitio propuesto. Aumento de calor del espacio 2. pero todavía es solamente una estimación buena de la real carga de enfriamiento. La variación en los coeficientes de transmisión de calor de los materiales y montajes compuestos en edificio típicos. techos y pisos. TASA DE FLUJO DE CALOR: En diseño de aire acondicionado existen cuatro (4) tasas relativas de flujo de calor. Obtenga las características de la Edificación.La necesidad de dividir un sistema en zonas. origina mayor capacidad de carga de enfriamiento que un sistema total. Su permanencia probable debe ser cuidadosamente evaluada de ser incluida en los cálculos. pero permite manejar la carga para cada zona en su hora pico. él cálculo es aceptado como correcto. los siguientes pasos deben ser seguidos: Características de la Edificación. Carga de enfriamiento del espacio 3. Generalmente. tamaño de los componentes. (3) conducción de calor a través de divisiones internas. La ganancia de Calor Espacial (tasa instantánea de aumento de calor) es la tasa a la cual el calor entra y/o es generado internamente en un espacio en un momento determinado. Los modos de ganancia de calor pueden ser como (1) radiación solar a través de fuentes transparentes. orientación y sombra externa de la edificación a partir de los planos y especificaciones. Configuración: Determine la ubicación. (4) calor generado en el espacio por los ocupantes. orientación del edificio y la manera en cual el edificio opera son algunas de las variables que imposibilitan un cálculo numéricamente preciso. radiación eventualmente el factor acumulación. energía de ventilación. temperatura interior de bulbo húmedo y tasa de ventilación. todos afectan la carga del sistema y el tamaño de los componentes. Rutina de Operación: Obtenga una rutina de iluminación. • El método de función de transferencia (tfm) es aplicado para el cálculo de flujo unidimensional de transferencia de calor en paredes y techos soleados. . Determine la probabilidad de que el equipo de refrigeración sea operado continuamente o apagado durante períodos de no ocupación (ej. Noches y/o fines de semana). establecer programas de control y programas de operación. Los cuales se nombran a continuación: Uno de los procedimientos mayor utilizados es el método de Función de Transferencia (tmf). que son presentados para utilizarse como coeficientes de función de transferencia. MÉTODOS DE CALCULO: La ashrae reconoce la vigencia de cuatro métodos de cálculo de cargas térmicas para seleccionar la capacidad de los equipos de aire acondicionado. ocupantes. Incluya variaciones permisibles y límites de control. Consideraciones Adicionales: El diseño apropiado y el tamaño de los sistemas de aire acondicionado central requieren más que el cálculo de la carga de enfriamiento en el espacio a ser condicionado. La condición climática puede ser obtenida de la estación metereológica local o del centro climático nacional. predecir las condiciones del espacio para varios sistemas. Fecha y Tiempo: Seleccione el tiempo del día y el mes para realizar los cálculos de la carga de enfriamiento. La ASHRAE (1988) generó factores de decremento efectivos de calor y períodos de retraso de tiempo para 41 diferentes tipos de pared y 42 tipos de techo.Condiciones Exteriores de Diseño: Obtenga información climática apropiada y seleccione las condiciones de diseño exterior. El tipo de sistema de acondicionamiento de aire. Una versión simplificada de este método con aplicaciones para diferentes tipos de construcción fue publicado en el manual de fundamentos ashrae de 1977. se si toman en cuenta la carga de los componentes normalmente dominantes. pérdida de calor de los ductos y ganancia. Los resultados debido a las variaciones de construcción se consideran insignificantes. sistemas de iluminación por extracción de calor y tipo de sistema de retorno de aire. aplicaciones y procesos que contribuyan a incrementar la carga térmica interna. ubicación del ventilador. equipo interno. • Este método tiene como fundamento el estimar las cargas de enfriamiento hora por hora. Condiciones de Diseño Interior: Seleccione las condiciones de diseño interior tales como temperatura de bulbo seco interior. Frecuentemente varias horas del día y varios meses son requeridos. filtración de los ductos. la ASHRAE ha sometido una Propuesta de la Investigación para desarrollar un método alternativo de cálculo de ganancias de calor bajo el Título "Aprobación experimental del Cálculo de Cargas térmicas por Balance de Calor / RTS (1117-TRP)". que al utilizar el TETD/TA provee resultados aproximados a la precisión del TFM con menor esfuerzo en cuanto a cómputos se refiere. resulta tedioso en la práctica. • El método de Temperatura Diferencial para Carga de Enfriamiento es simplificado.interior) por los valores tabulados "U" de techos y paredes. para cálculos manuales. aplican los mismos procedimientos generales empleados para el tfm. El cuarto método publicado es un capitulo especial de cltd/clf. Así. • El método de cálculo de carga por temperatura diferencial se basa en la suposición de que el flujo de calor a través de un techo o pared puede ser obtenido por multiplicar la temperatura diferencial (exterior . este procedimiento es recomendado para usuarios experimentados.001 se extenderán totalmente en el procedimiento. Actualmente está en desarrollo la "Aprobación experimental del Cálculo de Cargas térmicas por Balance de Calor / RTS (1117-TRP)" Motivo para el desarrollo de este trabajo experimental Motivado a que el Manual actual de Normas de la ASHRAE. En la descripción de este método en el Manual de Fundamentos ASHRAE del año 2.El método de "Cálculo de Cargas por Temperatura Diferencial y Factores de Carga de Enfriamiento" (cltd/clf). con el objetivo original de comparar las diferencias y similitudes entre estos métodos (TEDT y TFM). La técnica del CLTD evoluciona como una operación manual que involucra menos cálculos matemáticos y reemplaza el procedimiento de TETD/TA. El aplicar el procedimiento TETD/TA en forma manual. La primera presentación de este método se hizo en el manual de fundamentos ashrae de 1967. Un nuevo y único método simplificado. pero requiere el uso de tablas de factores precalculados. por utilizar un factor "U" para calcular la carga de enfriamiento para techos y paredes. la ecuación básica para carga de enfriamiento en superficies exteriores es: q = U * A (cltd). CLTD/CLF y TETD/TA) está confundiendo a los usuarios del Manual. el RTS (Serie de Tiempo Radiante). en el Capítulo 28 incluye la discusión de cuatro metodologías de cálculo de cargas térmicas (Equilibrio de Calor. especialmente el cálculo de promedio de tiempo. • Para calcular la carga de enfriamiento de un espacio usando la convención del tetd/ta. Este hecho más el interés creciente en el TFM condujo a la ASHRAE a desarrollar el proyecto de investigación RP-158. también será incluido en el . TFM. Es el método que debe ser aplicado al considerarse como la primera alternativa de procedimiento de cálculo manual. 1988) aclaran el alcance de aplicación efectiva de los factores utilizados para el método de CLTD. Proyectos de investigación subsiguientes (ASHRAE 1984. Otro procedimiento usado para el cálculo de cargas térmicas es el de "Valores de Temperatura Diferencial Total Equivalente y Tiempo Promedio" (tetd/ta). Se obtuvieron técnicas automatizadas. utilizado para cálculo de cargas en residencias. derivado del método de equilibrio de calor. para establecer un procedimiento común para ambos. El Equilibrio de Calor (HB) es el método científicamente más riguroso. respectivamente. presentando resultados equivalentes. 2000. La aprobación debe estar completa a su debido tiempo para la inclusión de resultados preliminares y dirección en ese capítulo. bien al diseñador que usa este procedimiento del cálculo de carga para la primera vez. debido a que ninguna aprobación experimental de gran potencia hasta ahora a tenido la completación del método. El proyecto de investigación ASHRAE 875 (RP-875) ha documentado el método de HB y ha desarrollado el Método de RTS. CLTD/CLF. Septiembre. Objetivo El objetivo de este proyecto es proporcionar aprobación experimental del equilibrio de calor y la serie de tiempo radiante a la metodología de cálculo de cargas térmicas y para mantener la inclusión de datos en el Manual de Fundamentos. Aunque los principios de ganancias de calor incluyeron en el método de equilibrio de calor bien conocido. La aprobación experimental requiere que proporcione evidencia de confianza en edificios. Cronograma Este esfuerzo es crítico al proceso de la revisión para Capítulo 28 del Manual de Fundamentos. Culminar las Prueba. Los análisis de sensibilidad dirigieron como la parte de este proyecto ayudará a todos los diseñadores a entender el impacto de las decisiones hicieron rutinariamente como parte de la carga que estima un proceso. El proyecto "Aprobación experimental del Cálculo de Cargas térmicas por Balance de Calor / RTS (1117-TRP)" proporcionará la aprobación del método. Basado en esta necesidad. 2000. Resultados del informe de Literatura e Investigación. Mayo. las metodologías entre practicar una serie de experimentos deben completarse medidas de carga térmicas. Justificación. Completar la construcción del edificio de prueba e inicio de pruebas. 2000. Todos los otros métodos simplificados (TFM. Casi todos estas investigaciones son basadas en simulaciones de computadoras." Se usarán datos de este proyecto para hacer revisiones posteriores al Manual de Fundamentos de año 2. Finalización de cualquier modificación necesaria para aprobar el plan construcción del modelo. Revisar progreso de las pruebas y análisis de resultados en Reunión del contratista con representantes de la ASHRAE. Junio. Este cambio en metodologías será la culminación de 20 años de investigación y debate de la ASHRAE. . Los resultados han estado impresos en una nueva publicación de ASHRAE titulado. 2000. el cronograma estimado por la ASHRAE es el siguiente: Enero.001. 2000.Manual. y TETD/TA) quedarán anulados en este manual. Octubre. "PRINCIPIOS de CALCULO de CARGA. ningún edificio se ha construido basado en cálculos que usan ese método. Para lograr aceptación extendida del nuevo. 4. Revisiones finales al Manual capítulo 28 aprobado. siendo equivalente al método de "Cálculo de Cargas por Temperatura Diferencial y Factores de Carga de Enfriamiento" (cltd/clf). El significado de los términos utilizados en el cálculo de cargas térmicas para Aire Acondicionado. 3. un entendimiento claro del comportamiento del tiempo es útil para diseñadores y operadores de estos sistemas. El procedimiento debe ser interpretado como un conjunto de prácticas recomendadas. Enero. que es un procedimiento reconocido como válido por la ASHRAE. El procedimiento no es utilizable para el caso de grandes edificios en los que se recomiendan sistemas centrales. Limitaciones en esa comprensión son a . 2001. deben contrarrestar las fuerzas del tiempo cuando la temperatura al aire libre (temperatura del ambiente exterior) o humedad se mueve en un rango aceptable en favor de la seguridad y comodidad (confort). ventilación y aire acondicionado (HVAC). Enero. 2. El objetivo de este trabajo es establecer los siguientes puntos: 1. especificadas para el cálculo de una carga de diseño. 2001.Informe de resultados del proyecto y comparación con cálculos de "equilibrio de calor y RTS". DESARROLLO DEL MÉTODO: Carga de diseño Carga impuesta en el equipo mientras este mantiene las condiciones interiores de diseño y cuando las condiciones exteriores de temperatura y humedad están dentro de lo especificado. Las condiciones de diseño interiores y exteriores. CONDICIONES DE EVALUACIÓN: 1)Condiciones exteriores de diseño Son la temperatura exterior de bulbo seco y la humedad relativa exterior del ambiente donde se requiere calcular la carga de diseño. De esto depende la entrada al Capítulo 28 del proyecto. Los requisitos de una ventilación adecuada. La aprobación experimental y el análisis de sensibilidad se estima pueda tomar aproximadamente 24 persona/mes de esfuerzo. Presentación y aprobación del documento técnico y metodológico. Condiciones interiores de diseño Son la temperatura interior de bulbo seco y la humedad relativa interior. Los procedimientos y factores a utilizar en el cálculo de las cargas de enfriamiento. Por consiguiente. La información se basa en el manual N publicado por la ACCA. MÉTODO SELECCIONADO: En este trabajo se desarrollara un procedimiento para el cálculo de las ganancias de calor en locales comerciales que pueden utilizar equipos y sistemas de aire acondicionados unitarios. y revisión con representantes de la ASHRAE. Los sistemas de calefacción. Esta metodología nueva es especialmente útil a la luz de los compromisos de la ASHRAE para con sus miembros internacionales en climas tropicales en densas poblaciones. julio y agosto. A menudo. La revisión y extensión de la información representa un progreso significativo sobre la información antigua contenida en el manual de 1. Igualmente. muestra que la temperatura se excede en 0. técnicos de servicio y operadores de la construcción constantemente analizan y localizan fallas en problemas normales de sistemas HVAC (siglas en ingles). pero raramente el mismo como el extremo estacional antiguo.4% de las observaciones para el año completo. algunas localidades previamente listadas quedaron fuera en el manual nuevo. Por eso. Para asegurar uniformidad para cálculos mundiales. Uno de los desafíos más grandes para un diseñador consiste en la total comprensión del clima en una localidad desconocida. El manual de 1. motivado a que datos recientes disponibles a la ASHRAE para esas localidades no coincidieron con las normas nuevas uniformes para integridad. el conocimiento acerca del comportamiento del clima local está menos disponible para el diseñador en localidades remotas. Como información general.993. La cobertura fuera de los Estados Unidos y Canadá han extendido desde 243 localidades a 801.menudo la raíz de problemas. incluye parte esencial de los resultados del proyecto de investigación 890-RP de la ASHRAE. Los porcentajes de 0. para la mayoría de las estaciones.6% valor del anuario. con carga latente diez veces más grande. que envuelve calidad del aire interior pobre y deterioro prematuro de la edificación y del equipo. Un procedimiento standard para seleccionar equipo de refrigeración para un restaurante en Chicago no aplicaría para el mismo restaurante establecido en Puerto Rico. 1 y 2. Por ejemplo se basó la información en el extremo para la estación del verano la cual consta de junio. el viejo 99% de bulbo seco de la estación invernal para calentamiento se ha substituido por el nuevo 99. a veces con consecuencias costosas. Las estaciones verano e invierno cerca del ecuador suceden durante meses diferentes comparado a estaciones en localidades continentales como Canadá y Argentina. sin embargo. este dato puede tomarse de observatorios climatológicos locales que contengan esta información como base de datos a lo largo de los años. desdichadamente.4. Ingenieros. que definió nuevas condiciones pico de diseño para equipos viscoso. el World Wide Web (mundo virtual en internet) ha llegado a ser una fuente para observaciones actuales. y lleva a una rápida solución.997 en capitulo 26.997. Así los valores del anuario nuevos son cercanos. correspondió estrechamente al extremo estacional más antiguo.997 los datos se basan en extremos anuales en lugar de estacional o picos de un solo mes. Por ejemplo manuales anteriores mostraron que la temperatura de bulbo seco excede en 1% de las horas durante los períodos del verano. En los datos contenidos en el manual 1993 y en ediciones más antiguas se estimó en momentos diferentes usando metodología diferente. algunas de las cuales se obtuvo por medio de interpolación de gráficas de un lapso de tiempo tan pequeño como cinco años de datos. Ahora. .5% para enfriamiento y 99. una de las publicaciones internacionales con mayor información al respecto es el manual de fundamentos de la ASHRAE que en la edición de 1. a lo largo de sus períodos de registro.6% y 99% para calefacción se eligieron porque producen valores que.997 refleja la intención de la sociedad de hacer una organización más internacional. Recientemente. en el de 1. conocer las condiciones del tiempo presentes y recientes pueden ayudar a explicar la causa de un problema. las del manual de 1. El usuario puede esperar que resulten más variaciones de los métodos de cálculo diferentes en lugar de cualquier cambio del clima significativo. pero estos datos patentados no están disponibles como archivos separados.4% en las columnas del punto del rocío..9°C). Extremos de Humedad Correctos. algunos programas (software) comercialmente disponibles para el análisis de la energía para construcción incluyen 8.. además. Debido a la variedad de factores que influyen en el cálculo de la carga pico.anuarios en lugar de cálculos estacionales son más adecuados por una uniforme metodología mundial. y probablemente sugiere una selección del equipo diferente para tales aplicaciones.m./Kg. El de 1. Esos valores no representan la humedad extrema. ya que los componentes principales de la carga de enfriamiento no se dan al mismo tiempo. La mala impresión o información sobre la humedad produjo que en la temperatura superior a menudo era bastante significante el margen de error. La temperatura pico de bulbo seco es 94°F (34. los manuales de la ASHRAE anteriores a 1.m. dependiendo de la orientación geográfica.760 horas de registros actuales para localidades Latinoamericanas y asiáticas incluidos en el programa... Esos valores pico de bulbo seco producen la impresión que la relación de la humedad extrema es 14. que están disponible a través del Centro Nacional de Datos climáticos de U. hasta las 5:00 p. Se hace necesario entonces efectuar un cálculo de las ganancias de calor en varios puntos a lo largo del día para poder determinar el pico máximo de la carga de enfriamiento. Canadá y Europa no están fácilmente disponibles al dominio público. por tener un 0. la temperatura interior y la .3°C) en lugar de a 95°F (35°C).m. que ocurre a temperaturas moderadas durante temporales o durante la mañana cuando el rocío se evapora. Como un sustituto para datos característicos. Una investigación en desarrollo por la ASHRAE contendrá registros típicos de cada hora para 200 localidades no norteamericano y se publicarán dentro de dos años. Se puede ver un ejemplo en la inscripción por Huntsville.. es recomendable que en los casos en que haya alguna duda. es la corrección que debe hacerse a la temperatura exterior de diseño de bulbo seco para cada momento del día en particular. 2) MOMENTO DEL DÍA CON CARGA PICO DE ENFRIAMIENTO Este momento no es detectable fácilmente. las Observaciones Internacional Superficiales del Tiempo (INSWO) contiene registros actuales de cada hora para 1. Un aspecto importante del cálculo de cargas de enfriamiento a horas diferentes de las 3:00 p. Obviamente si la máxima temperatura exterior de bulbo seco se presenta todos los días a las 3:00 p. Estas columnas también muestran que la humedad pico ocurre a un promedio de temperatura de bulbo seco (MDB) de 83°F (28. se calcule la carga para varias horas.4°C) con un promedio de temperatura de bulbo húmedo (MWB) de 75°F (23. en cualquier otro momento debe ser menor.m. la máxima ganancia solar a través de vidrios llega a cualquier hora desde la 7:00 a. Contar con datos correctos de la humedad pico debe significar mejorías en los equipos y sistemas para la deshumidificación. Ala.993 y los manuales anteriores mostraron sólo el promedio de la humedad durante períodos de temperatura extrema.m. La carga máxima de temperatura exterior se toma como las 3:00 p. Datos del tiempo característico de cada hora para localidades fuera de los Estados Unidos. Las ganancias de calor internas pueden llagar a su pico en cualquier momento. Algo sorprendente (quizá a causa del énfasis en controlar temperatura en lugar de humedad). Por consiguiente.3 gr.997 no incluyeron descripción de datos extremos de humedad. De hecho.500 sitios.3 g/ kg. la humedad del pico real es muy superior a 19. Esto representa una reducción significante en la relación del calor sensible para un espiral refrescante del aire externo. y que algunas veces es obviado.S. Donde: Q= velocidad a la que el calor pasa a través de un componente en Btu/hr. Los componentes del fenestraje incluyen: (1) Material vidriado ya sea vidrio o plástico. El diseñador debe considerar los siguientes factores a la hora de seleccionar ventanas: (1) arquitectónicas: identificando las opciones de diseño y su capacidad de lograr conservación de energía. debido al impacto cinético o directo de moléculas. (3) Dispositivos externos de sombreado. El calor fluye por conducción térmica.m.°f). . (4) Dispositivos internos de sombreado. Es decir. será menor que en las condiciones de diseño que se presentan a las 3:00 p. (2) Marcos.A (¶ T/¶ x) Donde A es el área normal al flujo de calor. (2) Térmico: Diseñando para pérdidas de calor y/o ganancia para el confort de los ocupantes y conservación de la energía.exterior de bulbo seco a otras horas distintas de las 3:00 p. 3) GANANCIA DE CALOR POR RADIACIÓN SOLAR A TRAVÉS DE VIDRIOS Fenestraje o ventanaje se refiere a cualquier abertura vidriada en la envoltura de la edificación. (Btu/hr. incluyendo el posible uso de iluminación eléctrica y luz del día con controles para reducir la luz eléctrica automáticamente cuando la luz del día esté disponible.y su valor es expresado por la ecuación: Q = U * A * DT. Sombreado de ventanas con aleros Cuando una ventana está sombreada con un alero. ¶ T/¶ x es el gradiente de temperatura y k es la conductividad térmica del material. esta es la misma ecuación definida en la ley de fourier de la conducción de calor para calcular la rapidez de flujo por conducción. la porción del vidrio que no recibe el sol está sujeta a la mínima ganancia de calor solar que recibe una ventana según la tabla de "Ganancias de calor por radiación solar a través de vidrios".pie2 . (4) La necesidad humana determinando el deseo psicológico o la necesidad física para ventanas y los estándar de iluminación apropiada para el proyecto de uso del espacio. divisiones.m. está dado por la ecuación: qx= k. (5) Sistemas integrales de sombreado (entrevidrios). qx. del manual N publicado por la ACCA. 4) GANANCIA DE CALOR A TRAVÉS DE COMPONENTES ESTRUCTURALES La conducción es el modo de transferencia de calor por el cual se verifica un intercambio de energía desde una región de alta temperatura hacia otra de baja temperatura. el flujo de calor en la dirección x. U= factor general de transmisión de calor para el componente estructural en Btu/hr por pie2 por grado F de diferencia de temperatura entre la superficie exterior y la superficie interior del componente. etc. para el confort de los ocupantes y aceptación. (3) Económico: evaluando los costos y los costos de ciclos de vida de los diseños de ventanas alternativas. sino también las diferencias totales equivalentes en las temperaturas de paredes y techos. La ley de fourier de la conducción de calor establece que la rapidez de flujo por conducción en un sentido dado es proporcional al gradiente de temperatura en ese sentido y al área normal a la dirección del flujo de calor. Las correcciones no solamente afectan la diferencia de temperatura de exterior a interior. Estos factores dan las diferencias de temperaturas equivalentes para varios tipos de construcciones en distintos momentos del día para techos y paredes respectivamente. estan incluidas en el del manual N publicado por la ACCA. radiación y convección. DT= diferencia de temperatura entre el interior y el exterior en grado Fahrenheit. debe estar de acuerdo a la actividad desarrollada por estás personas como indica la Tabla "Ganancias de calor por persona". del manual N publicado por la ACCA. del manual N publicado por la ACCA. paredes. Esto se calcula en la secuencia de Ganancias de calor por infiltración y ventilación. que se aplican a paredes y techos. se muestran en las tablas "Diferencias de temperaturas equivalentes para paredes sombreadas y soleadas" y "Diferencias de temperaturas equivalentes para ganancias de calor a través de techos planos". 5) CONCENTRACIÓN DE PERSONAS COMO BASE DE DISEÑO Las personas que ocupan el espacio que debe ser acondicionado contribuyen con cantidades importantes de calor sensible y calor latente. efecto de retardo o efecto de almacenamiento y diferencias en la temperatura del aire. Diferencias equivalentes de temperaturas Es muy importante tener en cuenta la diferencia de temperatura equivalentes. el mismo constituye una fuente de calor sensible. efectos de la radiación solar. Cuando los equipos que producen calor están cubiertos por una campana de extracción.A= área del componente estructural que queda expuesto a la temperatura interior y la temperara exterior en pie2. equipos de computación. La tablas anexas que muestran la ganancia de calor generada por algunos de estos aparatos son. Esta diferencia de temperatura se produce realmente por la acción simultánea de la Conducción. La tabla publicada en el manual N de la ACCA titulada "Concentración de personas estimados" muestra valores estimados en pies cuadrados por personas para ser usados cuando no se disponga de datos mas exactos. Con respecto al alumbrado. Un porcentaje del calor emitido por radiación es absorbido por los materiales que rodean el local. que aumenta la carga total de enfriamiento de dicho espacio. los electrodomésticos y los motores eléctricos. Para el cálculo son utilizadas las tablas que contienen los Factores de transmisión de calor (valores U) para vidrios. que va a aumentar la carga total de enfriamiento. . "Ganancias de calor por motores eléctricos" y "Ganancias de calor por electrodomésticos" y "Ganancias de calor generado por equipos de oficinas". 6) GANANCIAS DE CALOR ORIGINADAS POR EQUIPOS INSTALADOS EN EL INTERIOR DE UN ESPACIO A ACONDICIONAR Entre las fuentes de calor dentro del espacio que será condicionado están las luces. convección y conducción. las maquinas de oficina. Este calor se emite por radiación. pudiendo también producirse . debe calcularse la carga adicional debida al aire fresco que se debe introducir para compensar el aire extraído por la campana. techos y pisos comúnmente utilizados en construcción. El cálculo debe basarse en el número promedio de personas dentro del espacio durante el periodo de la máxima carga de enfriamiento de diseño. La cantidad de calor debida a las personas. Si solo se especifican el voltaje y los amperios consumidos a plena carga. y el resto por conducción y convección. Tabla Ganancias debidas al alumbrado TIPO Fluorescente Incandescente GANANCIA DE CALOR SENSIBLE EN BTU/HR Potencia útil en vatios x 4. además. el calor emitido por la reactancia o resistencia limitadora.estratificación del calor emitido por convección. y los patrones de flujo de aire interzonal. multiplicando los vatios por 3. esta se puede tratar del mismo modo que las luces incandescentes.1 Potencia útil en vatios x 3. Deben conocerse también los valores de intercambio de aire para asegurar un adecuado control de los niveles de contaminantes en el interior. La ventilación natural: es un flujo de aire sin energía a través de ventanas abiertas. y solo el 10% restante por conducción y conducción. En la placas que se especifique la potencia consumida.9 para motores grandes) y por 3.4 Generalmente la placa de identificación de los equipos darán la información necesaria para obtener el dato aproximado del calor generado por el aparato. que representa un 25% de la energía absorbida por la lampara. mientras el resto la transforman en calor que se disipa por radiación. Debe tenerse en cuenta. El intercambio de aire entre el interior y las afueras está dividido en: ventilación (intencional e idealmente controlada) e infiltración (no intencional y descontrolada). Un 80% de la potencia absorbida se disipa por radiación. estimar adecuadamente el consumo de energía promedio y estacionario. La ventilación puede ser natural y forzada. Los tubos fluorescentes transforman un 25% de la energía absorbida en luz. puertas y otras aberturas intencionales de una edificación. En todos los casos. o no intencionalmente como infiltración (y exfiltración) es importante por dos razones.acondicionamiento.6 para motores pequeños y 0. Las lamparas incandescentes transforman en luz un 10% de la energía absorbida. mientras que otro 25% se disipa por radiación hacia las paredes que rodean el local. Las ganancias de calor reales se determinan aplicando los valores mostrados en la tabla "Ganancias debidas al alumbrado". ya sea como aire de ventilación.4 para obtener Btu/hr. aplique un factor de utilización.4 para obtener Btu/hr. 7) GANANCIA DE CALOR POR INFILTRACIÓN Y VENTILACIÓN El aire del exterior que fluye a través de una edificación. Si lo especificado es la potencia del motor. los cuales incluyen patrones de circulación de humo en caso de incendio. puede usarse la tabla "Ganancias de calor por motores eléctricos" para obtener Btu/hr. La magnitud de estos valores de flujo de aire debe ser conocida a máxima carga para calcular adecuadamente el tamaño de equipo y en condiciones promedio. El aire del exterior es utilizado muchas veces para diluir contaminantes en el aire del interior y la energía asociada con calentamiento o enfriamiento de este aire exterior es una significativa carga de relación espacio . En grandes edificaciones deben ser determinados el efecto de infiltración y ventilación en distribución. . se multiplica el voltaje por el amperaje por un factor de utilización razonable (se recomienda 0. convección y conducción. La ventilación forzada es generalmente obligatoria en grandes edificaciones. la calidad del aire y el confort térmico. Si alguno de estos factores no está a nivel de diseño o no esta propiamente calculado. . La cuota de intercambio de aire de una edificación en un momento dado generalmente incluye los 3 modos y todos ellos deben ser considerados aunque uno de ellos sea el predominante. se enfoca en residencias y pequeñas edificaciones comerciales en las cuales el intercambio de aire es debido primeramente a infiltración. También ellos difieren en la habilidad de mantener una cuota de intercambio deseada. exfiltración y flujo de ventilación natural son causados por diferencias de presión debido al viento. La ventilación forzada generalmente no es utilizada en residencias o en otro tipo de estructuras con envolturas. de la resistencia al flujo de aire asociada con los sistemas de distribución. La cuota de intercambio de aire asociada con sistemas de ventilación forzada depende en la taza de flujo de aire en los sistemas de ventilación. La ventilación natural a través de aberturas intencionales es causada por presiones del viento y diferencias de temperaturas interior – exterior. adicionalmente mantiene un buen confort térmico. Los principios físicos también son discutidas en relación a grandes edificaciones en las cuales el intercambio de aire depende más de ventilación mecánica que en el rendimiento de la envoltura de la edificación. edificaciones más herméticas requieren mayores sistemas de ventilación para asegurar una adecuada cantidad de aire exterior para mantener una aceptable calidad de aire interior. La infiltración. TIPOS DE INTERCAMBIO DE AIRE Los edificios tienen tres diferentes modos de intercambio de aire: (1) ventilación forzada. diferencia de temperatura interior – exterior y operaciones de aplicaciones o dispositivos. es un intercambio de aire propulsado por un ventilador y con ventanillas de toma y descarga o escapes que son especialmente designadas e instaladas para ventilación. la taza o cuota de intercambio de aire del edificio puede resultar diferente de sus valores de diseño. La ventilación forzada proporciona el mayor potencial para el control de la cuota de intercambio de aire y la distribución de aire dentro de una edificación a través de un diseño adecuado. Estos modos difieren significativamente en como ellos afectan la energía. donde una mínima cantidad de aire exterior es requerida para la salud y confort de los ocupantes y donde los sistemas mecánicos de expulsión aconsejables son necesarios. Este trabajo.La ventilación forzada: es intencional. Aperturas no intencionales en la envoltura de la edificación y la infiltración asociada puede interferir con los patrones de distribución de aire de ventilación natural deseada y cargas mayores que la tasa de diseño de flujo de aire. intersticios y otras aberturas no intencionales. Un sistema de ventilación forzada ideal tiene una cuota suficiente de ventilación para controlar los niveles de contaminante en el interior y a la misma vez evita la sobreventilación. Sin embargo. Flujo de aire a través de ventanas y puertas u otras aberturas de diseño pueden ser utilizadas para proveer una ventilación adecuada para diluir contaminantes y controlar temperaturas. La ventilación natural algunas veces incluye infiltración. es flujo de aire no controlado a través de grietas. de la resistencia del flujo de aire entre las zonas del edificio y el hermetismo de la envoltura del edificio. Infiltración. (2) ventilación natural (3) infiltración. y diferentes estudiosos han producido estándares de ventilación radicalmente diferentes (Klauss et al 1970. en edificios de envolturas dominante y también es un factor importante en edificaciones ventiladas mecánicamente. lbm agua/ lbm aire seco. 1. El aire fluyendo alrededor y a través del aislamiento puede incrementar la tasa de transferencia sobre las tasas de diseño. El intercambio de aire incrementa la carga térmica de una edificación de 3 maneras: La primera. diferencia de temperaturas y presiones inducidas de aplicación. º F.Infiltración es flujo de aire descontrolado a través de aberturas no intencionales producidas por vientos. e = densidad de aire. El flujo de aire en el sistema de aislamiento puede disminuir también el rendimiento del sistema debido a la humedad condensada dentro y sobre el aislamiento. 0. . 1937). El intercambio de aire típicamente representa de un 20% a un 40% de la carga térmica de la edificación. VENTILACIÓN Y CARGAS TÉRMICAS El aire exterior introducido en una edificación forma parte de la carga de acondicionamiento del espacio. Btu/lbºf (aprox 0. cfm. Es la fuente principal de distribución.075) c p = calor específico del aire. la cual es una razón para limitar la cuota de intercambio de aire en las edificaciones a un mínimo requerido. Las consideraciones han incluido la cantidad de aire requerida para remover aire exhalado y para controlar la humedad interior. Finalmente el intercambio de aire puede incrementar la carga en una edificación.24) D t = diferencia de temperatura interior – exterior. Infiltración es menos confiable de proveer ventilación adecuada y distribución. lbm/ft3 (aprox. Btu/lbm (aprox.000) D W = radio de humedad de aire interior menos el radio de humedad del aire exterior. La tasa de consumo de energía esta dada por q s = carga de calor sensible bth/hr. ya que este depende de condiciones climáticas y la distribución de aberturas no intencionales. VENTILACIÓN Y CALIDAD DE AIRE Los requerimientos del aire exterior han sido discutidos por más de un siglo. dióxido de carbono (CO2) y olor. Btu/h H fg = calor latente de vapor a la temperatura del aire apropiado. particularmente en verano y en algunas áreas cuando el aire húmedo del exterior debe ser deshumidificado. Segundo. El consumo de energía asociada con estas cargas está dado por: Donde: q1 = carga de calor latente. Yaglou 1936. el aire entrante debe ser calentado o enfriado desde la temperatura del aire exterior a la temperatura del aire interior. disminuyendo el rendimiento del sistema de envoltura o aislamiento. el intercambio de aire incrementa el contenido de humedad. El efecto de dicho flujo de aire en el rendimiento del sistema de aislamiento es difícil de cuantificar. pero debe ser considerado. Donde Q = tasa de flujo de aire. Una efectiva forma de control es la remoción o reducción de fuentes contaminantes. rejillas para controlar una fuente determinada es también efectiva. así también como de las características de las aberturas en el diseño de la edificación. y la operación de equipos como dispositivas de combustión y sistemas de ventilación mecánica. Gases contaminantes con mayor peso molecular pueden ser controladas con carbón activo.960) y los submarinos algunas veces operan con 1% de CO2 en la atmósfera a nivel de 0. MECANISMO DE FUNCIONAMIENTO La ventilación natural y la infiltración son producidas por diferencias de presión causadas por viento. impracticamente se requieren altos niveles de ventilación para controlar los niveles de contaminación. por medio de la combinación de control de fuentes.El mantenimiento de los niveles de dióxido de carbono (CO2) es un criterio común para determinar la cuota de ventilación.1 % provee un factor de seguridad para actividad continua. Asumiendo que las diferencias de . La forma contiene un requerimiento básico de 15 cfm de aire exterior por persona basado en un límite de concentración de CO2 de 0. En general la diferencia de densidad entre las interiores y las exteriores pueden ser descartadas.5 % de CO2 sin síntomas desagradables (Mc. La cuota de circulación debe incrementarse pero debe haber ahorro de energía al acondicionar aire del exterior. Ventilación del lugar como ventanillas del baño. En caso de fuentes contaminantes de alto nivel. su ubicación y la relación entre las diferencias de presión y el flujo de aire para cada abertura.1 %. ventilación reducida y control de olores. otra alternativas es especificar materiales de construcción con bajas cuotas de emisión de contaminantes. carga de ocupación inusual. La práctica de ventilación industrial está bien desarrollada y es discutida en los capítulos 41 y 43 del volumen HVAC de 1995 y el Manual de Ventilación Industrial ACEIH de 1. Hattie 1. Cada contaminante y un método apropiado de limpieza debe ser considerado. Alternativamente la norma 62 puede ser completada manteniendo la concentración de ciertos contaminantes dentro de los límites prescritos por la norma. El estándar 62 de la ASHRAE especifica la tasa de ventilación requerida para mantener una aceptable calidad del aire interior para una variedad de usos de espacios. Las diferencias de presión en una zona depresión de la magnitud de estos mecanismos de funcionamiento.986. ya que otros métodos de control son más efectivos. tal que la tasa de flujo de aire volumétrico que entra al edificio se iguala a la tasa de aire volumétrico que sale. diferencias de temperatura entre el aire del interior y el aire del exterior (efecto de chimenea). con pelotillas de alúmina impregnadas con sustancias como permanganato de potasio. El capítulo 10 del volumen HVAC de 1. tratamiento del aire y ventilación. Las diferencias de presión a lo largo de la estructura de la edificación están basadas en los requerimientos de que el flujo de la masa de aire que entra en la edificación son iguales a las masas que fluyen hacia fuera. Las partículas pueden ser removidas por medio de filtros de aire. Selladores pueden ser utilizados en algunas situaciones para prevenir entrada de gases. Una concentración típica exterior del CO2 es 0. Mientras una persona de salud normal tolera 0.988 tiene información sobre la limpieza del aire. La norma 62 permite que el aire limpio sea sustituido por aire del exterior.03 %. Autor: Gustavo José Tudare Prado Edad: 34 años Ingeniero Mecánico. Ocupación: Coordinador de obras de construcción para infraestructura de la industria Petrolera Venezolana (empresa Petróleos de Venezuela S.presión de la envoltura pueda ser determinada siempre. Cuando el viento choca contra una edificación produce una distribución de presiones estáticas sobre la superficie exterior de la edificación. se impone un gradiente en la diferencia de presión. tal determinación requiere una gran cantidad de información detallada que sencillamente es imposible de obtener. soy de Mexico y tengo una duda. si por ejemplo tengo 32°c en el exterior y el 100% es aire nuevo(sin retorno)? Como lo calculo? Excelente articulo.A.. Esta diferencia de presión D pi es una función de la altura y la diferencia de temperatura. 15 de Diciembre de 2010 a las 10:36 | 1 Alfonso Aguilar Que tal buenos dias. PDVSA). Profesor de las cátedras de Aire Acondicionado y Computación en el programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Zulia. Saludos . actualmente estoy trabajando en una empresa de aire acondicionado pero tengo unas dudas: Como seleciono el serpentin de una manejadora de aire? Como se a que temperatura va a salir el aire. e-mail: Comentarios • Miercoles. Cuando existe una diferencia de temperatura interior – exterior. la cual depende de la dirección del viento y de la ubicación en el exterior de la edificación. esquemas o tablas complejas. La batal. Teoría de las ideas. Tales de Mileto. regístrese gratis o si ya está registrado. Agregar un comentario Enviar comentario Los comentarios están sujetos a los Términos y Condiciones Trabajos relacionados • Pitagoras y el pitagorismo Biografía de pitagoras. Armonía de los contrarios. etc. puede descargarlo desde el menú superior.. ATTE. Enseñanzas. Teoría del conocimien. Ver mas trabajos de Filosofia Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página. • Eutanasia Definición del término eutanasia. Platón: Obra. El juicio. . • Filósofos de la naturaleza Sócrates. en primer lugar le doy mis felicitaciones por la Excelente publicación! En estos momentos me encuentro realizando un proyecto de Diseño. 14 de Junio de 2009 a las 15:16 | 1 Merced Torres Muy bueno el articulo. Existe algun software libre (Gratuito) para realizar el calculo de la envolvente termica Saludos Mostrando 1-3 de un total de 3 comentarios.. Gustavo Tudare.. En samos (rival . Fabricacion y Construccion de un sistema de refrigeracion accionado por energia alterna y mi primer paso es saber la carga termica a retirar de la habitacion en donde voy a aplicar dicho dispositivo y quisiera saber si usted tiene la normas y la disponibilidad para compartirla para empezar con el estudio de mi proyecto de investigacion. 30 de Septiembre de 2009 a las 14:28 | 1 Rigo Romero Muy buenos dias Prof. inicie sesión.• Miercoles. La comunidad pitagorica.. avanzadas formulas matemáticas. Páginas: 1 Para dejar un comentario. Eutanasia: ¿Existe un derecho a morir?. Deseandole un buen dia y sastifactoria e inmedita respuesta me despido. Formas de aplicación de la eutanasia... Nació hacia el año 578 ac. Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa. Rigo Romero • Domingo. La Política.). Términos y Condiciones | Haga publicidad en Monografías.A. Documentos.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Asimismo. Publicaciones y Recursos Educativos más amplio de la Red. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información.com.com | Contáctenos | Blog Institucional © Monografias.com como fuentes de información. es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias. cerrar Regístrese gratis ¿Olvidó su contraseña? Ayuda E-mail: þÿ Contraseña: Recordarme en este equipo Iniciar sesión .Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com S. El Centro de Tesis. El objetivo de Monografias.