viernes, 20 de abril de 2018

Mantenimiento de aires acondicionados


Para valorar la cantidad de aire que entra por las puertas puede utilizarse la tabla siguiente.
Una vez calculado el valor del caudal total aplicamos la formula siguiente:
Siendo:             V= volumen de infiltración en m3/h.
              Δt = salto térmico en ºC.
              Qsi = calor sensible debido a las infiltraciones, viene dado en kcal/h.
Las personas que ocupan el recinto generan calor sensible y calor latente debido a la actividad que realizan y a que su temperatura (unos 37º C) es mayor que la que debe mantenerse en el local. Cuando hablamos de las personas que ocupan el local, nos referimos al número medio de personas que lo ocupan, no a las personas que pueda haber en un instante determinado.
El valor obtenido en la tabla bastará multiplicarlo por el número de personas del local. Esta partida la llamaremos QSP, en kcal/h.
Calor generado por la iluminación del local.
La iluminación produce calor que hay que tener en cuenta. Si la iluminación es incandescente, se multiplica la potencia eléctrica de iluminación, en kW, por 860 y tendremos el calor generado en kcal/h.
Si la iluminación es fluorescente, además hay que multiplicar por el factor 1.25. Llamaremos QSIL a esta partida, así pues:
·         Incandescente:          
·         Fluorescente              
Calor generado por máquinas.
En el caso de que hubiese una máquina, la partida A7 se calcula a partir de la potencia nominal de la máquina, en kW por 860, multiplicada por 1-h, siendo h el rendimiento de la máquina en tanto por uno. Obteniendo el valor en kcal/h.
Calor sensible producido por cualquier otra causa.
Esta partida depende del calor que produce cualquier otra fuente de calor no considerada.
Carga sensible total:         
Estas partidas se calculan de la manera siguiente:
Con el mismo caudal de infiltraciones Vi aplicamos la fórmula:
Siendo:                        V= caudal de aire de infiltraciones en m3/h.
Qli = partida en kcal/h.
ΔW = diferencias de humedades absolutas.
Calor latente generado por las personas que ocupan el local.
Esta partida es muy similar a la A5. En la tabla correspondiente aparece el dato del calor latente generado por persona. Bastará multiplicar por el número de personas. Esta partida la llamaremos QLP, en kcal/h.
Calor latente producido por cualquier otra causa.
Esta partida tiene el mismo significado que la partida A8.

Carga latente total: 
        
Estas partidas se calculan mediante las fórmulas siguientes:
Calor sensible procedente del aire de ventilación
Esta partida la designaremos por QSV, en kcal/h y se obtiene aplicando la fórmula:
          donde:
·         VV es al caudal volumétrico de ventilación en m3/h (véase la tabla).
·         Dt es el salto térmico en º C.
·         f es un coeficiente de la batería de refrigeración, llamado factor de by-pass.


Partida B4: Calor latente procedente del aire de ventilación.
Esta partida es la latente correspondiente al aire de ventilación. Se calcula con una fórmula análoga:
Donde:
·         QLV es la denominación de esta partida en kcal/h.
·         VV es el caudal de ventilación en m3/h.
·         DW es la diferencia de humedades absolutas (exterior menos interior).
·         f es el factor de by-pass de la batería.


En primer lugar se calculan las cargas efectivas parciales y luego las totales, como veremos a continuación.
Carga sensible efectiva parcial.
QSEP, es la carga sensible, QS, más la partida A9, es decir:

Carga latente efectiva parcial.
QLEP, es la carga latente, QL, más la partida B4:
Hemos utilizado la denominación parcial porque no hemos considerado ningún factor de seguridad aumentativo.
Carga sensible efectiva total QSE y latente efectiva total QLE.
Son las anteriores parciales, aumentadas en un tanto por ciento de seguridad, con el fin de asegurarnos de haber calculado todas las posibilidades de producción e ingreso de calor en el local. Es preferible calcular la carga térmica, ligeramente por exceso que por defecto.
Usualmente se considera de un 5 a un 10% de aumento. Si se considera un 10%, se tiene:

Con el fin de simplificar y racionalizar los cálculos de la carga térmica, éstos se disponen en una hoja, donde las partidas se calculan muy fácilmente, porque ya vienen indicados los conceptos que se necesitan en las casillas correspondientes.
No existe un modelo único, aunque son todas muy similares. Por lo tanto, una vez realizados todos los cálculos de la instalación, los datos obtenidos se representarán en la correspondiente hoja de carga la cual se muestra a continuación para cada uno de los recintos.


Cálculos para selección de la máquina climatizadora
En primer lugar hay que clasificar los parámetros conocidos y lo que es necesario calcular.
El objetivo es elegir juiciosamente la máquina climatizadora, para lo cual debemos conocer el caudal de aire, la temperatura de entrada, la temperatura de salida, la potencia frigorífica y la temperatura de rocío de la máquina. Estas variables están indicadas en la tabla siguiente:
Temperatura de rocío de la UAA.
Para el cálculo, a esta temperatura la vamos a nombrar como t4. Una vez calculadas la carga sensible efectiva y la carga latente efectiva, se obtiene el factor de calor sensible efectivo; FCSE:
Este valor se señala en la escala del factor de calor sensible, situada a la derecha del diagrama psicométrico y se traza una recta uniendo el valor señalado en la escala con el foco. A continuación se traza una paralela que pase por el punto 2 (condiciones del local) hasta cortar la curva de saturación, el punto de corte es el punto 4. Esta recta que hemos trazado de 2 a 4, paralela a la otra recta, es la recta de trazos 2-4, llamada recta térmica efectiva del local. La vertical que baja desde el punto 4 nos da la temperatura de rocío t4 de la UAA.
Todos estos pasos y los posteriores, se representan en el diagrama psicométrico de la página siguiente.
Por lo tanto, siguiendo estos pasos tenemos que la temperatura de rocío de la UAA es 8.2ºC.
Caudal de aire.
Para obtener este dato aplicaremos la fórmula:

Siendo: V: el caudal de aire en m3/h
              QSE: la carga sensible efectiva, en W
              f: el factor de by-pass de la batería
              t2: la temperatura interior del local
              t4: la temperatura de rocío de la UAA
Temperatura del aire a la entrada de la UAA.
Se aplica la fórmula:

Siendo: t3: la temperatura a la entrada de la UAA
               VV: el caudal de aire exterior de ventilación, en m3/h
               V: el caudal de aire de suministro, en m3/h
               t1: la temperatura exterior
               t2: temperatura interior del local

Temperatura del aire a la salida de la UAA.
Para ello se aplica la fórmula:
Siendo: f: el factor de by-pass de la batería
               t3: la temperatura de entrada
               t4: la temperatura de rocío de la UAA
Potencia frigorífica de la UAA.
Es uno de los datos más importantes. Una vez calculadas las temperaturas t3 y t5, se sitúan en el diagrama los puntos 3 y 5. Para ello, primero se traza la recta 1-2 y se sitúa el punto 3; a continuación se traza la recta 3-4 y se sitúa el punto 5.
Se obtienen las entalpías h3 y h5 en kJ/kg y se aplica la ecuación:
Donde: NR: es la potencia frigorífica de la UAA, en W
              V: es el caudal del aire, en m3/h
h3 y h5 son las entalpías de los estados 3 y 5, en kJ/kg
Con todos los datos obtenidos ya se puede elegir una máquina climatizadora adecuada a nuestras necesidades. Los datos fundamentales son los siguientes:
Temperatura de rocío de la UAA.
Por lo tanto, siguiendo estos pasos tenemos que la temperatura de rocío de la UAA es 8.2ºC.
Caudal de aire.
Temperatura del aire a la entrada de la UAA.
Se aplica la fórmula:
Temperatura del aire a la salida de la UAA.
Para ello se aplica la fórmula:
Potencia frigorífica de la UAA.

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