ÍNDICE UNIDAD 5 FUNDAMENTOS DE AIRE ACONDICIONADO 5.1. Definición, importancia y aplicaciones del aire acondicionado 5.2. Aire acondicionado para confort. 5.3. Psicrometría, carta psicrométrica, procesos fundamentales. 5.4. Cara térmica para calefacción. 5.5. Cara térmica para refrieración
UNIDAD 6 Equipos de tratamiento de aire. !.1. "entiladores, #umidificadores, secadores, filtros, calentadores, enfriadores !.2. Datos necesarios para un proyecto de aire acondicionado. !.3. $%emplo de estimación de cara térmica para un local dado. !.4. Dise&o de sistemas de aire acondicionado para condiciones de 'erano e in'ierno
UNIDAD 5 FUNDAMENTOS DE AIRE ACONDICIONADO 5.. De!ini"i#n$ importan"ia % ap&i"a"iones de& aire a"ondi"ionado $ntendemos por aire acondicionado al sistema de refrieración del aire (ue se utili)a de modo doméstico para refrescar los am*ientes cuando las temperaturas del am*iente son muy altas y calurosas. $l aire acondicionado, si *ien #ace referencia al aire en sí, es un aparato (ue se instala en casas, locales y dem+s espacios cerrados con el o*%eti'o de pro'eer de aire fresco (ue se renue'a permanentemente. A pesar de ser un aparato de ran utilidad para el confort diario, sus efectos pueden ser a 'eces ad'ersos no sólo en la salud salud de los indi'idu indi'iduos os sino sino tam*ié tam*ién n en el medio medio am*ie am*iente nte en ene eneral ral de*id de*ido o a su $pulsión constante de aire caliente #acia afuera. $l aire acondicionado funciona a partir de la puesta en circulación del aire de un espacio cerrado. $sta puesta en circulación suma, adem+s, la 'ariación (ue se enera en la temperatura y en la #umedad a partir de la entrada de aire frío y de la salida del aire m+s calien caliente te o c+lid c+lido. o. -ay dos dos tipos tipos princ principa ipale les s de sistem sistemas as de aire aire acond acondici icion onad ado o los los centra centrali) li)ad ados os y los autón autónom omos. os. /ientr /ientras as (ue (ue los los seun seundo dos s son los m+s m+s comun comunes es,, a(uellos (ue se encuentran en las casas particulares, en locales, etc., los centrali)ados son los (ue dependen de un sistema central como por e%emplo una caldera (ue reci*e y otora el tipo de aire específico.
'a importan"ia de& aire a"ondi"ionado 0e%os de ser un elemento de lu%o el aire acondicionado cumple ya una importante función en el ru*ro seuridad. Conducir con temperatura inadecuada en el #a*it+culo aumenta los riesos, ya (ue entre di'ersos factores psicofísicos neati'os disminuye considera*lemente el tiempo de reacción. Adem+s el aire acondicionado de los autos modernos #ace pasar su caudal por el filtro de ca*ina del auto y la falta de atención a éste #ace (ue #ayan aumentado nota*lemente las consultas por aleria. $l e(uipo de aire acondicionado enfría, limpia, #ace circular y controla el contenido de #umedad del aire en el interior de los 'e#ículos. $n condiciones ideales, lora todo esto de manera simult+nea. $l aire acondicionado puede ser usado como desempa&ador en días de muc#a #umedad an con *a%as temperaturas y es interesante sa*er (ue para )onas tórridas como la nuestra la me%or época para reponer el as del sistema es cuando m+s frío #ace. n sistema de aire acondicionado al (ue se le repone as en una %ornada élida admite unos ramos m+s de cara si es (ue persuadimos al especialista de (ue lo #aa. $sto es por(ue con el frío el as se #ace m+s pesado, su 'olumen se reduce y entra m+s as al sistema *a%o las mismas condiciones de presión.
0os sistemas de aire acondicionado industriales tiene 'arias aplicaciones, entre ellas mantener cuartos presuri)ados, enfriar diferentes dispositi'os o mantener atmósferas inertes. De manera eneral los cuartos de control de plantas de proceso re(uieren de aire acondicionado se le suele llamar por el término de -"AC6 para enfriar los ser'idores de datos y sistemas computari)ados de control, ya (ue estos e(uipos eneran muc#o calor y pueden llear a da&arse si alcan)an temperaturas por encima de 7C dependiendo del modelo y capacidad6. $n las plantas donde se tra*a%a con sustancias toicas o eplosi'as por e%emplo las plataformas marinas6, los sistemas de aire acondicionado son muy importantes, ya (ue mantiene los cuartos de control con atmosferas con presión positi'a mayor a la atmosférica6, limpias y li*res de contaminantes. 8i estos e(uipos fallan, se permitiría (ue entrara as tóico, (ue en'enenaría a los operadores9 o as com*usti*le, (ue produciría una eplosión al estar en contacto con c#ispas eléctricas. $n la industria farmacéutica y de alimentos, los sistemas de aire acondicionado especialmente dise&ados, e'itan (ue el aire de los alrededores entre a la planta y contamine las sustancias (ue se est+n procesando.
5.(. Aire a"ondi"ionado para "on!ort $l concepto de confort descri*e un delicado e(uili*rio de sensaciones placenteras del cuerpo producidas por su entorno, y se puede decir (ue lo apreciamos cuando no somos conscientes de ninuna incomodidad. 0os profesionales de la calefacción y el aire acondicionado tienen como la*or la consecución de una atmósfera conforta*le para las personas. $l confort pro'iene de cinco aspectos de nuestro entorno
1: 0a temperatura. 2: 0a #umedad. 3: $l mo'imiento del aire 4: 0a limpie)a del aire. 5: 0a pure)a 'entilación6
0a temperatura 8en el ;elamento de en calefacción de*e estar entre 2? y 23 :C, y en refrieración entre 23 y 25 :C. 0a cara del local climati)ado se aporta calentando el aire de recirculación #asta una t> m+ima de 35:C y la de refrieración, enfri+ndolo #asta una t> mínima de 12:C, siendo el aire impulsado en una #ora de 4 a 5 'eces el 'olumen del local climati)ado @ caudal6 0a #umedad del aire acondicionado afecta al rado de *ienestar de*iéndose mantener entre el 4? y !? -.;.6, para mantener el aire en la )ona de confort. Al calentarse el aire, el rado de -; disminuye por permanecer constante el rado de #umedad a*soluta, por lo (ue es preciso colocar #umectadores a la salida de la *atería de calor, (ue pueden se de aua pul'eri)ada o mantas #umedecidas. $n todos los casos a*sor*en el calor latente de 'apori)ación del aua (ue se estima en 54? BcalB. Por el contrario, al enfriarse el aire el rado de -; aumenta por mantenerse constante la a*soluta. Para #acer descender la -; y mantenerla en la )ona de confort #emos de *a%ar su t> por de*a%o de la t> de rocío para (ue se condense el aua so*rante. $sto supone una nue'a cara térmica (ue de*e compensar el aparato refrierador. 0impie)a del aire $l #om*re, normalmente, respira alrededor de 15 . de aire cada día, lo (ue comparado con 1,5 . (ue toma en alimento y 2 . de aua (ue *e*e, nos da idea de lo importante (ue es para la salud y el confort la limpie)a del aire. Eeneralmente el aire est+ contaminado con impure)as, tales como pol'o, y de*e filtrarse. Eeneralmente se colocan filtros (ue sólo permiten el paso de partículas de escasas micras de di+metro (ue periódicamente de*en ser sustituidos o limpiados con c#orro de aire o aua en contracorriente a la dirección de circulación del aire6, por supuesto una 'e) desmontados. $n clínicas y #ospitales (uirófanos y cuidados intensi'os6 tam*ién se colocan en los conductos filtros de alta eficacia y l+mparas ermicidas en retornos de )onasFcríticas.
"elocidad del aire 0a apropiada 'elocidad del aire #a sido anteriormente citada como una de las necesidades del confort. 0os *eneficios de un am*iente con temperatura y #umedad correctas, sólo pueden transmitirse al cuerpo #umano mediante una correcta circulación del aire. Por tanto, el aire de*e ser distri*uido y circulado uniformemente por toda la #a*itación acondicionada, con 'elocidad inferior al m+imo indicado para cada uso. n sistema de acondicionamiento de aire es tanto me%or, cuanto me%or sea su sistema de distri*ución de aire. "entilación 0os olores y el #umo (ue se acumulan en la mayoría de las #a*itaciones de*en diluirse por la aportación de aire eterior. Cuando una #a*itación no acondicionada se llena de #umo y olores, la ente eneralmente a*re una 'entana para 'entilar la #a*itación. na unidad de acondicionamiento de aire, puede #acerlo me%or. Puede acondicionar enfriar, calentar, filtrar6 el aire eterior introducido para la 'entilación. $sta positi'a 'entilación aseura un apro'isionamiento continuo de aire eterior, lo (ue crea una liera so*represión dentro de la #a*itación. De esta forma se e'ita (ue el aire sucio, no acondicionado, penetre en la #a*itación por las rendi%as de las puertas y 'entanas. Aun(ue no es un apartado del confort, tam*ién de*emos de tener en cuenta los ases recalentados en el aire
5.). *si"rometr+a$ "arta psi"om,tri"o$ pro"esos !undamenta&es. Psicrometría es una pala*ra (ue impresiona, y se define como la medición del contenido de #umedad del aire. Ampliando la definición a términos m+s técnicos, psicrometría es la ciencia (ue in'olucra las propiedades termodin+micas del aire #medo, y el efecto de la #umedad atmosférica so*re los materiales y el confort #umano. Ampliando an m+s, incluiríamos el método de controlar las propiedades térmicas del aire #medo. 0o anterior, se puede lle'ar a ca*o a tra'és del uso de ta*las psicoméF tricas o de la carta psicométrica. 0as ta*las psicométricas ofrecen una ran precisión, ya (ue sus 'alores son de #asta cuatro decimales9 sin Capítulo 13 P8
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5.-. Cara t,rmi"a para "a&e!a""i#n.
$l concepto de cara térmica est+ asociado a sistemas de climati)ación calefacción y refrieración6, como a sistemas frioríficos. 8e trata de la cantidad de enería térmica por unidad de tiempo potencia térmica6 (ue un recinto cerrado intercam*ia con el eterior de*ido a las diferentes condiciones #irotérmicas del interior y del eterior, considerando las eteriores como las m+s desfa'ora*les posi*le. $l c+lculo de estas caras permite disponer los sistemas adecuados de calefacción o refrieración para compensarlas. 0as caras térmicas pueden de*erse a dos solicitaciones Caras de calefacción, (ue serían las (ue se producen en condiciones eteriores de in'ierno y (ue físicamente traducen el calor perdido por el edificio #acia el eterior en la unidad de tiempo6 y 0as caras de refrieración (ue an+loamente, se refiere a las producidas en las condiciones de la estación c+lida físicamente, calor anado por los locales en la unidad de tiempo6.
0as caras térmicas se de*en a 'arios fenómenos de intercam*io de calor del edificio con el eterior, así como a anancias de calor interiores en la estación c+lida6 =ransmisión por conducción a tra'és de los elementos constructi'os (ue separan el interior del eterior o de otros locales no climati)ados. Dependen de la diferencia de temperatura salto térmico6 entre el interior y el eterior, de las características constructi'as de cada elemento muros, #uecos6 en lo (ue se refiere al aislamiento térmico epresado por la transmitancia térmica, 6 y de la superficie de cada elemento. $n el caso de los muros o de las 'entanas con 'idrio coloreado, el calentamiento de su superficie por el sol, cuando est+n epuestos, #ace (ue el salto térmico sea mayor en 'erano, lo (ue #ay (ue tener en cuenta. =am*ién de*en considerarse los llamados puentes térmicos (ue son los luares donde los elementos constructi'os tienen una discontinuidad en el aislamiento térmico. 8e dan en los *ordes de 'entanas y puertas, en el encuentro de muros y for%ados, etc. =ratamiento térmico del aire eterior necesario para la 'entilación y r eno'ación de aire de los am*ientes. Dependen del salto térmico interiorFeterior y del caudal de 'entilación necesario. $n ciertos casos, cuando la construcción no es de *uena calidad, #ay (ue tener en cuenta las infiltraciones de aire del eterior, no deseadas, por las rendi%as y %untas de cierre de los #uecos (ue separan del eterior, 'entanas o puertas. Calor entrante de*ido al soleamiento por los cierres de los #uecos acristalados 'entanas6. 8e produce por efecto in'ernadero al atra'esar el espectro 'isi*le de la radiación solar un 'idrio transparente, calienta los o*%etos (ue #ay tras el 'idrio9 los o*%etos emiten radiación en infrarro%os, y para ciertas lonitudes de onda de los infrarro%os el 'idrio es opaco, de modo (ue el calor (ueda atrapado tras el 'idrio, aumentando la temperatura del am*iente. $ste efecto es fa'ora*le en in'ierno reduce la cara térmica6 y desfa'ora*le en 'erano la aumenta6. Calor interno producido por las personas, la iluminación eléctrica y los aparatos (ue #ay en el interior de los edificios como en el caso anterior puede ser fa'ora*le o desfa'ora*le sen la estación6. =am*ién es otra cara térmica el tratamiento de la #umedad del aire para conseuir en los am*ientes una #umedad relati'a adecuada. $l 'apor puede proceder de fuentes internas e'apotranspiración de las personas, de ciertos aparatos...6 y eternas contenido de #umedad del aire eterior6 Al enfriar una masa de aire refrieración6 con un contenido determinado de 'apor de aua, aumenta la #umedad relati'a, por lo (ue es necesario eliminar parte del 'apor para mantener la #umedad relati'a dentro de límites adecuados. Por el contrario, al calentar calefacción6 una masa de aire disminuye la #umedad relati'a. $n este caso, a menudo la
e'apotranspiración de los ocupantes puede ser suficiente para compensar esa disminución, pero si no lo fuera temperaturas eteriores muy *a%as6, #a*ría (ue a&adir 'apor para conseuir una #umedad relati'a adecuada. -ay ciertos fenómenos (ue no se toman en cuenta en el c+lculo de las condiciones de in'ierno, pues me%oran las condiciones interiores en esa estación soleamiento, ocupación...6, pero (ue tienen importancia en las condiciones de 'erano pues aportan calor a los locales desde su interior9 en in'ierno, los sistemas de control del am*iente interior las tendr+n en consideración. Así pues, las caras de in'ierno solamente dependen de las condiciones eteriores, y las de 'erano, tanto de las interiores y de las eteriores.
5.5. Cara t,rmi"a para re!riera"i#n
UNIDAD 6 Equipos de tratamiento de aire.
6.. /enti&adores$ 0umidi!i"adores$ se"adores$ !i&tros$ "a&entadores$ en!riadores De!ini"i#n de 1enti&ador n 'entilador es una m+(uina de fluido conce*ida para producir una corriente de aire mediante un rodete con aspas (ue iran produciendo una diferencia depresiones. $ntre sus aplicaciones, destacan las de #acer circular y reno'ar el aire en un luar cerrado para proporcionar oíeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en luares cerrados9 así como la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por con'ección. 8e utili)a para despla)ar aire o as de un luar a otro, dentro de o entre espacios, para moti'os industriales o uso residencial, para 'entilación o para aumentar la circulación de aire en un espacio #a*itado, *+sicamente para refrescar. Por esta ra)ón, es un elemento indispensa*le en climas c+lidos. n 'entilador tam*ién es la tur*o m+(uina (ue a*sor*e enería mec+nica y la transfiere a un as, proporcion+ndole un incremento de presión no mayor de 1??? mm-2G aproimadamente, por lo (ue da luar a una 'ariación muy pe(ue&a del 'olumen específico y suele ser considerada una m+(uina #idr+ulica. $n enería, los 'entiladores se usan principalmente para producir flu%o de ases de un punto a otro9 es posi*le (ue la conducción del propio as sea lo esencial, pero tam*ién en muc#os casos, el as acta sólo como medio de transporte de calor, #umedad, etc9 o de material sólido, como ceni)as, pol'os, etc. $ntre los 'entiladores y compresores eisten diferencias. $l o*%eto fundamental de los primeros es mo'er un flu%o de as, a menudo en randes cantidades, pero a *a%as presiones9 mientras (ue los seundos est+n dise&ados principalmente para producir randes presiones y flu%os de as relati'amente pe(ue&os. $n el caso de los 'entiladores, el aumento de presión es eneralmente tan insinificante comparado con la presión a*soluta del as, (ue la densidad de éste puede considerarse inalterada durante el proceso de la operación9 de este modo, el as se considera incompresi*le como si fuera un lí(uido. Por consiuiente en principio no #ay diferencia entre la forma de operación de un 'entilador y de una *om*a de construcción similar, lo (ue sinifica (ue matem+ticamente se pueden tratar en forma an+loa. =am*ién de forma secundaria, se utili)a el 'entilador para asistir un intercam*iador es de calor como un disipador o un radiador con la finalidad de aumentar la transferencia de calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos (ue interactan. na clara aplicación de esto se 'e refle%ada en e'aporadores y condensadores en sistemas de refrieración en (ue el 'entilador ayuda a transferir el calor latente entre el refrierante y el aire, y 'ice'ersa. =ipos de 'entiladores
#ori)ontal, y por lo tanto e l aire 'a #acia a*a%o. /uy comunes, utili)ados en #a*itaciones donde no #ay espacio disponi*le en las paredes o el suelo.
De!ini"i#n de 2umidi!i"ador $s un aparato (ue sir'e para aumentar la #umedad del am*iente en una #a*itación. 0os #umidificadores ultrasónicos, producen una ne*uli)ación del aua a tra'és de 'i*raciones de muy alta frecuencia, son etremadamente seuros, silenciosos, con caudal reula*le y de muy *a%o consumo típicamente de 2?H a 35 H6. Por otra parte sólo puede utili)arse aua y est+ a*solutamente pro#i*ido el uso de cual(uier aditi'o. 8u uso típico es la restauración de la #umedad relati'a durante laros períodos de tiempo. 0os #umidificadores de electrodos eneran 'apor mediante la e*ullición del aua del depósito calentada a tra'és de la corriente (ue pasa directamente por el aua. 8on m+s pelirosos el 'apor (ue epulsa lo #ace a alta temperatura6, y tienen un consumo ele'ado. $l caudal de salida no es reula*le y depende muc#o de la dure)a del aua. A mayor contenido de sales del aua mayor es la conducti'idad eléctrica y por tanto mayor la intensidad (ue circula, lo (ue a su 'e) implica un mayor caudal. Por otra parte, se les pueden a&adir aceites *als+micos a la salida del 'apor nunca en el aua6 lo (ue los #ace especialmente tiles para las situaciones de corta duración por moti'os patolóicos dificultades puntuales respiratorias, mucosidades de difícil epulsión, y muy especialmente cuando esto es con ni&os pe(ue&os. 0os #umidificadores por e'aporación eneran un caudal menor, no reula*le y de*en funcionar sólo con aua destilada. 8u funcionamiento es mediante una mec#a (ue se mantiene #meda por capilaridad y (ue a su 'e) es calentada mediante un calefactor eléctrico. 8i el aua contiene sales, la mec#a se o*tura con relati'a facilidad. Pueden usarse con aceites *als+micos a la salida del 'apor, pero su eficiencia en esto es muy inferior a la de los electrodos. $s el tipo menos usado.
De!ini"i#n de !i&tros n filtro de aire es un dispositi'o (ue elimina partículas sólidas como por e%emplo pol'o, polen y *acterias del aire. 0os filtros de aire encuentran una utilidad allí donde la calidad del aire es de rele'ancia, especialmente en sistemas de 'entilación de edificios y en motores tales como los de com*ustión interna, compresores de as, compresores para *om*onas de aire, tur*inas de as y dem+s. -ay cuatro tipos principales de materiales usados para los filtros de aire mec+nicos papel, espuma, fi*ras sintéticas y alodón. 0os filtros de aire se encuentran en la mayoría de sistemas de flu%o de aire for)ado -"AC6. 0a eficacia de los filtros de aire en tales sistemas influye de forma sinificati'a en la calidad del aire en el interior. 0os est+ndar recomendados por la industria de la construcción, así como las directrices de o*iernos como el de los $stados nidos, recomiendan el uso filtros de aire (ue cumplan unos re(uisitos mínimos. $n los $stados nidos, por e%emplo, el nited 8tates Department of $nery recomienda un /inimum $fficiency ;eportin "alue, /$;" al espa&ol, "alor de eficacia mínima a reportar6 de 13 sen lo estipulado en el protocolo de ensayo A8-;A$ 5.2.2F1III.,J and 0$$D ad'ises *uilders similarly. /ientras (ue la A8-;A$ recomienda filtros de aire con un /$;" de ! o mayor para controlar las cantidades de polen, mo#o y pol'o (ue alcan)an las *o*inas mo%adas del e'aporador en los sistemas de aire acondicionado. Ko*inas #medas contaminadas con altos ni'eles de polen y pol'o pueden fa'orecer el crecimiento de colonias de mo#o. Dado (ue la eficacia desciende *a%o un determinado
ni'el de suciedad, los filtros re(uieren mantenimiento. -ay diferentes tipos de filtros disponi*les para sistemas de -"AC. /uc#os de ellos son económicos pero no muy eficientes. /uc#os de los filtros ensam*lados dentro de los conductos en los edificios para aire acondicionado y -"ACs est+n #ec#os de fi*ra de 'idrio cru)ada. $stos filtros no son caros, son desec#a*les, y est+n disponi*les en diferentes densidades y tama&os. 0os filtros de *a%a densidad permiten un mayor flu%o de aire, pero filtran menos suciedad. Por otro lado, los filtros de alta densidad retienen m+s partículas pero permiten un flu%o de aire menor y por ello se ensucian antes. $l poliéster o la fi*ra de 'idrio se usan frecuentemente para la fa*ricación de filtros de aires. Am*os materiales son adecuados para temperaturas de #asta 12?7C, y su uso es comn en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. $l poliéster y la fi*ra de 'idrio pueden me)clarse con alodón u otras fi*ras para producir un amplio espectro de características del material. $n alunos casos el polipropileno, de menor tolerancia a altas temperaturas, se usa para me%orar la resistencia (uímica. nas diminutas fi*ras sintéticas conocidas como microfi*ras se usan en muc#os tipos de filtros del tipo -i# $fficiency Particulate Air, -$PA al espa&ol, Aire de Partículas de Alta $ficiencia6.
De!ini"i#n de Ca&e!a"tor $l calefactor o estufa es un aparato, normalmente eléctrico, (ue proporciona a una estancia o recipiente un flu%o r+pido de aire caliente continuo mediante un radiador (ue enera una fuente de calor y un 'entilador (ue calienta r+pidamente el aire y lo transmite al luar en (ue se encuentre.
De!ini"i#n de en!riador n enfriador de am*iente 'a a enfriar en aire con aua si es (ue le tienes (ue poner aua para (ue enfrié6 sino es un aire acondicionado. $l des #umificador 'a a (uitar la #umedad (ue #ay en el am*iente me refiero al aua en pe(ue&as cantidades (ue lle'a el aire #umedad6 Dise&o de e(uipo de aire acondicionado para condiciones de 'erano e in'ierno n sistema de aire acondicionado *ien proyectado y e%ecutado, orientado #acia el a#orro de enería, de*e contar con e(uipos eficientes, uso de com*usti*les económicos o fuentes de enería alternati'as y a esto de*e arearse una correcta operación, mediante temperaturas, 'elocidad de distri*ución de fluidos, tiempos de utili)ación y sistemas de control óptimos. Por otra parte, la aplicación de un adecuado aislamiento térmico y la me%ora en la #ermeticidad de los edificios es fundamental, dado (ue ello implica e(uipos m+s pe(ue&os con menor consumo enerético durante toda la 'ida til. 0os proyectos de*en reali)arse en función de la característica de la instalación y estructurados de manera co#erente, de*iéndose efectuar un *alance enerético con un an+lisis económico para definir la solución m+s con'eniente. De*en fraccionarse la capacidad de los e(uipamientos a fin de adaptar la producción de aire acondicionado a la demanda de calor del sistema en la manitud y momento (ue se produce, con o*%eto de conseuir en cada instante, el réimen de potencia m+s cercano al de m+imo rendimiento. Para ello, es necesario esta*lecer las distintas tecnoloías a emplear ya sea aua fría o epansión directa, los tipos de condensación a aua o aire, etc., considerando el dise&o de la instalación para la función a (ue 'a a ser utili)ada. De*e tenerse en cuenta (ue instalar e(uipamientos m+s eficientes, adoptar aislaciones m+s eficaces, proyectar edificios (ue disipen menos enería o pro'eer instalaciones (ue recuperen enería, o*lia a mayores in'ersiones
económicas (ue de*en retornar con el a#orro (ue pueda conseuirse, so*re la *ase del tiempo (ue se considere necesario esta*lecer como ra)ona*le. Para es*o)ar los lineamientos *+sicos a adoptar en el proyecto, de*e conocerse el pro*lema en su real dimensión, como ser la cantidad y características de los consumos y los a#orros (ue se pueden o*tener, por lo (ue se #ace necesario medir con datos o*%eti'os los procesos eneréticos (ue se producen, para determinar donde es posi*le y con'eniente la aplicación de nue'as tecnoloías. $n el caso de edificios eistentes el proyecto de me%oras eneréticas consiste en actuar so*re cada pro*lema concreto, por e%emplo, controlar los ni'eles de tra*a%o de los e(uipos o setFpoint de operación, 'erificar los flu%os de aire y aua, anali)ar la posición de los sensores am*ientales, optimi)ar los consumos me%orando las operaciones de manutención, como la limpie)a de los filtros, control del estado de funcionamiento de los e(uipos, circulación del aire o aua, etc. $n muc#os casos se trata de pro*lemas por una mala e%ecución, como la poca circulación del aire o su dimensionamiento de los e(uipos, (ue re(uieren para su solución, la e%ecución de tra*a%os y de nue'as in'ersiones. $n las ampliaciones de los edificios, la modificación de las instalaciones de aire acondicionado por aumento de los sistemas instalados, cam*ios de tecnoloías, etc. re(uieren una estrateia de crecimiento. $l arear nue'as m+(uinas a las ya eistentes para satisfacer necesidades de ampliación no pre'istas, lle'a muc#as 'eces a resultados finales de instalaciones de distinta técnica, con *a%os índices de eficiencia, altos costos de espacio, estión y mantenimiento, por lo (ue de*e anali)arse siempre con muc#o detenimiento la posi*ilidad de adicionar los e(uipamientos de la manera m+s racional posi*le. n punto crítico en la fase del dise&o lo constituye muc#as 'eces la falta de datos ciertos y sinificati'os so*re las características de las necesidades de acondicionamiento y su prorama de desarrollo a corto, medio y laro pla)o de*ido a las continuas inno'aciones y modificaciones tecnolóicas, por lo (ue se de*e contar con una información completa y lo m+s actuali)ada posi*le, con o*%eto de pre'er los futuros cam*ios en los procesos, (ue permitan una adecuada planificación del proyecto orientado al a#orro enerético. $isten numerosas tecnoloías y medios de aplicación para disminuir el consumo enerético, por lo (ue se de*en anali)ar las características particularidades de cada caso, de modo de aplicar conceptos de dise&o en la selección de los sistemas, (ue permitan o*tener menores astos en la fase de eplotación y mantenimiento, pudiéndose considerar para su estudio los siuientes par+metros *+sicos L Disminución de las necesidades de enería L tili)ación de enerías ratuitas L
6.(. Datos ne"esarios para un pro%e"to de aire a"ondi"ionado.
AS*ECTOS A TOMAR EN CUENTA 0a técnica del aire acondicionado es considerada como una ciencia y un arte, ya (ue en la misma se ponen en %ueo elementos de un ni'el técnico a'an)ado (ue se com*ina con la capacidad y el inenio del técnico o ineniero (ue dise&ar+ el sistema, para aseurar una óptima instalación (ue cumpla todos los re(uisitos eiidos por el propietario del inmue*le. A la #ora de dise&ar un sistema de aire acondicionado se de*e reali)ar lo siuiente ;eplanteo eneral de los locales a acondicionar, confeccionar un plano de ar(uitectura en el caso de (ue no eista, donde se pueda interpretar todas las superficies epuestas con el eterior yo am*iente no acondicionado. Computar las superficies epuestas al eterior yo am*iente no acondicionado. ;eali)ar un *alance térmico eneral de todas las +reas local por local6 y otro con la sumatoria del edificio a acondicionar9 teniendo en cuenta los #orarios de ocupación de los locales. Anali)ar las caras y las )onas de caras parciales similares (ue e'olucionen en idéntica manera durante el día. $sta*lecer el tipo de sistema a utili)ar dependiendo del (ue *rinde me%or 'ersatilidad, in'ersión, mantenimiento, consumo de enería, etc. 8eleccionar el e(uipamiento a utili)ar aF unidades indi'iduales splits o de 'entana9 *F nidades centrales de )ona o enerales por conductos o descara a *oca li*re y tipo de condensación9 cF sistema por aua tratada, donde se seleccionan unidades fanMcoil de )onas y terminales, m+(uina enfriadora de lí(uidos y caldera6. $n el caso de utili)ar unidades fanMcoil, esta*lecer el punto de ADP de cada unidad en el diarama psicrométrico para calcular nmero de #ileras, caudal de aire y caudal de aua.
CONSIDERACIONES INICIA'ES DE DISE3O
Para calcular la cara de enfriamiento de un espacio, se re(uiere información de dise&o detallada de la edificación e información clim+tica para las condiciones de dise&o seleccionados. Eeneralmente, los siuientes pasos de*en ser seuidos
Cara"ter+sti"as de &a Edi!i"a"i#n $l
Con!iura"i#n 8e de*e determinar la u*icación, orientación y som*ra eterna de la edificación a partir de los planos y especificaciones. 0a som*ra de edificaciones adyacentes pueden ser determinadas por un plano del sitio o 'isitando el sitio propuesto. 8u permanencia pro*a*le de*e ser cuidadosamente e'aluada de ser incluida en los c+lculos.
Condi"iones E4teriores de Diseo -ay (ue precisar la información clim+tica apropiada y seleccionar el conteto de dise&o eterior. 0a condición clim+tica puede ser o*tenida de estudios o estadísticas de aluna estación meteorolóica.
Condi"iones de Diseo Interior 8e de*en determinar los par+metros de dise&o interior tales como temperatura de *ul*o seco interior, temperatura interior de *ul*o #medo y tasa de 'entilación9 incluyendo 'ariaciones permisi*les y límites de control.
Rutina de Opera"i#n $l dise&ador tam*ién se *asar+ en la rutina de iluminación, ocupantes, e(uipo interno, aplicaciones y procesos (ue contri*uyan a incrementar la cara térmica interna. Determinando la pro*a*ilidad de (ue el e(uipo de refrieración sea operado continuamente o apaado durante períodos de no ocupación e%emplo noc#es yo fines de semana6.
Fe"0a % Tiempo
8e selecciona el tiempo del día y el mes para reali)ar los c+lculos de la cara de enfriamiento. Nrecuentemente 'arias #oras del día y 'arios meses son re(ueridos.
Considera"iones Adi"iona&es $l dise&o y el tama&o de los sistemas de aire acondicionado central re(uieren m+s (ue el c+lculo de la cara de enfriamiento en el espacio a ser acondicionado. $l tipo de sistema de acondicionamiento de aire, enería de 'entilación, u*icación del 'entilador, pérdida de calor de los ductos y anancia, filtración de los ductos, sistemas de iluminación por etracción de calor y tipo de sistema de retorno de aire, todos afectan la cara del sistema y el tama&o de los componentes.
6.-. Diseo de sistemas de aire a"ondi"ionado para "ondi"iones de 1erano e in1ierno
8i un e(uipo de aire acondicionado de 'erano, se ira de posición en in'ierno, puede *om*ear el calor del aire eterior m+s frío y calientan el local como se o*ser'a los detalles de la fiura
Como irar el e(uipo sería o*'iamente muy complicado se utili)a una '+l'ula in'ersora de la circulación del refrierante del tipo corredera de 4 'ías
0a *om*a de calor permite contemplar dos aspectos fundamentales en los nue'os dise&os L Disponer simult+neamente de un fluido caliente y otro frío a un costo alrededor de 3 'eces menor (ue empleando resistencias eléctricas, por(ue el consumo eléctrico es para *om*ear el calor y no para transformarlo. L Despla)ar y apro'ec#ar el calor de un edificio permitiendo un ran a#orro enerético $n los nue'os edificios, especialmente en oficinas en torre se determinan dos )onas características, dado (ue en la época intermedia o e'entualmente en pleno in'ierno re(uerirse calefacción en la )ona perimetral y refrieración en la central, de*ido a las randes disipaciones internas como computadoras, iluminación, personas, etc. 8i #ipotéticamente se colocaran e(uipos acondicionadores con *om*a de calor en el límite de las dos )onas, estos e(uipos refrierarían la )ona central pero a la 'e) calentarían la perimetral, despla)ando de esa manera el calor de la )ona caliente a la fría
Re!eren"ias #ttpOOO.definiciona*c.comtecnoloiaaireFacondicionado.p#p #ttpOOO.aireacondicionadoyclima.com2?13?1elFconfortFenFelFaireFacondicionado.#tml *i*in.us.esproyectos...2.Faneocalculo252N5.Fcalculocarastermicas.pdf #ttpdocs#are?1.docs#are.tipsfiles22QI!22QI!!I!!.pdf
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