Integrantes: Aroni, Diego Castro, Sofia Hurtado, Francesca Lezama, Stalling Llontop, Miguel Vargas, Cesar Vega, Bryan Zapata, Cintia CLIMATIZACIÓN: REFRIGERACIÓN
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Transcript
Integrantes :
Aroni , D iego
Cast ro , Sof ia
Hur tado, Francesca
Lezama, Stal l ing
Llontop , Miguel
Vargas , Cesar
Vega, Br yan
Zapata, C int ia
CLIMATIZACIÓN:
REFRIGERACIÓN
Introducción
Refrigeración
Refrigeración: Objetivos Tipos de enfriamiento
Confort térmico
Contaminación y eficiencia energética
Sistemas pasivos
Tipos
Aplicaciones
Sistemas activos
Equipos
Aplicaciones
Aplicación práctica
CONTENIDO
RESISTENCIA TERMICA
No se determina K,
sino que se suele
aplicar su inversa Rt.
En general no
determinamos para
cada elemento su
resistencia térmica,
pues ya se encuentran
tabulados para
elementos comunes
como ladril los, vidrios,
etc.
Estado de satisfacción frente al ambiente a adecuada temperatura. Determinado por… El hombre mantiene su T corporal alrededor de 36,7 grados C. La cual es superior a la del ambiente. Si bien es imposible encontrar una T que convenga a todos, se persigue un promedio aceptable.
CONFORT TÉRMICO
Equilibrio
dinámico
Intercambio
térmico
CUERPO
AMBIENTE
VARIABLES DEL CONFORT TÉRMICO
AMBIENTE CUERPO VESTIMENTA
Temperatura seca
del aire
Presión vapor de
agua
Velocidad del aire
en zona ocupada
Temperatura media
del cerramiento
Temperatura y
super ficie de la
piel
Calor generado
Humedad
Resistencia térmica
Resistencia al vapor
de agua
Temperatura
super ficial
CONDICIONES BÁSICAS PARA EL CONFORT
• Sensación de neutralidad térmica (entre la temperatura de la piel y la del centro del cuerpo)
• Balance de energía del cuerpo (calor metabólico = calor perdido)
VALORES MINIMOS PARA GENERAR CONFORT EN
UN AMBIENTE
Las condiciones que afectan a la calidad del ambiente deben ser mantenidas en la zona ocupada
PROBLEMÁTICA
Los veranos cada vez son más calurosos (Efecto invernadero) y nosotros cada vez estamos menos dispuestos a soportarlo. Por ello, la adquisición de sistemas de refrigeración ha aumentado un 30 % en los últimos años.
ALTERNATIVAS
• Sistemas de refrigeración • Arquitectura bioclimática • Climatización de espacios • Tipos de enfriamiento
En España se están desarrollando varios proyectos para introducir el frío solar como una alternativa ecológica a los sistemas de refrigeración convencionales
SISTEMA DE FRÍO SOLAR Aprovechar el calor del sol para enfriar un entorno.
ALTERNATIVA ECOLÓGICA
Mediante módulos fotovoltaicos que
generen la electricidad necesaria para accionar
un equipo eléctrico
Mediante colectores
solares que produzcan directamente energía
térmica a baja o media temperatura
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN Se entiende como una máquina o una serie de dispositivos que se utilizan para aprovechar el frío “generado”. La aplicación de éstos, se emplean para la climatización o para alcanzar un grado de confort térmico adecuado para que un espacio se vuelva lo más habitable posible.
CONCEPTO PRINCIPAL
• PROTEGER
El edificio y sus aberturas del asoleamiento directo para limitar las ganancias de calor Propone instalar pantallas exteriores (fijas o removibles) para el logro y aprovechamiento de generar sombra. También, el aislamiento (puede ser vegetal) debe ser suficiente para impedir la acumulación de calor en la masa (recalentamiento)
FINALIDADES
• EVITAR El calentamiento del techo y paredes: reflexión del calor, aislamiento, circulación de aire, limitar infiltración de aire caliente en el edificio
• MINIMIZAR Aportes internos: para así evitar un sobrecalentamiento, debido a los ocupantes y a los equipos: iluminación artificial, equipos eléctricos, densidad de la ocupación, etc. Promover el uso de luz natural y ventilación cruzada.
FINALIDADES
• DISIPAR el calentamiento por medio de ventilación natural. Usar el efecto chimenea. La presión del viento y la canalización de los flujos de aire pueden igualmente implementarse para evacuar el aire caliente del edificio. • REFRESCAR los locales. Por medios naturales como espejos de agua, fuentes, vegetación, conductos internos. Una primera solución consiste en favorecer la ventilación (sobretodo nocturna) o aumentar la velocidad del aire (efecto ventura, torre de vientos, etc,).
FINALIDADES
ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO
“Es una técnica de bajo impacto ambiental y elevada eficiencia energética”
• Proceso natural • Utiliza como refrigerante al agua (medio que se ha mostrado eficaz en la transmisión a la atmósfera de calor excedente) Este es el principio de funcionamiento en el que se basan los equipos de refrigeración, como torres y condensadores, para enfriar o condensar fluidos en multitud de
aplicaciones.
TIPOS
SISTEMA MECÁNICO
• Se utiliza a nivel casero • Caja con un ventilador centrífugo que toma el aire de la atmósfera. • Posee en tres de sus paredes verticales filtros de fibra, los cuales son bañados por agua en la parte alta de estas.
FUNCIONAMIENTO
• Al escurrir, el agua mantiene los filtros húmedos, retirando partículas de polvo, y logrando un enfriamiento evaporativo. El aire así enfriado se inyecta a la habitación que se desea enfriar.
TIPOS
¿Cuánto calor debemos extraer de un local para alcanzar las
condiciones de temperatura deseada?
El mismo calor que se gana debido a la diferencia de
temperatura entre el interior y el exterior.
La carga térmica es el calor que entra o sale del local, su
determinación permite diseñar y determinar los sistemas de
refrigeración.
CONDICIONES DE DISEÑO
1) Por la forma
1) Calor sensible
2) Calor latente
2) Por la fuente
1) Interna
2) Externa
3) Por el tipo
1) Transmision
2) Radiacion solar
3) Infiltracion
4) Ventilación
5) Personas
6) Iluminacion
7) Motores
8) Artefactos
CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS
CARGA DE REFRIGERACIÓN
Permite conocer la cantidad de calor que el sistema gana, y cuyo
fin es el de diseñar o seleccionar el sistema para alcanzar las
condiciones de humedad y temperatura preestablecidas dentro de
los locales.
CARGA DE REFRIGERACIÓN
En el análisis de la carga de acondicionamiento no basta
simplemente con determinar la carga total, se debe establecer con
precisión cuanto de calor sensible y cuanto de calor latente, se
gana, tanto exterior como interior, con el fin de util izar la cantidad
y las condiciones adecuadas de temperatura y humedad del aire
que vamos a inyectar al local .
La unidad básica para medir el calor que se va a extraer son los
vatios W. pero es de uso corriente por los fabricantes de equipos
util izar la fr igoría/h o tonelada de refrigeración.
Frigoría/hora: cantidad de calor a sustraer a una masa de 1 kg de
agua para que disminuya su temperatura de 15.5 °C a 14.5 °C a
presión normal.
1 fr igoría/h = 1 Kcal7H = 1 .16 W
Toneladas de refrigeración: cantidad de calor para transformar en
hielo a 0°C 907 kg de agua a la misma temperatura en 24 horas.
1 tonelada de refrigeración = 3000 fr igorías/hora = 3500 W
UNIDADES
Cuando el Sol incide directamente sobre una superficie la calienta,
parte del calor es reflejado y otra parte es transmitido al interior.
La cantidad de calor depende de dos factores:
Grado de opacidad, color y rugosidad
Angulo de incidencia
GANANCIA DE CALOR POR RADIACIÓN
SOLAR
Efecto invernadero
GANANCIA DE CALOR POR RADIACIÓN
SOLAR A TRAVÉS DE VIDRIO
Se calcula mediante la siguiente formula:
Qt = K x S x (te -t i)
K: coeficiente total de transmisión de calor
S: área considerada
t i : temperatura del aire interior
t i : temperatura del aire exterior
Unidades:
K: (W/m2K)
S: (m2)
t i , te : (°C)
Qt : f r igor ias/hora
GANANCIA DE CALOR POR TRANSMISION
El aire exterior que introduzcamos es una carga relevante para el
sistema de aire acondicionado. Lo introducimos para renovar el aire
del ambiente y provocar una sobre presión.
El mínimo caudal de aire de venti lación es de 8.5 m3/h por
persona, el aconsejado es de 13.
La ganancia de calor por aire exterior será la suma de la cantidad
de calor del aire seco mas la cantidad de calor del vapor de agua
de la mezcla.
GANANCIA DE CALOR POR AIRE
EXTERIOR
Ganancias de calor por los ocupantes
Ganancias de calor por i luminación
Ganancias de calor por motores
GANANCIAS INTERIORES DE CALOR
Termografía de una sección
Ejemplo de balance térmico para refrigeración
PROCEDIMIENTO DE CALCULO DE LAS
CARGAS DE REFRIGERACIÓN
Dimensiones:
Ti= 298 °K
Te= 308 °K
Hai=11.0g/kg
Hae=14.7 g/kg
Ocupantes: 10
Iluminación fluorescente 720
watts
Fotocopiadoras y
computadoras disipan un calor
de 400 W
Pared exterior pintada de gris
claro y la azotea t iene una
membrana asfalt ica sin
aluminio con embaldosado
color oscuro
Ejemplo de balance térmico para refrigeración
PROCEDIMIENTO DE CALCULO DE LAS
CARGAS DE REFRIGERACIÓN
Pared de ladri l lo común revocada de ambos lados de 30 cm
K= 1 ,90 W/m2 °K
Pared de ladri l lo común revocada de ambos lados de 15 cm
K= 2,91 W/m2 °K
Vidrio
K= 5,82 W/m2 °K
Puerta placa
K= 3,00 W/m2 °K
Azotea con baldosa
K= 1 ,87 W/m2 °K
Piso
K= 2,00 W/m2 °K
Ventana, persiana exterior, l istones incl indos 17°, color medio
DESVENTAJAS Y CONTAMINACIÓN
Problemas más frecuentes de los edificios con aire
acondicionado
Contaminantes procedentes del exterior.
Contaminación generada por sus propios ocupantes:
tabaco, operaciones de pintura, limpieza, reparación…
Contaminantes provenientes de zonas como cocina,
imprenta, laboratorio, etc.
Diferencias de calidad de aire entre zonas.
Escasa renovación del aire.
Presencia elevada de contaminantes biológicos.
Limpieza insuficiente del edificio.
DESVENTAJAS Y CONTAMINACIÓN
• Una mala condición de Refrigeración puede producir
problemas:
Oculares: Escozor, enrojecimiento y lagrimeo.
Cutáneos: Sequedad de la piel, prurito, picazón
generalizada o localizada, enrojecimiento.
Vías respiratorias: Rinorrea (moquito), congestión
nasal, estornudos, picor nasal, hemorragias nasales,
sequedad de garganta, carraspera, ronquera.
Vías respiratorias bajas (bronquios y pulmones):
Sensación de opresión torácica, sensación de ahogo,
pitidos en el pecho, tos seca.
Generales: Dolor de cabeza, dificultad para
concentrarse, irritabilidad, somnolencia, mareos.
EFICIENCIA ENERGÉTICA
D e s c r i p c i ó n d e l a E t i q u e t a d e
A i r e s A c o n d i c i o n a d o s
La etiqueta de eficiencia energética para equipos de aire
acondicionado y splits facilita información sobre el
ahorro de electricidad de estos equipo.
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Rango de Ahorro de Consumo
Energético. Diferencias de A – F.
Consejos para la elección de un equipo
de aire acondicionado nuevo:
Elegir equipos con alta eficiencia
energética. Para ello contamos
con las etiquetas de eficiencia
energética que nos dan
información acerca del desempeño
energético de cada equipo.
Elegir el equipo adecuado de
acuerdo al ambiente a climatizar.
Para ello deberán tenerse en
cuenta las características del
ambiente.
CLAVES DE AHORRO
Consejos para climatizar ambientes
en forma eficiente:
No sobrecalentar ni sobre-
enfriar los ambientes.
Cuando el equipo funciona en
modo frío, no es conveniente
que la temperatura
sea inferior a los 24ºC.
Mantener los fi ltros del equipo
l impios y realizar un
mantenimiento periódico para
que el equipo trabaje en las
condiciones adecuadas y de
esta manera, evitar un
consumo extra de energía.
CLAVES DE AHORRO
Durante el invierno, aprovechar la
luz solar para calentar el
ambiente y, de esta manera,
disminuir la energía requerida
por el equipo para la calefacción.
Aprovechar la ventilación natural
para disminuir el uso del equipo
de aire acondicionado.
Implementar el uso de sensores
de temperatura y temporizadores
que controlen el encendido y
apagado en forma automática del
equipo de aire acondicionado.
CLAVES DE AHORRO
El aire que enfría tu hogar, calienta el mundo.
NORMATIVIDAD INTERNACIONAL Y
NACIONAL (R.N.E)
La función de instalación de
acondicionamiento de aire es la
reducción de la concentración de
sustancias contaminantes como:
microorganismos, polvo, gases
narcóticos, substancias odoríferas u
otras substancias contenidas en el aire.
ACONDICIONAMIENTO DE AIRE EN LOS
HOSPITALES
El bienestar de los ocupantes dependerá fundamentalmente de la temperatura seca y radiante ambiental del local, la humedad relativa, la temperatura del aire impulsado, la velocidad del aire impulsado con sus corrientes y turbulencias y la calidad del aire.
Existen diferentes tipos de
exigencias con respecto a la
presencia de gérmenes en el
aire impulsado y en el
ambiente.
- Clase de local I : Con
exigencias muy
elevadas.
- Clase de local II : Con
exigencias habituales.
ACONDICIONAMIENTO DE AIRE EN LOS
HOSPITALES
La retención de las impurezas
contenidas en el aire en forma
de partículas de todo tipo
(sólidas y líquidas, incluyendo
microorganismos), requiere de
varios niveles de filtración.
- Dos niveles para
locales de la clase II .
- Tres niveles para
locales de la clase I.
ACONDICIONAMIENTO DE AIRE EN LOS
HOSPITALES
ACONDICIONAMIENTO DE AIRE EN LOS
HOSPITALES
Los niveles de filtración están constituidos, como mínimos,
por las siguientes clases de filtros:
ACONDICIONAMIENTO DE AIRE EN LOS
HOSPITALES
ACONDICIONAMIENTO DE AIRE EN LOS
HOSPITALES
Las distancias mínimas de separación entre las tomas de aire
exterior y las fuentes de contaminación abajo indicadas
deben ser:
Los conductos de las instalaciones de climatización en los
hospitales deben presentar características concretas.
ACONDICIONAMIENTO DE AIRE EN LOS
HOSPITALES
Los conductos, transformaciones y conexiones se deben realizar de forma aerodinámica, evitando la acumulación en su interior de partículas de polvo u otras impurezas.
Los huecos de la obra, como, por ejemplo, cámaras de aire entre paredes o falsos techos, no pueden utilizarse para la conducción del aire impulsado o aire extraído.
Las cámaras de aire pueden emplearse solamente para conducir el aire que se expulsa al exterior.
Las instalaciones de acondicionamiento de aire se deben realizar de forma que a través de su red de conductos no se pueda producir ningún cortocircuito de aire.
La limpieza y esterilización de las unidades se debe realizar con vapor.
MEDIDAS
DE
CONTROL
DE LA
CALIDAD DE
AIRE
INTERIOR
CLIMATIZACIÓN:
REFRIGERACIÓN
Y CALIDAD DE AIRE
SISTEMAS DE CONTROL DE LA CALIDAD
DE AIRE EN LOS EDIFICIOS
Función: Limitar la entrada de contaminantes exteriores en el edificio y
eliminar los contaminantes generados interiormente, reduciendo sus
concentraciones a límites permisibles:
1.- Mediante simples sistemas de ventilación: Sistemas que permiten la
sustitución del aire interior por aire exterior sin tratamiento alguno.
2.- Mediante sistemas de acondicionamiento del aire: Eliminación y
separación de contaminantes del exterior previo ingreso a los espacios
interiores.
3.- Sistemas de alta filtración: Empleados cuando las exigencias de calidad
de aire son muy altas. Son capaces de eliminar prácticamente la totalidad de
los contaminantes exteriores. Usados en hospitales, fábricas de
farmacéuticos y componentes microelectrónicos, industrias de material
fotográfico, etc.
SISTEMAS DE CONTROL DE LA CALIDAD
DE AIRE EN LOS EDIFICIOS
FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL AIRE EN LOS AMBIENTES CERRADOS:
A) Ventilación inadecuada debido a:
• Insuficiente suministro de aire fresco.
• Mala distribución del aire.
• Una incorrecta filtración del aire, mantenimiento inadecuado
de los sistemas de filtración.
• Temperatura y humedad del aire extremas.
B) La propia contaminación interior:
• Causada por el propio usuario o el trabajo realizado en el
recinto.
• Uso inadecuado de productos (pesticidas, desinfectantes, etc).
• Gases de combustión (humo del cigarro, cafeteras,
calefactores, etc).
• La contaminación cruzada.
SISTEMAS DE CONTROL DE LA CALIDAD
DE AIRE EN LOS EDIFICIOS
FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL AIRE EN LOS AMBIENTES CERRADOS:
C) La propia contaminación exterior debido a:
• Humos de escape de los vehículos.
• Gases de calderas.
• Productos utilizados en construcción y mantenimiento (asfalto).
• Aire contaminado desechado que vuelve a ingresar.
• Infiltraciones a través del basamento (vapores de gasolina, emanaciones de cloacas,
fertilizantes, insecticidas, dioxinas, etc.).
• Contaminación biológica, no muy frecuente.
La influencia negativa de todos estos factores antes mencionados
ocasionan daños que pueden llegar a ser muy severos en los sentidos
como el olfato principalmente, la vista y órganos como la garganta.
La respuesta de estos sentidos es la que determina si el aire se percibe
fresco y agradable o cargado e irritante.
SISTEMAS DE CONTROL DE LA CALIDAD
DE AIRE EN LOS EDIFICIOS
PROCEDIMIENTOS DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE INTERIOR
• Controlar las fuentes de emisión de contaminantes.
• Mitigar la acción de la fuente.
• Diluir el aire interior con un aire menos contaminado.
• Eliminar los contaminantes.
• Comprobar la eficacia de la ventilación.
• Controlar las diferencias de presión.
• Utilizar extracción localizada.
SISTEMAS
PASIVOS DE
REFRIGERA
CIÓN
CLIMATIZACIÓN:
REFRIGERACIÓN
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN
Vienen a ser todos aquellos sistemas que tratan de aprovechar al máximo las
condicionantes de un edificio, (forma, componentes, entorno natural, etc.) para
conseguir el CONFORT TÉRMICO deseado mediante el uso casi nulo de energía
“activa”.
Se denomina también refrigeración natural.
Existen varios sistemas en función del principio físico que se use.
TIPOS DE VENTILACIÓN / SISTEMAS
PASIVOS
POR MOVIMIENTO DEL AIRE:
Existen tipos de ventilación de acuerdo a la presión y a la temperatura del aire,
pueden ser ventilación por mezcla (la zona de impulsión o abastecimiento está
por encima de la zona de respiración de los ocupantes) o bien por
desplazamiento (donde existen zonas de impulsión y extracción de aire de
acuerdo a las zonas ocupadas por las personas).
TIPOS DE VENTILACIÓN / SISTEMAS
PASIVOS
De acuerdo a esto, los sistemas de ventilación más habitualmente usados son:
VENTILACIÓN NATURAL CRUZADA: Es la estrategia de enfriamiento pasivo más
usada, aparte de ser la más eficiente. Se resumen en el manejo estratégico de
aberturas en los espacios interiores de los edificios para facilitar el ingreso y
salida del viento, teniendo en cuenta distintos factores, para lograr cierto confort
y bienestar térmico.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN CRUZADA
Para el diseño de un sistema de ventanas correspondiente a un sistema de
ventilación cruzada se pueden identificar 4 pasos:
1. Tener una clara imagen del rango
direccional del viento en el lugar,
durante todo el ciclo anual.
2. Hacer una determinación de las
necesidades de enfriamiento por
ventilación (diurno y estacional) para
el confort térmico.
3. Evaluar el resguardo de las
estructuras o topografías vecinas que
alteren el flujo del viento, tanto en
magnitud como en dirección.
4. Escoger un sistema de ventanas
cuyas características funcionales
correspondan tanto al viento como a
la comodidad térmica requerida.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN CRUZADA
Ubicación de las aberturas en la eficiencia de la ventilación cruzada
El criterio más importante para hacer eficiente la ventilación cruzada es generar
aberturas simultáneas en superficies con altas y bajas presiones de viento. Sin
embargo aun respetando ese criterio básico las opciones de ubicación precisa y
dimensionamiento de las aberturas son muy variadas.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN CRUZADA
Abertura relativamente grande en la cara expuesta al viento y
otra más pequeña en la cara contraria, ambas con posición
central. El aire ahora ingresa con mayor facilidad, aunque con
velocidades interiores moderadas.
Se forma una franja con ventilación relativamente buena,
mientras que las zonas laterales muestran una ventilación
deficiente.
La abertura frontal más pequeña. Este simple cambio genera
dos efectos importantes: la franja ventilada
muestra velocidades del aire bastante más altas, mientras
que las zonas laterales, debido a las turbulencias, presentan
mayor movimiento del aire.
En otras palabras, la ventilación es mejor que en el caso
anterior.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN CRUZADA
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN CRUZADA
Aberturas con dimensiones regulares en ambas fachadas. Lo
que tenemos es un flujo de aire relativamente intenso y más
amplio en la zona central.
Las zonas laterales, debido a la disminución de las
turbulencias, presentan una ventilación menos eficiente.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN CRUZADA
El concepto “ventilación cruzada” es más eficiente cuando sus posibilidades se llevan
al límite, es decir, cuando los flujos de aire pueden cruzar el espacio de la manera
más amplia posible.
La eficiencia de la ventilación cruzada como recurso de enfriamiento pasivo depende
principalmente de los siguientes factores:
•Aberturas orientadas de manera estratégicas para
aprovechar las presiones altas y bajas que generan
los vientos dominantes del sitio.
•La adecuada modulación de las dimensiones de
las aberturas, para generar flujos con velocidades
óptimas.
•La posición relativa de las aberturas, de tal
manera que los flujos de aire incidan de la manera
más amplia posible en el espacio interior.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN VERTICAL
TORRES CAPTADORAS :
Son sistemas que tienen como objetivo captar los flujos de aire y conducirlos al
interior del edificio. Esto mediante aberturas en las partes superiores del edificio
orientadas hacia la dirección de los vientos dominantes.
Las aberturas superiores funcionan de
acuerdo a las presiones relativamente
altas del viento relacionadas con las
presiones mucho menores de las
aberturas que se ubican al frente.
De esta manera se genera un circuito de
aires que ingresa por la parte superior,
atraviesa el espacio y sale por la ventana
contraria para integrarse nuevamente
con el exterior.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN VERTICAL
La eficiencia de las torres captadoras
depende de varios factores:
•La disponibilidad de viento. Cuando se
tienen vientos regulares con una dirección
más o menos constante las torres
captadoras tienen su mayor potencial.
•La altura. A mayor altura se tienen mayores
presiones de viento y por lo tanto mayores
tasas de ventilación.
•El tamaño de la abertura superior. Mientras
mas grandes sea ésta mayor será la
captación y el ingreso de aire.
•La posición respecto a los espacios servidos.
Es importante que se ubiquen de manera
que los flujos de aire atraviesen el espacio
habitable, como se muestra en el modelo.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN VERTICAL
TORRES DE EXTRACCIÓN:
Las torres de extracción lo que hacen es generar bajas presiones de viento para
extraer el aire caliente del edificio y propiciar con ello el ingreso de aire fresco.
La torre se ubica en la fachada contraria al viento y la abertura se orienta en esa
misma dirección.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN /
VENTILACIÓN VERTICAL
ATRIOS Y ESPACIOS ALTOS: Las funciones principales de los atrios, cuando la cubierta es traslúcida o
transparente, es la captación de radiación solar durante el invierno, propiciando el
calentamiento de los espacios interiores.
Estos espacios también pueden emplearse, si se diseñan de manera adecuada, para
propiciar una ventilación natural más eficiente durante el verano. Los atrios pueden
aprovechar las presiones del viento en la parte superior del edificio, tal como lo hacen
las torres captadoras y de extracción. Sin embargo en este caso cobra gran relevancia
un fenómeno conocido como efecto chimenea.
SISTEMAS PASIVOS DE REFRIGERACIÓN/
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas: Alcanzar una sensación de confort en el edificio sin necesidad de poner en
funcionamiento sistemas activos y, por tanto, reduciendo el consumo energético.
Es una opción más económica.
Desventajas: La capacidad de refrigerar es menor que con la utilización del frío activo, siendo las
temperaturas alcanzadas al refrigerar, no tan bajas.
SISTEMAS ACTIVOS PRODUCCION
DE AIRE FRIO
SISTEMA DE REFRIGERACION ACTIVO
La refrigeración es el proceso de producir frío, en realidad extraer calor. Para
producir frío lo que se hace es transportar calor de un lugar a otro. Así, el lugar
al que se le sustrae calor se enfría.
Al igual que se puede aprovechar diferencias de temperatura para producir
calor, para crear diferencias de calor, se requiere energía.
Se consigue producir frío artificial mediante los métodos de compresión y de
absorción.
Es el sistema de refrigeración más ampliamente utilizado
debido a su simplicidad y versatilidad.
Su particularidad, no obstante, consiste en que por lo general
para lograr bajas temperaturas capaces de absorber
grandes cargas térmicas, debe alcanzar elevadas relaciones
de comprensión.
Se puede aplicar en refrigeradores domésticos, vitrinas
frigoríficas comerciales, equipos de aire acondicionado de
todo tipo, y sistemas que no absorban grandes cargas
frigoríficas.
SISTEMA DE EXPANSIÓN DIRECTA
Ventana o muro : es la tendencia actual, quizá por el
tema del espacio, va montada en la pared cerca del techo, las
dimensiones se reducen al máximo, y se integran en la
decoración. Puede ser split o multi-split .
INDIVIDUALES
AUTOCONTENIDOS
ENFRIADOS POR AIRE : Se les denomina sistemas
de expansion seca o directa a los sistemas frigoríficos en los
cuales la avaporación del refrigerante se lleva a cabo a través
de su recorrido por el evaporador, encontrándose este en
estado de mezcla en un punto intermedio de este. Estos
sistemas, si bien son los más comunes, suelen ser de menor
capacidad que los de recirculación de líquido.
ENFRIADOS POR AGUA: Lo que diferencia a
los sistemas de recirculación de líquido a los de
expansión directa es que el flujo masiso
de liquido a los evaporadores supera con creces
al flujo de vapor producido en el evaporador.
Estos sistemas son preferentemente utilizados en
aplicaciones industriales, con un número
considerable de evaporadores y operando a baja
temperatura.
Utilizan una unidad enfriadora de agua, la cual es
distribuida a equipos de tratamiento de aire donde el
serpentín trabaja con agua fría, denominados fan-
coil; (ventilador-serpentín), que puede ser del tipo
central constituido por un gabinete que distribuye el
aire ambiente por medio de conductos o individuales
verticales que se ubican sobre pared o bajo ventana
u horizontales para colgar bajo el cielorraso.
SISTEMAS DE EXPANSIÓN INDIRECTA
Se consigue producir frío artificial mediante los métodos de
compresión y de absorción:
REFRIGERACIÓN POR COMPRENSIÓN:
•El método convencional de refrigeración y el más utilizado,
es por compresión.
•Este proceso de refrigeración es muy costoso.
•Los refrigerantes empleados hoy en día pertenecen al grupo
de los fluoroclorocarbonos, que por un lado dañan la capa de
ozono y por otro lado contribuyen al efecto invernadero.
REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN
Un método alternativo de refrigeración es por absorción. Sin
embargo este método por absorción solo se suele utilizar cuando
hay una fuente de calor residual , por lo que la producción de frío es
mucho más económica y ecológica, aunque su rendimiento es
bastante menor.
Una ventaja notable de los sistemas de absorción es que el refrigerante no
es un fluoroclorocarbono.
La mezcla de refrigerante y solvente en aplicaciones de aire acondicionado:
Para temperaturas mayores a 0°C es agua y bromuro de litio (LiBr).
Para temperaturas hasta -60°C es amoniaco (NH 3 ) y agua.
TIPOS Y CARACTERISTICAS
Encastrable: es un equipo para montar oculto en el
falso, la distribución del aire se lleva a cabo
mediante conductos generalmente ocultos también
en el falso techo.
Pueden ser compactos o split . La instalación de
este tipo de aparato implica una obra grande , pero
una vez instalado podemos decir que es la mejor
instalación posible.
Consola de techo: va montada a la vista
colgada del techo. Son de gama comercial
por su potencia demasiado alta para una
vivienda y son de tipo split .
Consola de suelo: Va montada
generalmente apoyada en el suelo
pegada a la pared, tiene el
inconveniente de ocupar sitio dentro
de la estancia. Son de
tipo split o multi-split .
Consola mural es la tendencia actual,
quizá por el tema del espacio, va
montada en la pared cerca del techo, las
dimensiones se reducen al máximo, y se
integran en la decoración.
Pueden ser split o multi-split .
CLASIFICACION SEGÚN APLICACION
PARA HABITACIONES SIMPLES.
EL ENFRIAMIENTO SE APLICA A UN AREA ESPECIFICA, CON DOS SISTEMAS: MINI SPLIT DE MURO O PISO Y SPLIT DE AIRE CIELO O PISO. LA DIFERENCIA ES SU CAPACIDAD DE ENFRIAMIENTO SEGÚN EL AREA.
USO AIRE CIELO EN OFICINAS ABIERTAS, MULTITIENDAS, ETC.
USO AIRE PISO EN DORMITORIO, PEQUEÑAS OFICINAS, BODEGAS, ETC.
CLASIFICACION SEGÚN APLICACION
PARA HABITACIONES MULTIPLES
SON DE EXPANSION DIRECTA, CONOCIDAS COMO
MULTI SPLIT, PROVEEN CALOR O FRIO A PEQUEÑO
NUMERO DE HABITACIONES DE SUPERFICIE
LIMITADA.
APLICACIONES DE PROYECTO CAPITAL
SON AQUELLAS EN LAS CUALES HAY MAYOR
CAPACIDAD Y SON APLICADOS A MAYORES
PROYECTOS.
SELECCIÓN DE SISTEMAS DE AIRE
ACONDICIONADO
COMPONENTES DE UN
SISTEMA DE AIRE
ACONDICIONADO
•Alcance: ( distancia de impulsión)
Rejas: Es la distancia horizontal que recorre una corriente de aire, medida desde la boca de salida hasta
el punto donde la velocidad de aire alcanza un valor minimo definido 0.25m/seg y medido a 2.10 m sobre
el suelo.
Difusores: Distancia horizontal que recorre una corriente de aire, medida desde el centro del difusor hasta el
punto donde la velocidad del aire alcanza un valor minimo definido 0.25m7seg y medida a la altura del
plano de trabajo 1.20m sobre el suelo
Con escaso alcance una zona ocupada del local que con
escaso movimiento de aire y con excesivo alcance produce
rebote de aire en el parámetro opuesto originando
corrientes de aire molestas. Se considera que el alcance
Correcto debe ser del 80% del lado del local
•Caida:
Es la distancia vertical desde la posicion de la boca de impulsion hasta el punto mas bajo donde tengamos
la velocidad de 0.25m/seg..
•Velocidad de inyección y retorno
El ruido que se produce por efecto de la circulación del aire a través de las rejas o difusores se debe a la
formación de turbulencias en los elementos de los cuales pasa el aire.
El nivel de ruido de reja o difusor se puede reducir mediante la reducción de la velocidad de impulsión
y repartiendo el volumen total de la corriente de aire entre varios equipos terminales. La velocidad no debe
sobrepasar valores prefijados, para evitar ruidos molestos
•Ubicación equipos terminales de impulsión:
Tenemos las siguientes posibilidades en cuanto a su ubicación e impulsión.
Rejas próximas al techo con impulsión horizontal
Rejas ubicadas en el suelo con impulsión vertical y sin difusión
Rejas ubicadas en el suelo con impulsión vertical, con difusión
Rejas ubicadas en el suelo con impulsión horizontal.
•Ubicación de quipos terminales de retorno:
Deben situarse, de se posible , en el interior de las zonas de estancamiento de aire. En estas condiciones aspiramos
aire caliente durante el proceso de refrigeración y aire frio durante el proceso de calefacción.
A una impulsión horizontal y a un nivel elevado
Mala distribución de aire
en la zona ocupada
Rejas enfrentadas a distinto nivel,
lo que provoca una induccion del aire
por aprte de la reja de retorno
Sobre el mismo paramento y a distintos
niveles, provoca una distribucion uniforme
•Espacio a acondicionar:
a) Departamentos, hoteles y edificios de oficinas 1. Suministro desde pasillo
2. Conducto encima de ventana con impulsión hacia pasillo
b) Restaurantes
Puede ocurrir que en la apertura y cierre de puertas de la cocine circule aire con olores de coccion
hacia el local acondicionado
•Espacio a acondicionar:
c) Establecimientos Comerciales 1. Rejas de impulsión hacia la salida, ubicarlas en el fondo del local
Puede haber una elevada circulación de aire en el local. El alcance debe ser igual a la longitud del
local,
de ser menor se producirá una zona caliente por infiltración en las puertas .
2. Rejas de impulsión arriba de las puertas de salida
3. Rejas de impulsion ubicadas en el centro del local, con impulsion hacia los extremos.
Circulacion de aire moderada.
4. Difusores
Mejor distribución del aire, pero costo elevado,
además, se requiere mayor altura de techo.
d) Teatro y Cines:
1. Sistema de inyección para teatros y cines chico, sin anfiteatros.
Se ubican las rejas de inyección y de extracción en el fondo de la sala. Existe posibilidad que
se formen zonas muertas en el frente y ene le fondo de la sala. Es aconsejable realizar
extracciones debajo de los asientos
4. Red de Conductos: L a misión es transportar el aire desde la planta de
tratamiento a los locales a condicionar y viceversa.
Factores a tener en cuenta para el correcto diseño de red, son los siguientes:
Espacios disponibles para el pasaje de conductos: Presentan limitaciones que obligan al
proyectista a adoptar un determinado sistema de distribución.
Por ellos el trabajar con conductos embutidos o ala vista, en espacios previstos, facilita el trazado
y nos permite un desarrollo mas coherente.
Velocidades admisibles del aire: Depende del tipo de local a acondicionar y varían según el tipo de
conducto y la ubicación de este
Niveles de ruido: Dependerá de la función del local y de las reglamentaciones vigente en cada
lugar
Fugas de aire: Para evitarlas se debe prestar cuidado a la ejecución de uniones entre tramos de
conductos, desviaciones, collares, equipos terminales, etc.
Trazados de la red: Se debe tener en cuenta
Evitar largos recorridos
Evitar recorridos tortuosos
Evitar cruce de conductos a fin de no tener que prever entretechos de mucha altura
Las formas mas utilizadas
Conductos enfrentados
Conducto a pleno
Conducto en forma de peine
PROYECTO DE INSTALACIÓN DE
CLIMATIZACIÓN
Y RECUPERACIÓN ENTÁLPICA
PARA LAS NUEVAS DEPENDENCIAS
DEL AYUNTAMIENTO DE BENICARLÓ
TITULAR: AYUNTAMIENTO DE BENICARLÓ
EMPLAZAMIENTO: C/ DOCTOR PERA, ESQ. C/ MESTRE SERRA
12580 BENICARLÓ (CASTELLÓN)
POTENCIA TÉRMICA
FRIO: 166,60 kW
POTENCIA ELÉCTRICA ABSORBIDA
FRIO: 49,97 kW
CAUDAL EN M3/H
Total caudal aire Frio 7.245 m³/h
CAPACIDAD MÁXIMA DE OCUPANTES
125 PERSONAS
ACTIVIDAD A LA QUE SE DESTINA: NUEVAS DEPENDENCIAS DEL
AYUNTAMIENTO DE BENICARLÓ
RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS
NÚMERO DE PLANTAS Y USO DE LAS
DISTINTAS DEPENDENCIAS
SUPERFICIE
CONSTRUIDA
(m2)
SUPERFICIE
ÚTIL (m2)
VOLUMEN ÚTIL
(m3)
Sotano -2
archivo
281,70 232,40 697,20
Planta Segunda
oficinas
269,85 243,50 730,50
Planta Tercera
oficinas
269,85 243,50 730,50
Planta Cuarta
dependencias
269,85 243,50 730,50
Planta Cubierta
instalaciones
47,90 22,90 68,70
TOTALES 1139,15 985,80 2957,40
TEMPERATURAS.
Los valores anteriores deben mantenerse en la zona ocupada,
definida según se indica a continuación:
- A 1,0 m de pared exterior con ventanas o puertas.
- A 0,5 m de pared exterior sin ventanas o puertas.
- A 0,5 m de pared interior.
- Entre 0,1 y 1,3 m del suelo en locales con gente sentada.
- Entre 0,1 y 2,0 m del suelo en locales con gente de pie.
CALCULOS JUSTIFICATIVOS
VELOCIDAD DEL AIRE.
CALCULOS JUSTIFICATIVOS
Los valores anteriores deben mantenerse en la zona ocupada,
definida según se indica a continuación:
- A 1,0 m de pared exterior con ventanas o puertas.
- A 0,5 m de pared exterior sin ventanas o puertas.
- A 0,5 m de pared interior.
- Entre 0,1 y 1,3 m del suelo en locales con gente sentada.
- Entre 0,1 y 2,0 m del suelo en locales con gente de pie.
En la tabla 2 de la norma UNE 100011 indica los caudales de aire
exterior requeridas para una calidad aceptable del aire en los
locales.
CAUDALES DE AIRE INTERIOR MÍNIMO DE
VENTILACION
SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN A
INSTALAR
PLANOS
EDIFICIO MULTIUSOS EN
VILADECANS, BARCELONA María Fraile y
Javier Revillo
El cerramiento del edificio se trata
como una membrana uniforme y
continua, que envuelve por completo el
volumen exterior, dándole una imagen
neutra y abstracta. El aspecto
ligeramente reflectante de los paneles
de aluminio transforma la fachada en
una pantalla neutra que registra las
variaciones de la luz y del ambiente
exterior
EDIFICIO MULTIUSOS EN
VILADECANS, BARCELONA María Fraile y
Javier Revillo
Al exterior no se manifiesta ningún elemente que revele la escala del edificio. Solo la
marquesina indica la singularidad de la entrada, único punto en el que la fachada de
aluminio se interrumpe. El acceso al interior se produce sin transiciones, de forma
directa, lo que refuerza la relación con el exterior y el carácter público.
Nueva sucursal de la caja
de Arquitectos de Madrid
Luis Martínez Santa - María
La memoria de un local
antiguamente ocupado por una
tienda de lámparas se ha
mantenido en una minuciosa
obra de Lui Martínez Santa –
María en la que el plano del
techo y la constelación de
luminaria de el suspendidas
protagonizan su nuevo uso
institucional. El uso de distintos
tipos de madera resuelve el
plano del suelo y el mobiliario,
integrado en él las instalaciones
de electricidad y climatización,
en una personalísima mirada a
los detalles.
En la planta sótano se
sitúa la sala de máquinas
con las enfriadoras como
un anexo al edificio,
semienterrado junto a la
rampa de acceso y
ventilado directamente al
patio exterior mediante
una rejilla. La descarga de
las enfriadoras se produce
por las chimeneas de los
lucernarios del muro
exterior. Las unidades de
climatización o
evaporadoras se disponen
en la sala de climatización,
en la banda central del
edificio. Cada módulo
espacial del edificio(que
coincide con cada sala
independizable) tiene su
propia unidad de
climatización, lo que
permite el funcionamiento
de los distintos sectores de
forma autónoma,
adaptándose así a las
distintas necesidades de
uso. Las evaporadoras
descargan el aire viciado
por cubierta, mediante
unos ventiladores de
extracción alojados en las
chimeneas en los
extremos de los
lucernarios.
Climatización
El sistema empleado para climatización de los
recintos feriales es del tipo todo aire, con
climatizadores con free - cooling y recuperador
entálpico.
Las unidades de climatización realizan la impulsión
a través de dos conductos independientes que
discurren por la cámara interior de los muros
centrales del proyecto, y que finalizan en unas
toberas puntuales a ambos lados de cada
lucernario. El retorno para cada sector se produce
también bajo cada lucernario, en el que a las lamas
de aluminio se les realiza unas perforaciones con
laser, y por la cámara interior de los muros. Este
sistema reduce al máximo los trazados y por tanto
las perdidas de carga en la distribución.
Para poder
mantener el
techo original,
todo el sistema
de climatización
se oculta en el
interior de los
muebles o bajo
el suelo.
Un zócalo de 70cm de
altura recorre casi todo
el perímetro del local
integrado hábilmente
sofás de espera, un
cajero automático, la
instalación eléctrica y la
de climatización
Todas las unidades de
suelo integradas en el
zócalo perimetral son
cómodamente accesibles
para su mantenimiento
desde su cara frontal.
La instalación de climatización se distribuye por conductos bajo el pavimento o por el interior del mobiliario para evitar la habitual red por los
techo y la consiguiente aparición de cielos rasos, Consta de diez unidades evaporadoras verticales de suelo dispersas por la oficina en un sistema
VRV, con una sola unidad condensadora con bomba de calor dispuesta en la cubierta. Este tipo de instalación permite que las unidades interiores
solamente requieran estar alimentadas por tubos de liquido refrigerante, tomando el aire del ambiente, por lo que se evita tener una red de
voluminosos conductos de aire desde una maquina general de mayores dimensiones. Además, cada unidad puede funcionar y regularse de
forma autónoma. La instalación se completa con un recuperador entálpico colocado en el falso techo sobre la escalera de bajada al sótano. Esta
maquina se encarga de la extracción de aire de toda la oficina y la impulsión de aire de renovación climatizado a todo el espacio, garantizando la
correcta ventilación del local. Sin mezclar ambos flujos de aire intercambia la energía entre ambos de modo que no consume en climatizar el aire
renovado, que toma del patio anejo. Sus conductos, de reducidas dimensiones, se ocultan en los zócalos del mobiliario o en la capa de hormigón
aligerado bajo el pavimente, Dicha red dispone de una compuerta de regulación junto a cada unidad de suelo, cuyo retorno se realiza por su parte
interior, de modo que la propia maquina se alimenta de una mezcla de aire del ambiente con aire renovado, Evitando las habituales rejillas, la
impulsión se realiza a través de unas piezas troncocónicas de nogal integradas en el mobiliario.
Caudal variable de refrigerante
La amplia gama de
unidades interiores
incluye unidades de
ventilación con
intercambiador de calor
para suministro de aire
fresco.
La gama de unidades climatizadoras S-HRM de caudal variable
de refrigerante con recuperación de calor, ofrece la posibilidad
de suministrar simultáneamente calefacción y refrigeración.
Durante el funcionamiento, el sistema determina que
intercambiador de calor puede utilizarse con mas eficiencia y
selecciona el compresor para producir la energía necesaria.
Acondicionamiento de aire de alta
precisión
El techo filtrante unidireccional Air
Ceiling satisface las normas mas
rigurosas de desinfección de aire
Tecnair es especialista en sistemas de acondicionamiento de
aire para quirófanos y salas blancas, alcanzando el nivel mas
elevado de la escala de desinfección de aire dentro de un
quirófano con su techo filtrante unidireccional. La
contaminación química de gases anestésicos no puede ser
filtrada, solo diluida con un alto volumen de aire exterior. El
caudal alto y constante, a pesar de la obstrucción progresiva
de los filtros, es gestionado por el microprocesador mediante
un medidor de capacidad y un inverter sobre el ventilador de
impulsión.
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