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UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA UNIDAD IZTAPALAPA
INGENIERIA EN ENERG~A
PROYECTO TERMINAL:
Alumno: MAURIC10 CANO AVILA
Asesor: JUAN JOSÉ AMBRIZ GARCÍA
UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
UNIDAD: IZTAPALAPA
DIVISI~N: CIENCIAS BASCAS E INGENIERíA
CARRERA: INGENIERíA EN ENERGíA
MATERIA: SEMINARIO DE PROYECTOS
TITULO: DISEÑO DE UNA CÁMARA DE PRUEBA PARA ACONDICIONADORES DE AIRE
ALUMNO: MAURICIO CANO ÁVILA
MATRICULA: 89327902
ASESOR: JUAN JOSÉ AMBRIZ GARCIA
27 de abril de 1998
I. INTRODUCCI~N: 2
II. DEFINICIONES.
111. TIPOS DE CAMARAS DE PRUEBA.
REFRIGERADORES ELECTRODOMÉSTICOS.
ACONDICIONADORES DE AIRE TIPO CUARTO. CALORÍMETRO TIPO CUARTO CALIBRADO. CALORÍMETRO TIPO CUARTO DE AMBIENTE BALANCEADO.
ACONDICIONADORES DE AIRE TIPO CENTRAL. Arreglo túnel aireentalpía. Arreglo de enlace aireentalpía. Arreglo de calorimetro de aireentalpia. Arreglo de cuarto de aireentalpia.
IV. DESARROLLO Y CALCULOS.
Condiciones y datos para realizar los cálculos.
Cálculos de equipos.
Cálculo del sistema de enfriamiento de agua
Cálculo de aislamiento para l a s cámaras.
Equipo de medición.
V. RESULTADOS Y CONCLUSIONES.
VIL APENDICE.
AF'NDICE A. ANSWAHAM ACONDICIONADORES TIPO CUARTO.
APENDICE B. METODO DE PRUEBA ASHRAE.
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I. INTRODUCCIC~N:
En la República Mexicana existe una gran variedad de climas, que van de los
templados a los calurosos, los secos a los húmedos y los extremosos con
temperaturas muy altas en verano y bajas en invierno. Es necesario el uso de
sistemas de aire acondicionado para lograr el confort en edificaciones utilizadas
como viviendas, oficinas, centros comerciales, etc. También se necesitan equipos
de refrigeración para la conservación de alimentos, productos agropecuarios y
marinos.
En la actualidad, el refrigerador doméstico es uno de los principales
consumidores de energía eléctrica residencial y en los pequeños comercios.
También los acondicionadores de aire son unos de los principales consumidores
de energía, éstos son utilizados principalmente en climas calurosos y húmedos, y
en las estaciones del año en que hace más calor. En regiones con climas
extremosos, en determinadas épocas del año su uso es casi indispensable, y por
lo tanto el consumo de energía aumenta considerablemente.
Esto hace que sea muy importante el diseño, la selección y el mantenimiento de
sistemas de aire acondicionado y refrigeración. Ya que para cada región existen
distintas condiciones climáticas y meteorológicas que hacen que estos equipos
deban tener distintos parámetros de funcionamiento.
Pero para muchas regiones de nuestro país se utilizan los mismos sistemas de
refrigeración y acondicionadores de aire sin tomar en cuenta las condiciones
climáticas de cada región, lo que tiene como consecuencia que los equipos
funcionen de manera deficiente, y que exista un aumento extra en el consumo de
energía.
Por lo anterior se decidió diseñar un laboratorio de pruebas o calorímetro, del tipo
de ambiente controlado, para probar equipos de aire acondicionado y
refrigeración de pequeña capacidad.
2
Este proyecto está dentro del programa de investigación “USO DE LA ENERGíA
EN EDIFICACIONES”, en el tema de refrigeración y aire acondicionado. Por lo
que se contempla el diseño de una cámara para probar equipos de refrigeración y
aire acondicionado de pequeña capacidad. Para lo que fue necesario revisar las
normas existentes para este tipo de sistemas.
Este laboratorio de pruebas deberá, como mínimo, realizar las pruebas que
señala la norma mexicana, para probar y determinar las capacidades de
acondicionadores de aire y refrigeradores domésticos.
Para el diseño de este laboratorio de pruebas, es necesario tomar en cuenta las
normas existentes, para la medición de la eficiencia energética de refrigeradores
domésticos y acondicionadores de aire tipo cuarto.
Esta cámara deberá tener la capacidad de reproducir las condiciones de cualquier
tipo de clima de los existentes en nuestro país. Esto es para probar las
capacidades de los refrigeradores domésticos y acondicionadores de aire a las
distintas condiciones que se presentan en el territorio nacional y observar su
comportamiento en condiciones normales de operación y en condiciones
desfavorables en general.
Los aparatos que se someterán a prueba pueden ser nuevos o usados, por lo que
es importante tener las instalaciones que se necesiten para este fin.
La cámara o calorímetro deberá contar con la instrumentación necesaria para
realizar los balances de energía en los acondicionadores de aire, y en los dos
lados de las cámaras. También se podrán realizar mediciones de potencia de
entrada de energía.
En nuestro país existen normas que regulan estos aparatos, pero hacen falta
laboratorios donde se puedan llevar a cabo estas mediciones, actualmente solo
se cuenta en el país con dos cámaras para medir las capacidades de
acondicionadores de aire, y éstas no son suficientes. Aunque la cámara a
construirse no tiene el fin de hacer mediciones de acondicionadores de aire y
3
refrigeradores domésticos para fines comerciales, si debe de tener la capacidad
de realizar estas pruebas y mediciones experimentales más complejas.
4
II. DEFINICIONES.
Acondicionador de aire para cuarto. Es una unidad diseñada para
instalarse en una ventana o a través de un muro, o como consola. Tiene la
finalidad de acondicionar el aire de un espacio cerrado, incluye una fuente de
refrigeración para enfriar aire y una de deshumidificación y medios para enfriar y
limpiar aire, puede incluir también equipo para ventilación, extracción y
calefacción.
Aire normal. Es el aire que tiene una densidad de 1.2 kg/cm3 y es
equivalente al aire seco a una temperatura de 21.1 "C y presión barométrica de
1 01.325 kPa.
Capacidad de enfriamiento. Es una medición de la habilidad de una unidad
para remover el calor de un espacio cerrado.
Capacidad de deshumidifcación. Es la medición de la habilidad de una
unidad para remover la humedad de un espacio cerrado.
Capacidad de calefacción. Es la capacidad de una unidad para adicionar
calor a un espacio cerrado.
Recirculación de aire. Aire descargado por una unidad dentro de un
espacio cerrado cuando todas las salidas y ventilación están cerradas.
Ventilación de aire. Es el aire introducido desde el exterior por una unidad
dentro de un espacio cerrado.
Salida de aire. Es el aire descargado al lado de afuera por una unidad
desde un espacio cerrado.
Calorímetro de cuarto. Es un laboratorio de pruebas que consta de dos
compartimentos, uno del lado del cuarto y otro del lado externo, cada uno esta
equipado con instrumentos y acondicionadores. Provee un método para la
5
determinación de la capacidad de enfriamiento en el lado del cuarto, o si se
prefiere en ambos lados simultáneamente.
Lado exterior, Es la parte del sistema que rechaza calor a una fuente
externa al flujo de aire interior.
Lado interior. Es la parte que remueve el calor de flujo del lado interior.
Fuga de flujo de aire. Es la cantidad de aire intercambiado entre el lado del
cuarto y el lado exterior a través de una unidad como resultado de las
características de construcción o como defecto de la técnica de sellado.
Capacidad bruta refrigerada. Es el volumen total refrigerado.
Ciclo normal. Es el ciclo en el cual el refrigerador opera en su condición de
máximo consumo de energía.
Compartimento congelador. Es el espacio del aparato donde se puede
congelar agua y/o alimentos a temperaturas menores a 0°C.
Compartimento de alimentos. Es el espacio interior del aparato en donde
se mantienen los alimentos a temperaturas de 4k3"C.
Evaporador. Parte del sistema de refrigeración en el cual se vaporiza el
refrigerante para producir el efecto de refrigeración.
Refrigerador electrodoméstico. Aparato de volumen y equipos adecuados
para uso doméstico por medio de un sistema refrigerante alimentado con energía
eléctrica.
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111. TIPOS DE CAMARAS DE PRUEBA.
Para medir las capacidades de los refrigeradores electrodomésticos, los
acondicionadores tipo cuarto y los acondicionadores tipo central, las normas
describen, para cada uno de ellos, tipos de pruebas de acuerdo con las
características del equipo a probar, y los equipos en los cuales se deben hacer
dichas pruebas. Estas pruebas se llevan a cabo en cámaras acondicionadas de
acuerdo con dichas características. Con estas cámaras se desea simular las
condiciones a las cuales trabajaría un equipo de manera normal, como es la
temperatura ambiente, la humedad, la presión, etc. También debe ser posible
instalarlo similarmente a como lo recomienda el fabricante.
REFRIGERADORES ELECTRODOMÉSTICOS.
Para los refrigeradores electrodomésticos, la norma mexicana describe un cuarto
de prueba en función de algunos parámetros para poder llevar a cabo las
mediciones.
La temperatura ambiente, que se debe tener a una distancia de 25.4 cm del
centro de las paredes laterales del aparato a medir, y a una altura de 91.5 cm de
la base del aparato, debe ser de 32OC. También, se menciona que el gradiente
por metro de distancia vertical, no debe ser mayor a 0.9OC, desde cualquier punto
superior a 5.1 cm del piso hasta 30.5 cm del gabinete.
También, se menciona que si se utiliza plataforma, éSta debe permitir la
circulación libre de aire por la parte inferior y debe extenderse como mínimo 30.5
cm al frente y a los lados del gabinete, y además debe quedar a tope con la pared
del cuarto de prueba por la parte posterior del gabinete.
El gabinete de prueba, debe estar protegido de corrientes de aire mayores a
0.254 cm/seg. También, se debe proteger de las radiaciones directas de cualquier
7
fuente de calor, con una diferencia de temperatura con el cuarto de prueba mayor
a 5.6OC. (Ver NORMA Oficial Mexicana NOM-072-SCFI-1994, Eficiencia
energética de refrigeradores electrodomésticos).
ACONDICIONADORES DE AIRE TIPO CUARTO.
Lo que se refiere a la medición de capacidades de los acondicionadores de aire
para cuarto, la norma mexicana solo es aplicable a los acondicionadores de aire
tipo cuarto con condensador enfriado por aire comercializados en la República
Mexicana, con capacidades menores a 10548 watts, es decir menores a 3
toneladas de refrigeración.
Para realizar las pruebas de capacidad, esta norma describe dos tipos de
calorímetros al igual que la norma estadounidense.
La norma norteamericana pide que las mediciones se lleven a cabo de acuerdo
con la última edición de ASHRAE standard 16, “Method of testing for Rating Room
Air Conditioners”, la cual, describe un método de pruebas para obtener las
capacidades de enfriamiento y cantidades de flujo de aire, para acondicionadores
de aire para cuarto y tipo paquete.
Para realizar las mediciones necesarias para obtener la capacidad de
enfriamiento de los acondicionadores de aire, la norma describe un calorímetro de
cuarto y menciona que existen dos tipos de calorímetros.
El calorímetro es una cámara que consta de dos compartimentos, uno de ellos se
toma como el cuarto que se va a acondicionar y el otro como la parte exterior del
cuarto. Estos dos compartimentos están separados por una pared aislada, la cual
tiene una abertura en la que se coloca el acondicionador de aire que se va a
probar, éste se instala de la misma manera en que se hace normalmente. La
instalación debe estar de acuerdo a las instrucciones del fabricante.
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El calorímetro dispone de un dispositivo que equilibra las presiones entre los dos
cuartos; éste se coloca en la pared que divide los compartimentos, también
permite la medición de fugas.
El tamaño del calorímetro debe ser suficiente para que no existan restricciones a
la entrada o a la salida del acondicionador de aire. Por medio de placas
perforadas o parrillas que se colocan a la salida de la descarga del equipo
reacondicionador se previene velocidades superiores a 0.05 m/s a una distancia
de 0.91 m del acondicionador de aire a prueba. La distancia mínima del
acondicionador de aire a la pared y techo del compartimento será de 0.91 m.
Los dos compartimentos están provistos con equipo reacondicionador para
circular aire y mantener las condiciones prescritas. Para el lado del cuarto el
reacondicionador debe tener calentadores para suministrar el calor sensible y
suministrador de humedad. Para el compartimento exterior el reacondicionador
debe enfriar y deshumidificar. Para el control de temperatura de bulbo seco y
húmedo se debe contar con un serpentín con mamparas. El equipo de
reacondicionamiento debe estar provisto con ventiladores que venzan la
resistencia del equipo acondicionador y circulen aire a no menos de dos veces la
cantidad de aire circulado por el acondicionador de aire del lado del cuarto o del
lado exterior según sea el caso, y esta circulación no debe ser menor a un cambio
de aire por minuto.
También se pretende que las temperaturas de prueba especificadas alrededor de
la unidad que esté siendo probada deben simular, tan cerca como sea posible, a
las de una instalación normal de tal unidad operando a condiciones ambientales.
Las superficies interiores de los compartimentos son de material no poroso con
todas las juntas selladas contra fugas de aire y humedad. Las puertas de acceso
están selladas herméticamente contra fugas de aire y humedad.
CALORiMETRO TIPO CUARTO CALIBRADO.
Un tipo de calorímetro es el de cuarto calibrado (figura 1 ). Este calorímetro,
incluyendo la pared de separación entre ambos cuartos, se aísla para prevenir
9
fugas de calor que excedan el 5% de la capacidad del acondicionador de aire.
Tambien cuenta con un espacio bajo el piso del calorímetro que permite la libre
circulación del aire.
CALORiMETRO TIPO CUARTO DE AMBIENTE BALANCEADO.
El otro tipo de calorímetro es el de ambiente balanceado (figura 2). Su
construcción se basa, en el principio de mantener la temperatura de bulbo seco
en los alrededores del compartimento interior, igual a la temperatura de bulbo
seco mantenida dentro de este compartimento.
El techo, piso y paredes de los compartimentos del calorímetro deben estar a una
distancia suficientemente grande de las paredes, piso y techo de las áreas
controladas, dentro de las que se encuentran los compartimentos, esto con el fin
de que se obtenga una temperatura uniforme en el espacio intermedio. Es
recomendable que esta distancia sea mayor que 305 mm.
10
c
9
Compartimento del lado
interno del cuarto
O s
Compartimento del lado
externo del cuarto
UNIDAD DE
PRUEBA
6
I
FIGURA 1
9
c 1
2
a 3
Compartimento del lado
interno del cuarto
UNIDAD DE I PRUEBA
FIGURA 2
Compartiment O
1. Calefactor.
2. Humidificador.
3. Ventilador.
4.Mezcladores.
5. Aparatos igualadores de presión.
del lado externo
6. Tubos de muestra de aire.
7. Serpentín de calentamiento.
8. Serpentín de enfriamiento.
9. Espacio para mantener la
temperatura controlada.
12
ACONDICIONADORES DE AIRE TIPO CENTRAL.
En la Norma Oficial Mexicana NOM-11 ENER-1996, que se aplica a los equipos
de aire acondicionado tipo central eléctricos nuevos para capacidades de
enfriamiento de 10540 W, hasta 17580 W ( de 3 a 5 TR), que funcionan por
compresión mecánica, que consisten en uno o más módulos o gabinetes y que
incluyen un serpentín interior enfriado por aire, un compresor y un serpentín
exterior.
La instalación de prueba debe ser diseñada de tal forma que no haya flujo de aire
debido a convección natural o forzada a través del serpentín de enfriamiento
mientras el ventilador interior este apagado. Lo anterior debe ser realizado con la
instalación de deflectores que bloqueen el flujo de aire de la unidad de prueba en
el periodo de apagado.
En esta norma se describen varios dispositivos para realizar las mediciones, y los
clasifican de acuerdo con la forma en que se mide la entalpía, los cuales pueden
ser:
Arreglo túnel aire-entalpía.
En este tipo de arreglo el equipo a ser probado se coloca en un cuarto o cuartos
de pruebas dentro del cual el equipo descarga el aire, este cuarto debe estar
equipado con los elementos adecuados para mantener el aire de entrada de la
unidad a las temperaturas de bulbo seco y húmedo deseables, y para medir las
temperaturas del aire de entrada y salida de la unidad. (Figura 3).
Arreglo de enlace aire-entalpía.
Este arreglo difiere del arreglo de túnel, en este el aparato de medición del aire de
descarga es conectado a un equipo de reacondicionamiento, el cual a su vez es
conectado a la entrada del equipo de prueba. (Figura 4).
13
Arreglo de calorímetro de aire-entalpia.
En este arreglo, el equipo sometido a prueba es colocado dentro de un
compartimento. Este compartimento debe ser hermético y de preferencia aislado,
se debe construir con materiales adecuados y de preferencia no-higroscópicos.
Debe ser lo suficientemente grande para permitir la libre circulación de aire entre
el equipo y las paredes del compartimento. Este espacio no debe ser menor a 15
cm entre paredes y equipo a probar. Se conecta un aparato de medición de aire a
la descarga del equipo a prueba. (Figura 5).
Arreglo de cuarto de aire-entalpia.
El equipo a ser probado se coloca dentro del cuarto de prueba, y un equipo de
medición se conecta a la descarga del aire del equipo y este a su vez se conecta
al equipo reacondicionador. (Figura 6).
Estos cuatro arreglos de aparatos de pruebas se pueden utilizar para distintos
tipos de equipos. También se pueden emplear distintos medios para el manejo de
aire de salida, siempre y cuando no interfieran con los equipos de medición del
aire y que no creen condiciones de prueba anormales al equipo a prueba.
14
Figura 4. MOtodo de enlace de aireentalpía.
L
Cuarto de prueba del lado interior
Aparato medidor de flujo de aire
Aparato reacondicionador
Unidad de
prueba.
15
Figura 5. Calorímetro aireatalpía
Equipo de reacondicionamiento
- - Cuarto de prueba
del lado interior
Aparato para medir A l I
Manómetro
flujo de - aire
IVI
Instrumentos de medici6n
Flujo de aire de temperatura Unidad de prueba
Aire de entrada I
I i i I
16
Figura 3. M6todo de tunel aire-entalpía.
Cuarto de prueba del lado interior
J - I
I
Aparato de mdici6n de flujo de aire aislado
\
- T " I 1 1
Equipo de reacondicionamiento Equipo de reacondicionamiento
Instrumento de medici6n de temperatura serpentín interior
I '
/=I Cuarto de prueba exterior +
Man6metro
Aislamiento Mezclador
I I Instrumento de medici6n de temperatura I
Unidad exterior
18
IV. DESARROLLO Y CALCULOS.
Condiciones y datos para realizar los c&lculos.
Para la cámara a construirse se cuenta con un espacio, en el interior de un
edificio de la UAM-I, que tiene las dimensiones siguientes: 8m x 6.80 y una altura
de 2.7m. Los cálculos de diseño se hicieron a las condiciones de la ciudad de
México, que son:
Altitud = 2300m sobre el nivel del mar (SNM).
P = 585 mmHg.
Temperaturas extremas de :
Tbs= 32°C en verano.
Tbs= 0°C en invierno.
También se tomó como base de cálculo la norma oficial mexicana NOM-O1 1-
ENER-1996, de eficiencia energética de acondicionadores de aire tipo central y la
norma estadounidense para acondicionadores de aire (ANWAHAM RAC 1982),
que nos dicen que las condiciones de prueba normales para capacidad de
enfriamiento se llevan a cabo a:
Temperatura del cuarto frío
Tbs= 26.6 "c Tbh= 19.44 "c
Temperatura del cuarto caliente.
Tbs= 35 "c
Tbh = 23.9 "c
El límite de los equipos de aire acondicionado a probarse será de 5 toneladas de
refrigeración de acuerdo con el objetivo del proyecto, y también con la norma
mexicana.
Cálculos de equipos.
Para calcular el equipo de reacondicionamiento se parte del límite de 5 TR que es
la condición de máxima capacidad de equipos a probarse, y una cantidad de aire
de inyección de 2000 CFM. Y a las condiciones anteriormente mencionadas.
El cálculo se realiza para un equipo de 5 TR de capacidad, que en este caso fue
una unidad TRANE de 5 TR mod. TCCO6O a 2000 CFM, la cual proporciona:
QT = 60000 BTU/h = 15120 kcal/h
Qs = 42200 BTU/h = 10,656 kcal/h
Con estos datos podemos calcular la temperatura de inyección:
Qs=mCpAT
Donde:
m = p v
v = 2000 CFM = 3398.4 m3/h
p=1.2(293/299.6)=1.173Kg/m3
m = (1.173 Kg/m3)(3398.4m3/h)
m = 3986.32 Kg/h
TiM = 26.66 "C
20
Cp = 0.24 Kcal/h
Sustituyendo para Tiny:
Tiny = 26.6 - (10656 / (0.024 X 3986.32))
Tiny = 15.52"C;
AT = 11.14"C.
En la ciudad de México tenemos una densidad de:
p = 1.2 Kg/m3 ( 293 / 299.6)(585 mmHg / 760 mmHg)
p = 0.9033 Kg/m3;
por lo que el flujo másico es:
m = (0.9033 Kg/m3)(3398.4 m3/h)
m = 3069.90 Kg/h
entonces la temperatura de inyección y la AT para las condiciones de la ciudad de
México son:
Tiny = 26.66 - 10656 / (0.24 X 3069.9)
Tiny = 12.197"C
ATprob = 14.46"C
El aire frío que sale de la unidad deberá ser recalentado y humidificado, por lo que la capacidad de calefacción del equipo reacondicionador del cuarto frío debe
ser igual a la capacidad de enfriamiento del equipo acondicionador.
Capacidad de calefacción = 10656 kcal/h
= 12.373 KW
Si se necesitara más calentamiento se hace un redondeo a 15 K W .
21
Para humidificar el aire de inyección que entra a la cámara (a nivel del mar):
m = maire ( X , ~ - Xiny) = 3986.32 Kg/h (0.01 13 - 0.0097)
m = 6.38 Kg/h
Para lograr este flujo de agua evaporada el calor que se requiere es:
Q = mhfs
Q = (6.38 Kg/h)(582.3 KcaI/Kg)
Q = 3715.58 Kcal/h
Q = 4,314.2 Watts
Q = 4.314 K W
La unidad de manejo de aire del reacondiconador del cuarto frío debe de poder
remover el aire inyectado por el acondicionador de aire, por lo que se necesita
que la unidad de manejo de aire sea igual a la unidad de paquete de 5 TR, que es
de 2000 CFM.
La unidad que puede proporcionar este flujo es una unidad STELLAR 2000 DRO 2HL06501506.
Cálculo del sistema de enfriamiento de agua.
La unidad que se utiliza para hacer los cálculos (TRANE de 5 TR) tiene los
siguientes datos de operación a nivel del mar.
Flujo de aire = 3400 CFM
= 5777.3 m3/h
Calor de rechazo = 60,000 BTU/h + (6.52 x 3415)
= 82,265.8 BTU/h
22
= 20774 Kcal/h
Si suponemos que el compresor tiene una descarga de 60°C, la temperatura del
aire seria de aproximadamente 10°C menos, es decir 50"C, entonces la capacidad
de enfriamiento de la unidad reacondicionadora del lado del cuarto caliente será
de:
QT = Qs = 82265 BTU/h = 20774 K=l/h
Q T = 6.87 TR
Considerando las temperaturas del cuarto caliente, para las pruebas normales,
como las de entrada:
TBs = 35°C
TeH = 23.8"C
Para estas condiciones la densidad del aire es:
p = 1.2 (293 / 308) = 1.141 6 Kg/m3
maire = PV
v = 5777.3 m3/h
maire = (1.141 6 Kg/m3 X 5777.3m3/h)
maire = 6595.13 Kg/h
Qs = maire Cp As"
AT = Qs 1 maire Cp
AT = 20774 / (0.24 x 6595.13) = 13.12"C
AT = Ts - Te
Ts = AT + Te = 13.12"C + 35°C
Ts = 48.12"C
La Ts es la temperatura a la que entraría al serpentín de enfriamiento.
23
Tbh = 27.2"C
Con los datos obtenidos se calcula la capacidad de la bomba de recirculación de
agua fría.
QT=mCpAT
m = Q T / Cp AT = Q T / Cp (Trd- Tiny)
m = 20774 Kcal/h I (1 .O x 5.5)
= 3777 Kglh
La tubería será de cobre de 1 118 de diámetro, la cual tiene un f = 18' I 1 O0 ' y
maneja un volumen de 7pies/seg, Lm = 12 m. longitud del tubo, 11 codos, 2
válvulas G.
Lm= 12 m = 40 pies
Le = 11 x 2.6 = 29 pies
Válvulas G. = 2 x 29' = 58 pies
La caída de presión en la tubería es:
AP = f' L (1.1)
= 0.18/ 100 (40 + 58 +29)(1.1) = 25.15 pies de H20
Caída de presión del sistema será:
APT = AP tubería + AP serpentín + AP enfriador
APT = 25.15 + 29.0 + 2.0
APT = 56.15 pies de H2 O
APT + 10% APT = 56.1 5 + 5.6 = 62.75 pies de H2 O
Se necesita una bomba para un gasto de 3777 I/h y una presión de 62.75 pies de
H2 O.
24
Cálculo de aislamiento para las cámaras.
Para la construcción de las cámaras se cuenta con un espacio en el edificio T el
cual tiene las dimensiones siguientes 8m x 6.8m y una altura de 2.7m.
En esta área se construirán los dos cuartos distribuidos como se indica en la
siguiente propuesta (sin aislamiento).
Cuarto interior (cámara fría):
L = 6.20
A = 3.80
Cuarto exterior:
L = 6.20
A = 3.07
Con la siguiente distribución (sin aislante):
t 3.0
t 3.8
1 Figura 7.
25
El lugar donde se construirán las cámaras de ambiente controlado, esta en el
interior de un edificio, por lo que, para el cálculo de ganancias y perdidas de calor
no se considera la radiación solar, por lo que solo se consideran ganancias y
perdidas de calor por transmisión.
Para este cálculo tenemos que las temperaturas extremas en las cámaras o
cuartos son:
Cuarto frío: -30°C 32°C
AT = 62°C
Cuarto caliente: 50°C 0°C
AT = 50°C
Entre los dos cuartos tenemos: AT = 80°C
Según la norma sólo se permitirán perdidas del 5% de calor.
En este caso para el cuarto frío tenemos que la unidad más grande a probarse
proporciona 10,656 Kcal/h, entonces el 5% de este calor es de 532.8 KcaVh. Por
lo tanto necesitamos calcular un coeficiente global de transmisión de calor para
esta cantidad de calor:
Q = A U A T
donde:
A = área (m2)
U = coeficiente global de transmisión de calor
AT = diferencia de temperatura
U = Q / A A T
26
Si Qs = 10,656 más un 30% y queremos que solo se pierda el 5% entonces el
cálculo de U lo hacemos con el 5% de 13852.8 que será de Q = 692.64.
CUARTO FRíO
U = 692.64 / 5809.32
u = 0.12
CUARTO CALIENTE
MURO A x A T AT A
1
405 -50 3 x 2.7 2
783 -50 5.8 x 2.7
I I I
6 405 -50 3 x 2.7
7 1252.8 -80 5.8 x 2.7
PISO 783 -45 5.8 x 3
TECHO 870 -50 5.8 x 3
4,498.8
U = 692.64 / 4,498.8 = O. 15
Necesitamos un material con coeficiente de transmisión U = 0.12 para la cámara
fría, y para la cámara caliente U = 0.15. Calculamos los coeficientes de multipanel
formado por espuma de poliuretano y caras metálicas de lámina delgada.
u = 1 ( I/ h, + e/k + l/hi)
donde:
h, = coeficiente de convección aire externo
h, = 5.7 + 3.8 Vv
Vv = velocidad del viento
hi = coeficiente de convección aire interno
e = espesor de material
k = conductividad térmica del material
Para 4 de espesor:
Ui, = 1 / (118 + 0.1016/0.01984 + 1/8) = 0.186
28
Ued = 1 / (1 125 + O. 1 O1 6/0.01984 + 1 /8) = O. 1892
Para 6 de espesor:
UiM = 1 / (1 /8 + O. 1524/0.01984 + 1 /8) = O. 126
Ued = 1 / (1 125 + O. 1524/0.01984 + 1 /8) = O. 1275
Para 8 de espesor:
Uiw = 1 / (118 + 0.2032/0.01984 + 1/8) = 0.0953
Ued = 1 / (1125 + 0.2032/0.01984 + 1/8) = 0.096
De los valores del coeficiente global de transferencia de calor del multipanel de
poliuretano, vemos que el espesor más adecuado para aislar las cámaras es el de
6” de espesor. Para saber que perdidas tendríamos con este espesor hacemos
los cálculos siguientes:
CUARTO FRíO
TECHO
734.21
163.27 62 O. 126 20.9
29
CUARTO CALIENTE
TECHO
-61 5.1 5
-1 10.93 -50 O. 128 17.4
De los resultados anteriores vemos que con 6 de aislante de multipanel de
poliuretano para el frío se tiene una ganancia de 734.21 Kcal/h que equivale al
5.3%, y para el cuarto caliente tenemos una perdida de calor de -61 5.1 5 Kcal/h
que equivale al 4.5%.
30
Las cámaras quedarán como se muestra en la siguiente figura, ya con el
aislamiento.
1
3.00 CÁMARA CALIENTE
CÁMARA FRíA
3.60
++ 1.80
31
Equipo de medición.
De acuerdo con ASHFWE STANDARD (1 983), nos dice que para las lecturas a
distancia, se utilizarán tubos muestra para medir la temperatura de bulbo humedo
o seco en ambas cámaras. El diámetro interno de los tubos de muestra donde se
insertanlos termómetros, no será menor a 75 mm. El tubo de prueba puede ser
conducido fuera de las paredes de las cámaras para facilitar las lecturas de los
termometros, pero debe ser sellado y aislado para evitar fugas de calor. Los tubos
de prueba del ventilador y del motor del ventilador se instalan completamente
dentro de las cámaras.
Los puntos de prueba de las temperaturas se registrarán de acuerdo a las
siguientes condiciones:
0 Las temperaturas medidas deben ser representativas alrededor de la unidad.
0 En el punto de medición la temperatura del aire no debe ser afectada por la
descarga de aire en la unidad a prueba.
La exactitud de los instrumentos de medición de temperatura de bulbo seco y
húmedo, para el reacondicionador de aire en las dos cámaras y para el agua
refrigerante será de f 0.005°C. Para el flujo de aire será de * 0.5OC; para todas
las demás temperaturas será de k 0.3OC. La división de la escala más pequeña no
excederá de 0.1OC.
La exactitud de los instrumentos de medición de presión de aire será de f 1.25
Pa. Para la presión de agua será de f 2% de la presión medida. La división menor
de la escala no excederá dos veces la exactitud especificada.
Las mediciones eléctricas se realizarán con cualquiera de los siguientes
instrumentos:
Indicador.
Integrador.
32
Los instrumentos utilizados tendrán una exactitud de f 0.5% de la cantidad
medida.
Los medidores de flujo de agua tendrán una exactitud de f 1% de la cantidad
medida.
Las mediciones se harán con instrumentos que tengan una exactitud de f 2%.
Las mediciones de peso se harán con instrumentos que tengan una exactitud de f
1 %.
V. RESULTADOS Y CONCLUSIONES.
Los resultados obtenidos son los siguientes:
1. Para el equipo de reacondicionamiento del lado del cuarto frío.
0 Equipo de calefacción con capacidad de 15 kW.
0 Equipo humidificador con capacidad de 4.4 kW.
0 Unidad de manejo de aire de 2000 CFM.
2. Para el equipo reacondicionador del Iñado del cuarto caliente.
0 Equipo con capacidad de enfriamiento de 6.85 TR.
0 Unidad de manejo de aire de 3400 CFM.
3. Para la recirculación de agua fría, una bomba para 60 pies de H20 de presión y
para un gasto de 3777 Kg/h.
4. Tubos de muestra, para las lecturas a distancia, con diametro interno mínimo
de 75 mm.
5. El aislamiento de las paredes tendrá un coeficiente global de transferencia de
calor U = 0.12; por lo que se utilizará multipanel de poliuretano de 6 de
espesor, el cual tiene una U = O. 126.
6. Las dimensiones de las camáras son las siguientes:
34
CUARTO ALTO ANCHO LARGO I I
FRíO 2.7 3.6 5.8
CALIENTE 2.7 3.0 5.8
El propósito de este trabajo fue el diseño de un calorimetro para probar y evaluar
acondicionadores de aire con capacidades de hasta 5 TR, y que este pueda,
como mínimo, realizar las pruebas establecidas en la norma mexicana para
acondicionadores de aire tipo cuarto y tipo paquete.
Los cálculos de los equipos reacondicionadores de las dos cámaras, del lado del
cuarto frío y del lado del cuarto caliente, se realizaron tomando como base una
unidad de acondicionamiento de aire de 5 TR, el cual es el equipo de mayor
tamaño que se podrá probar en este calorímetro. De esta manera se asegura, que
los equipos de reacondicionamiento con las capacidades calculadas funcionarán
para cualquier equipo que se desee probar con capacidades de 5 TR y menores.
Las perdidas y ganancias de calor, por paredes y techos, serán como máximo de
4.5% en el lado del cuarto caliente y de 5.3% en el lado del cuarto frío, que es
casi igual al lo que se pide en la norma (5% de perdidas).
Con el equipo de reacondicionamiento del lado del cuarto caliente y con las
dimensiones que tendrá, se cumple con los parámetros de temperaturas,
humedades y distancias pedidos por la norma mexicana para realizar pruebas de
eficiencia energética en refrigeradores electrodomésticos.
Con este equipo, también se podrán simular otras condiciones de humedad y
temperatura diferentes a las especificadas por las normas, como las de algunas
ciudades o regiones del país; para probar equipos de acondicionamiento de aire y
refrigeradores domésticos a condiciones reales de operación, y de esta forma
saber que aparatos son los que mejor funcionan en los distintos climas de nuestro
país y cuales son los que utilizan menor cantidad de energía.
35
VI. BIBLIOGRAFIA.
1. Notas del curso “AHORRRO DE ENERGíA EN SISTEMAS DE AIRE
ACONDICIONADO Y REFRIGERACIóN” ,J.J. Ambriz y H. Romero-Paredes.
ATPAE.
2. Optimización energética de las instalaciones de aire acondicionado. (IDAE).
3. Proyecto de Norma Oficial Mexicana NOM-O1 1 -ENE-1996, Eficiencia
energética de acondicionadores de aire tipo central. Límites , métodos de
prueba y etiquetado. Diario Oficial de la Federación.
4. Norma Oficial Mexicana, NOM-073-SCFI-1994. Eficiencia energética en
acondicionadores en acondicionadores tipo cuarto. Diario Oficial de la
Federación.
5. Norma Oficial Mexicana, NOM-072-SCFI-1994. Eficiencia energética de
refrigeradores electodomésticos. Diario Oficial de la Federación.
VII. APENDICE.
APNDICE A. ANSHAHAM ACONDICIONADORES TIPO CUARTO. AMERICAN NATIONAL STANDARD
ANSIIAHAM RAC - 1982 ACONDICIONADORES TIPO CUARTO.
I. PROP~SITO.
1 .l. Esta norma establece un procedimiento uniforme repetible o un método
estándar para medición específica de productos característicos de
acondicionadores de aire.
I .2. Los métodos de la norma y los niveles recomendados de funcionamiento,
donde aparecerán, serán destinados a proveer un medio de comparación y
evaluación de diferentes marcas y modelos de acondicionadores de aire,
observando las características significativas de uso de un producto.
1.3. Los métodos de la norma y los niveles recomendados de funcionamiento, no
serán destinados al ejercicio de la inventiva o para proveer el mejoramiento e
innovación de diseño y funcionamiento.
2. ALCANCE.
Esta norma establece los métodos a seguir para la ejecución de las
mediciones e incluye secciones de definición, condiciones de prueba, pruebas
para mediciones normales, pruebas de funcionamiento y seguridad, aplicables a
acondicionadores de aire como los definidos en 3.1.
Las pruebas de funcionamiento para unidades calentador-enfriador
(sección 7) aplicables a unidades diseñadas aire-aire con bombas como fuente de
calor con o sin resistencia suplementaria. Las pruebas se aplican a unidades con
resistencia eléctrica como única fuente de calor.
3. DEFINICIONES.
37
3.1. Acondicionadores de aire para cuatfo. Un acondicionador de aire es un cajón
ensamblado diseñado como una unidad para montarse en una ventana o a través
de un muro, o como una consola. Esta es diseñada primeramente para proveer
aire acondicionado entregándolo frío a un espacio cerrado, cuarto o zona. Incluye
una primer fuente de refrigeración para enfriar y una de deshumidificación y
medios para enfriar y limpiar el aire, y puede incluir medios para ventilación y
calefacción.
Una terminal de paquete acondicionadora de aire es un sistema diseñado
acomodando varios componentes para métodos de calefacción; éste no se
considera como un acondicionador de aire.
3.2. Capacidad de enfriamiento. Es una medición de la habilidad de una unidad
para remover el calor de un espacio cerrado, cuarto o zona.
3.3. Capacidad de deshumidíficación. Es una medición de la habilidad de una
unidad para remover la humedad de un espacio cerrado, cuarto o zona.
3.4. Capacidad de calefacción. Es una medición de la habilidad de una unidad
para adicionar calor a un espacio cerrado, cuarto o zona.
3.5. Recirculación de aire. Es el aire descargado por una unidad dentro de un
espacio cerrado, cuarto o zona, cuando toda la ventilación y salidas están
cerradas.
3.6. Ventilación de aire. Es el aire introducido desde afuera, por una unidad dentro
de un espacio cerrado, cuarto o zona.
3.7. Salida de aire. Es el aire descargado al lado de afuera por una unidad desde
un espacio cerrado cuarto o zona.
3.8. Aire normal. Es el aire que tiene una densidad de 0.175 lbM3 (1.20 Kg/cm3) y
es equivalente al aire seco a una temperatura de 21. IoC y presión barométrica de
19.92 pulg. De mercurio (101.325 Kpa).
3.9. Relación de eficiencia de energia. Es un valor que representa la eficiencia
eléctrica relativa de un acondicionador de aire. Esta se expresa en BtuNVh y se
38
obtiene dividiendo la medición de la capacidad de enfriamiento (Btu/h) por la
medición promedio de la potencia eléctrica de entrada en watts durante la
medición de la capacidad de enfriamiento. Este número es alrededor o cercano a
0.1.
4. CONDICIONES DE PRUEBA.
4.1. General. Las pruebas para acondicionadores de aire para cuarto serán de
acuerdo con los procedimientos dados en ésta norma.
4.2. Tolerancia de prueba. Las tolerancias en todas las lecturas de las mediciones
de prueba de esta norma estarán de acuerdo con las últimas ediciones de
American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers
(ASHRAE). Standard 16, “Method of Testing for Rating Room Air Conditioners” y
ASHRAE Standard 58, “Method of Testing for Rating Room Air Conditioner
Heating Capacity”.
La tolerancia en todas las demás mediciones de prueba será como sigue:
+I OF (O.S°C) Temperatura de bulbo seco y de bulbo húmedo para
aire.
+0.5OF (0.3OC) Para temperaturas de agua.
+I % Para lecturas de voltaje.
4.3. Voltaje. Todos los conductores de prueba de voltaje especificados en la
etiqueta, a menos que se especifique otra cosa.
5. MEDICINES DE PRUEBA NORMALES.
5.1. Mediciones normales. Establece un modelo de medición a la norma de
condiciones de prueba especificadas en esta sección.
Las mediciones normales para acondicionadores de aire de cuarto son:
capacidad de enfriamiento, capacidad de calefacción, capacidad de
39
deshumidificación, capacidad de recirculación de aire, cantidad de aire de
ventilación, cantidad de aire de escape, y suministro de electricidad.
5.2. Condiciones de prueba normales.
5.2.1. Condiciones de temperatura para pruebas de capacidad de
enfriamiento.
5.2.1.1. Unidades enfriadas por aire.
Aire de cuarto Temp. 8OoF (26.7OC) bulbo seco.
67OF (1 9.4OC) bulbo húmedo.
Aire de afuera Temp. 95OF (35.OOC) bulbo seco.
75OF (23.9%) bulbo húmedo.
5.2.1.2. Unidades enfriadas por agua.
Aire de cuarto Temp. 8OoF (26.7OC) bulbo seco.
67OF (1 9.4OC) bulbo húmedo.
Agua condensada Temp. 75OF (23.9OC) de entrada.
95OF (35.OOC) de desecho.
5.2.2. Condiciones de temperatura para la prueba de capacidad de
calefacción.
Aire del cuarto Temp. 7OoF (21.1 OC) bulbo seco.
Aire de afuera Temp. 47OF (8.3OC) bulbo seco.
43OF (6.1 OC) bulbo húmedo.
5.2.3. Voltajes para mediciones de pruebas normales. El voltaje de la
conexión que se suministra a la unidad es el voltaje que esta expresado en la
etiqueta a una frecuencia de 60 Hz. Este es 11 5, 208, 2301208, 265 volts. Para
unidades manufacturadas para exportación, el voltaje y la frecuencia estarán
expresados en la etiqueta.
40
5.3. Etiqueta. La siguiente información mínima, basada en los datos obtenidos en
concordancia con las disposiciones de esta sección, estará incluida en la etiqueta
de cada acondicionador de aire.
5.3.1. Fecha de etiqueta. La fecha de la etiqueta será de acuerdo con la
úitima edición de Underwriters Laboratories (UL) Standard 484 for Room Air
Conditioners.
5.3.2. Entrada de potencia elbctrica. Promedio de la potencia eléctrica de
entrada en watts medida durante la determinación de la capacidad de
enfriamiento en 6.1.
5.3.3. Capacidad de enfriamiento y calentamiento. Capacidad de
enfriamiento en Btu/h, o si también provee calentamiento, capacidad de
calentamiento y enfriamiento en Btu/h, a condiciones normales con todos los
controles colocados a máxima capacidad.
6. EJECUCIóN DE PRUEBAS.
La capacidad de enfriamiento se expresa en Btu/h.
6.2. Prueba de capacidad de deshumidificación. Calcular la capacidad
deshumidificación de los datos de prueba obtenidos a las condiciones normales
de prueba especificadas en la sección 5.2., cuando la prueba este de acuerdo con
la última edición de ASHRAE Standard 16, “Method of Testing for Rating Room Air
Conditioners”.
La capacidad de deshumidificación se expresa en pints por hora. Esta
puede ser calculada de los datos de prueba utilizando la siguiente ecuación:
41
Pints por hora = pound por hora / I .O4
6.3. Prueba de cantidad de aire recirculado. Calcular la cantidad de aire
recirculado de los datos de prueba obtenidos cuando la prueba este de acuerdo
con la última edición de ASHRAE Standard 16, “Method of Testing for Rating
Room Air Conditioners”.
Operando el ventilador de recirculación a la más alta rapidez con los
registros de ventilación y salida de airé cerrados.
Las cantidades de aire recirculado se expresan en cfm de aire normal.
6.4. prueba de cantidad de aire ventilado y prueba de cantidad de aire de escape.
Calcular la cantidad de aire ventilado y la cantidad de aire de escape de los datos
de prueba obtenidos cuando la prueba este de acuerdo con la última edición de
ASHRAE Standard 16, “Method of Testing for Rating Room Air Conditioners”.
Esto estará a presión diferencial estática cero entre los lados de la puerta
de entrada y la puerta de salida y los medios de enfriamiento y calentamiento, si
los hay, no estarán siendo operados. Para la prueba de cantidad de aire de
ventilación, abrir el registro de ventilación y cerrar el de escape. Para la prueba
de cantidad de aire de escape, abrir el registro de salida de aire y cerrar el de
ventilación, si lo hay.
La cantidad de aire de ventilación y la de escape se expresan en cfm de
aire normal.
6.5. Prueba de entrada eldctrica. Determinar la entrada eléctrica de los datos de
voltaje de la etiqueta a condiciones normales de prueba especificadas en la
sección 5.2, cuando la prueba este de acuerdo con la última edición de ASHRAE
Standard 16, “Method of Testing for Rating Room Air Conditioners”.
La entrada eléctrica se expresas en watts y amperes.
6.6. Condiciones de prueba de operacidn máxima. Someter al acondicionador de
aire para cuarto a las siguientes pruebas de operación máxima, con sus controles
42
colocados para máximo enfriamiento y con sus registros de ventilación de aire y
de escape cerrados.
6.6.1. Condiciones de temperatura.
6.6.1.1. Para unidades enfriadas por aire.
Aire del cuarto Temp. 90°F (32.2OC) bulbo seco.
73OF (22.8OC) bulbo húmedo.
Aire de afuera Temp. 11 O°F (43.3OC) bulbo seco.
73OF (25.6OC) bulbo húmedo.
6.6.1.2. Para unidades enfriadas por agua.
Aire del cuarto Temp. 90°F (32.2OC) bulbo seco.
73OF (22.8OC) bulbo húmedo.
Agua condensada Temp. 8OoF (26.7OC) entrada.
1 00°F(337.80C) desecho.
6.6.2. Voltajes. Correr la prueba a 90% y 110% del voltaje, de la etiqueta, a
la conexión que suministra la unidad y al valor fijo de la frecuencia del fabricante.
Mantener estos voltajes a los porcentajes especificados bajo condiciones de
funcionamiento. El servicio eléctrico a conexión de suministro de la unidad será
tal que el voltaje no se elevará más que el 3% cuando la unidad este parada.
Después, el será ajustado para cumplir este resultado, no hacer ajustes
subsecuentes durante una u otra prueba.
Para unidades de 2301208 volts, efectuar la prueba a 10% del voltaje más
alto y 90% del voltaje más bajo. La prueba de voltaje tendrá un rango de arriba de
90 a 95 % del voltaje más bajo si el fabricante lo expresa en la literatura, hojas de
especificación y10 contiguas a la etiqueta de la unidad, que éste es el voltaje
mínimo al cual operará la unidad.
43
6.6.3. Procedimiento. Operar el acondicionador de aire de tipo cuarto
continuamente por dos horas después de que sea estabilizada la temperatura de
aire especificada y el nivel de equilibrio de condensación. Interrumpir toda la
potencia del acondicionador de aire tipo cuarto por 3 minutos y entonces
restablecerlo por una hora.
6.6.4. Niveles de funcionamiento recomendado.
6.6.4.1. Es recomendado que el acondicionador de aire de cuarto
opere durante toda la prueba sin daño de los motores u otras partes eléctricas o
alambres vencidos por sobrecalentamiento y sin averías a cualquier otro
componente por cualquier causa aparente.
NOTA: Ya que los voltajes extremos y condiciones ambientales
especificadas aquí pueden ser encontradas en una aplicación actual, una buena
práctica de ingeniería impone que los componentes no fallen bajo estas
condiciones.
6.6.4.2. Se recomienda que los motores del acondicionador de aire
de cuarto operen continuamente durante las primeras dos horas de prueba sin
tropiezo del protector de sobrecarga del motor.
6.6.4.3. Se recomienda que la puesta en marcha del compresor sea
dentro de los cinco minutos después de que se restaure la potencia; el protector
de sobrecarga del motor se dispara únicamente durante este periodo, si lo hay;
entonces el compresor esta en carrera continua por la hora restante del periodo
de prueba.
6.6.4.4. Para unidades enfriadas por agua, se recomienda que la
presión de caída de agua a través de la unidad, incluyendo la válvula reguladora
de agua, no exceda 25 psi (1 70 Kpa).
NOTA: Los niveles recomendados en las citas 6.6.4.2., 6.6.4.3. y
6.6.4.4. forman una línea guía importante de diseño para el desarrollo de
ingeniería y resultan de la experiencia generada en productos diseñados
44
anteriormente. Esto refleja las expectativas que se han desarrollado respecto al
funcionamiento del producto.
6.7. Pruebas de congelamiento. Someter al acondicionador de aire para cuarto a
las siguientes pruebas de congelamiento, operando con sus termostatos, si tiene
alguno, ajustarlos a las temperaturas más bajas de funcionamiento y con sus
controles de rapidez de ventilador, registros y parrillas producir la máxima
tendencia a escarcha o hielo en el evaporador, cuidando que cada
funcionamiento no sea contrario a las instrucciones de operación del fabricante.
6.7. I . Prueba del evaporador de aire bloqueado.
6.7.1.1. Condiciones de temperatura para unidades enfriadas por
aire.
Aire del cuarto Temp. 70°F (21. IOC) bulbo seco.
Temp. 60°F (1 5.6OC) bulbo húmedo.
Aire de afuera Temp. 70°F (21.1 "C) bulbo seco.
Temp. 60°F (1 56°C) bulbo húmedo.
6.7.1.2. Condiciones de temperatura para unidades enfriadas por
agua.
Aire del cuarto Temp. 70°F (21. 1°C) bulbo seco.
Temp. 6OoF (1 56°C) bulbo húmedo
agua condensada Temp. 7OoF (21.1 O C ) desecho.
NOTA: La temperatura de bulbo seco del aire del cuarto más baja a la cual
se permite que la unidad funcione es la del nivel más bajo del termostato, si su
funcionamiento es aproximadamente 7OoF (21 .l°C) , puede ser sustituido. Se
mantendrá una humedad relativa (HR) constante.
6.7.1.3. Procedimiento. La unidad se opera continuamente en el ciclo
de enfriamiento de 12 horas, después de estabilizarse a las condiciones de
temperatura especificadas.
45
6.7.1.4. Niveles de funcionamiento recomendados. Se recomienda
que al final de 12 horas, el hielo o escarcha acumulada en el evaporador no
exceda el 50% del área de enfriamiento del evaporador.
NOTA: Las condiciones de temperatura especificadas y la duración
de la prueba son una guía para establecer el funcionamiento mínimo a la
temperatura ambiente baja del lado de afuera. El cual gira en torno a satisfacer
las expectativas del funcionamiento del producto. La acumulación de hielo
máxima recomendada esta basada en la experiencia industrial de que 50% del
área libre del serpentín del evaporador permite a la unidad limpiarse así mismo
con elevar la temperatura.
6.7.2. Prueba de goteo.
6.7.2.1. Procedimiento. Operar la unidad 6 horas a las mismas
condiciones que en la prueba de aire bloqueado descrita en 6.7.1 ., con la entrada
de aire del lado del cuarto tapada al completar un bloqueo al paso del aire así
como al intentar realizar un bloqueo completo del serpentín del evaporador por
escarcha.
Después de un periodo de operación de 6 horas, parar la unidad y
remover el aire cubriendo la entrada hasta que la acumulación de hielo o
escarcha sea derretida. La temperatura del cuarto puede ser elevada para ayudar
a derretir el hielo o la escarcha.
Entonces encender la unidad de ventilación otra vez y operarlos a
alta velocidad durante 5 minutos. No encender el compresor durante este periodo.
6.7.2.2. Nivel recomendado de funcionamiento. Durante la prueba se
recomienda que no haya gotas de hielo en la unida y no gotee agua o apagar la
unidad del lado del cuarto.
NOTA: La buena práctica de ingeniería y la larga experiencia en el
campo dictan que la unidad no descarga hielo y condensado en el lado del cuarto,
lo cual puede causar deterioro a las partes y/o crea extraños peligros eléctricos.
46
Los criterios de prueba y los niveles recomendados de funcionamiento están
basados en la experiencia y son opiniones necesarias para satisfacer las
expectativas razonables para el funcionamiento del producto.
6.8. Prueba de sudor de/ recinto. Someter al acondicionador de aire a la siguiente
prueba de sudor del recinto, operando con sus controles, ventiladores registros y
parrillas funcionando para producir la máxima tendencia a sudar, previendo que
cada funcionamiento no sea contrario a las instrucciones de operación del
fabricante.
6.8.1 . Condiciones de temperatura.
6.8.1 . I . Para unidades enfriadas por aire.
Aire del cuarto Temp. 8OoF (26.7OC) bulbo seco.
75OF (23.9OC) bulbo húmedo.
Aire del afuera Temp. 8OoF (26.7OC) bulbo seco.
75OF (23.9OC) bulbo húmedo.
6.8.1.2. Para unidades enfriadas por agua.
Aire del cuarto Temp. 8OoF (26.7OC) bulbo seco.
75OF (23.9OC) bulbo húmedo.
Agua condensada Temp. 8OoF (26.7OC) desecho.
6.8.2. Procedimiento. Después de estabilizar las condiciones de
temperatura especificadas, operar la unidad continuamente durante un periodo de
4 horas.
6.8.3. Nivel recomendado de funcionamiento. Se recomienda que no se
condense el agua goteada, ni correr o apagar la unidad durante la prueba.
NOTA: Sin embargo esto es inusual para el lado del cuarto que tiene 80%
de RH, por cuatro horas en una aplicación actual, la experiencia en el campo,
47
muestra que conforme con el procedimiento de prueba y el nivel recomendado de
funcionamiento se asegura la satisfacción del producto.
El nivel recomendado de funcionamiento esta basado en la experiencia y
es necesario para satisfacer las expectaciones razonables del producto y para
prevenir problemas asociados con la descarga de agua del lado del cuarto, (ver
nota de la sección 6.7.2.2.) además de problemas asociados con la descarga de
agua del lado de afuera, tales como: banquetas resbaladizas y manchas de agua
en la estructura exterior.
6.9. Prueba de la disposicibn del condensador. (Esta prueba puede ser corrida al
mismo tiempo con la prueba de sudor del recinto descrita en 6.8.). Sujetar el
enfriador del acondicionador de aire para cuarto a la siguiente prueba de
disposición del condensador , operando con sus controles, ventiladores, registros
y parrillas ajustados para producir condensación a la máxima proporción de tal
manera de no contrariar las instrucciones de operación del fabricante.
6.9.1. Condiciones de temperatura.
Aire del cuarto Temp. 8OoF (26.7OC) bulbo seco.
75OF (23.9OC) bulbo húmedo.
Aire de afuera Temp. 8OoF (26.7OC) bulbo seco.
75OF (23.9OC) bulbo húmedo.
6.9.2. Procedimiento. Después de estabilizar las condiciones de
temperatura especificada, operar el acondicionador de aire continuamente por
cuatro horas después de que el nivel de condensación haya llegado al equilibrio.
6.9.3. Nivel de funcionamiento recomendado. Se recomienda que durante
la prueba, el acondicionador de aire de cuarto tenga la habilidad de disponer del
condensador para que de esta manera no este goteando o no sople agua de la
unidad tal que el local o los alrededores puedan ser mojados.
48
NOTA: La experiencia muestra que mientras sea tolerable por corta
duración, una gota de agua persistente uniforme prolongada resultan condiciones
ambientales de alta humedad que son inaceptables en productos en más
aplicaciones. Gotas condensadas proponen los mismos problemas potenciales
como los anotados abajo de 6.8.3. El nivel de funcionamiento recomendado esta
basado en el campo de la experiencia y es necesario asegurar un producto con
aceptabilidad para evitar problemas potenciales de descarga.
7. PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO PARA UNIDADES DE ENFRIAMIENTO-
CALENTAMIENTO.
7.1. Unidades de enfriamienfo-calenfami~nfo. Las pruebas y niveles
recomendados de funcionamiento son cuatro en esta sección en adición a los de
la sección 6 y se aplican a unidades de enfriamiento-calentamiento cuando
operan en el modo calentamiento.
7.2. Prueba de capacidad de calentamiento. Calcular la capacidad de
calentamiento de un acondicionador de aire tipo cuarto de los datos obtenidos en
la prueba a condiciones normales especificada en la sección 5.2, cuando la
prueba este de acuerdo a la última edición de ASHRAE Standard 58, “Method of
Testing for Rating Room Air Conditioners Heating Capacity”.
La capacidad de calentamiento se expresa en Btu/h.
7.3. Prueba de enfrada el6cfrica. Determinar la entrada eléctrica al voltaje de la
etiqueta a la prueba a condiciones normales especificada en la sección 5.2,
cuando la prueba este de acuerdo a la última edición de ASHRAE Standard 58,
“Method of Testing for Rating Room Air Conditioners Heating capacity”.
La entrada eléctrica se expresará como el total de amperes y el total de
watts registrados para todos los motores y calentadores los cuales operan al
mismo tiempo en la prueba a condiciones normales.
49
7.4. prueba de aplicacibn de capacidad de calentamiento. Calcular la capacidad
de calentamiento aplicada a los datos de prueba a condiciones normales
especificada en la sección 5.2, cuando la prueba este de acuerdo a la última
edición de ASHRAE Standard 58, ”Method of Testing for Rating Room Air
Conditioners Heating Capacity”.
Condiciones de temperatura:
Aire del cuarto Temp. 7OoF (21. IOC) bulbo seco.
Aire exterior Temp. 2OoF (-6.7OC) bulbo seco.
19OF (-7.2OC) bulbo húmedo.
NOTA: La temperatura de operación más baja recomendada por el
fabricante en esta literatura y especificaciones es 2OoF (-6.7OC) de bulbo seco y
humedad relativa de 85% puede ser sustituida por la temperatura de bulbo seco
exterior.
7.5. Pruebas a condiciones de operacibn máxima. Sujetar las bombas modelo de
un acondicionador de aire tipo cuarto a la siguiente prueba de condiciones de
operación máxima, operando con los controles para el máximo calentamiento y
con los registros de ventilación y salida de aire cerrados.
7.5.1. Condiciones de temperatura.
Aire del cuarto Temp. 8OoF (26.7OC)bulbo seco.
Aire exterior Temp. 75OF (23.9OC) bulbo seco.
65OF (1 18.3OC) bulbo húmedo.
7.5.2. Voltajes. AI correr la prueba al 90% y 110% del voltaje de la etiqueta
a la conexión que suministra a la unidad y al rango de frecuencia del fabricante.
Mantener estos voltajes a los porcentajes especificados bajo condiciones de
funcionamiento. El servicio eléctrico de la conexión de abastecimiento es tal que
el voltaje no pasa más del 3% cuando la unidad se pare. Después de que se
50
ajusto el servicio para cumplir este resultado, no hacer ajustes subsecuentes
durante esta prueba.
Para unidades de 230/208 volts, efectuar la prueba a 10% del voltaje más
alto y 90% del voltaje más bajo. La prueba de voltaje tendrá un rango de arriba de
90 a 95 % del voltaje más bajo si el fabricante lo expresa en la literatura, hojas de
especificación y/o contiguas a la etiqueta de la unidad, que éste es el voltaje
mínimo al cual operará la unidad.
7.5.3. Procedimiento. Operar el acondicionador de aire de tipo cuarto
continuamente por dos horas después de que sea estabilizada la temperatura de
aire especificada y el nivel de equilibrio de condensación. Interrumpir toda la
potencia del acondicionador de aire tipo cuarto por 3 minutos y entonces
restablecerlo por una hora.
7.5.4. Niveles de funcionamiento recomendados.
7.5.4.1. Durante toda la prueba se recomienda que el
acondicionador de aire opere sin dañar los motores u otras partes eléctricas o
alambres de calentamiento y sin perjudicar algún otro componente por alguna
causa operacional.
NOTA: Ya que los voltajes extremos y las condiciones ambientales
especificadas aquí, pueden ser encontradas en una aplicación actual, la buena
práctica de ingeniería dicta no abandonar los componentes bajo estas
condiciones.
7.5.4.2. Se recomienda que los motores del acondicionador de aire
de cuarto operen continuamente durante las primeras dos horas de prueba sin
hacer caer al motor en su protección de sobrecarga.
7.5.4.3. Se recomienda que el compresor se encienda dentro de los
cinco minutos después de que se restaure la potencia; el protector de sobrecarga
del motor se dispara únicamente durante este periodo, si lo hay; entonces el
compresor esta en carrera continua por la hora restante del periodo de prueba.
51
NOTA: Los niveles recomendados en las citas 7.5.4.2.y 7.5.4.3.
forman una línea guía importante de diseño para el desarrollo de ingeniería y
resultan de la experiencia ganada en productos diseñados anteriormente. Esto
refleja las expectativas que se han desarrollado respecto al funcionamiento del
producto.
7.6. Prueba exterior de/ serpentin de enfriamiento. Someter los modelos de
bombas de calor diseñadas para la operación en el rango de congelamiento a la
siguiente prueba de deshielo, con los controles, ventiladores, registros y parrillas
colocados para producir la tendencia máxima a escarcha o hielo al exterior del
serpentín, siempre que el funcionamiento no sea contrario a las instrucciones del
fabricante.
7.6.1 . Condiciones de temperatura.
Aire del cuarto Temp. 7OoF (21OC) bulbo seco.
6OoF (1 5.6OC) bulbo húmedo.
Aire exterior Temp. 35OF (1.7OC) bulbo seco.
33OF (0.6OC) bulbo húmedo.
La temperatura de operación más baja recomendada por el fabricante (si es
superior a 35OF(4.7OC)) y también indicada en sus especificaciones y en la
literatura y a 80% RH (mínima) puede ser sustituida por la temperatura de bulbo
seco exterior.
7.6.2. Procedimiento. Después de estabilizar la condiciones de temperatura
especificadas, operar la unida continuamente. Comenzar la prueba con la
terminación del ciclo de deshielo y correrla continuamente por tres horas más o
ampliar el tiempo necesario para alcanzar y terminar el ciclo de deshielo que
ocurre inmediatamente después de un periodo de tres horas.
7.6.3. Niveles recomendados de funcionamiento. Se recomienda que
durante el periodo de prueba, el tiempo total requerido para deshielo no exceda el
20% del tiempo total de prueba.
Se recomienda que durante cada ciclo de deshielo en la puerta interior la
temperatura de abastecimiento de aire la unidad no goteará por debajo de 65OF
(1 8.3OC) por más de un minuto. Este nivel recomendado de funcionamiento no se
aplica si esta provisto de un circulo de control de calor complementario durante el
deshielo.
NOTA: Un medio de asegurar que la unidad tiene un método positivo de
deshielo y puede calentar y deshielar bajo condiciones de bajas temperaturas
mientras mantiene condiciones de confort razonables se crea el producto
necesario a la satisfacción. Los niveles recomendados que resultan con ayuda de
la experiencia de la primera y segunda generación de controles de deshielos
cumplen este objetivo y son líneas a seguir para el desarrollo de la ingeniería.
8. SEGURIDAD.
Se recomienda que los acondicionadores de aire para cuarto cumplan con
los requerimientos de la última edición de American National Standard B9.1,
“Safety Code for Mechanical Refrigeration”.
Se recomienda que los acondicionadores de aire para cuarto cumplan con
los requerimientos de la última edición de “Underwriters Laboratories, Room Air
Conditioners”.
53
APENDICE B. MÉTODO DE PRUEBA ASHRAE. ASHRAE STANDARD (ANSI-ASHRAE 16-1 988)
MÉTODO DE PRUEBA PARA ACONDICIONADORES DE A
Y TERMINALES DE ACONDICIONADORES DE PAQUETE. 4lRE PARA Cl JARTO
Este prefacio no es parte de esta norma, pero se puede tomar en cuenta para propósitos de información únicamente.
PREFACIO
Esta norma describen un método de pruebas para obtener capacidades de enfriamiento y capacidad de flujo para acondicionadores de aire para cuarto y acondicionadores de aire tipo paquete.
La norma se desarrolló originalmente para la "American Society of Refrigerating Engineers (ASRE)" circular 13-42 "Standard Methods for Rating and Testing Air Conditioning Equipment, y la norma 16-56 ASRE fue impresa primero como norma ASHRAE 16-1961 , "Method of Testing for Rating Room Air Conditioners", con revisiones en 1969 y 1983.
La norma 1983 fue aprobada por el comité de normas ASHRAE el 6 de septiembre de 1983 y por el consejo de directores el 1 de diciembre de 1983 y por el "American National Standards Institute" el 24 de febrero de 1984.
La norma de 1983 fue recomendada para confirmación con cambios editoriales menores por el comité de normas el 31 de enero de 1988. Como se publico en el diario de ASHRAE sin comentarios negativos, el consejo de directores aprobó la confirmación con cambios editoriales menores el 30 de junio de 1988.
La norma confirmada fue reconocida como una Norma Americana Nacional por ANSI el 14 de diciembre de 1988.
1. ALCANCE Y PROPdSITO.
1.1 ALCANCE.
1.1.1. Esta norma describe un método de prueba para obtener las capacidades de enfriamiento y cantidades de flujo de aire para acondicionadores de aire tipo cuarto y acondicionadores tipo terminal de paquete.
I .I .2. Para propósitos de esta norma un acondicionador de aire para cuarto está definido como un cajón ensamblado diseñado como unidad, primariamente para instalarse en una ventana o a través de una pared o como
54
consola. Éste está diseñado en primer lugar para acondicionar entregando aire libre a un espacio cerrado, cuarto o zona; incluye una fuente principal de refrigeración y deshumidificación, y medios para circulación y limpieza de aire y puede también incluir medios para calefacción y ventilación; y, un acondicionador de terminal de paquete es una fábrica de combinación seleccionada de componentes de calefacción y enfriamiento ensamblada por secciones, destinada a servir a un solo cuarto o zona.
1 . I .3. Los acondicionadores de cuarto que emplean condensadores de agua fría están incluidos en esta norma.
1.1.4. Esta norma no prescribe métodos para obtener las capacidades de calefacción (ver ASHRAE Standard 58-1 986).
1.2. PROP6SlTO.
El propósito de esta norma es: a) Establecer un método uniforme de prueba para obtener datos de
capacidad. b) Especificar los tipos de equipo de prueba para realizar dicha prueba. c) Especificar los datos requeridos y los cálculos a realizarse. d) Listar y definir los términos utilizados en la prueba.
1.3. &TODO DE USO DE ESTA NORMA..
1.3.1. Determinar si esta norma es aplicable por revisión de las secciones 1 Y 2.
1.3.2. Seleccione el tipo de calorímetro de cuarto de la sección 4, la instrumentación de la sección 5 y el equipo de medición de flujo de aire de la sección 7. Otros instrumentos que se describen en estas secciones pueden ser utilizados siempre que la exactitud esté dentro de los límites definidos aquí. Dichas alternativas serán aceptadas en los limites descritos en el "ASHRAE Fundamentals Handbook'' de 1985, en el capitulo de "Measurements IS Instruments".
1.3.3. Pruebas y cálculos de capacidad de acuerdo con los métodos apropiados de la sección 6 y 7.
2. DEFINICIONES.
Exacfifud de lecturas. Donde los limites de porcentaje de las lecturas son especificadas aquí, la referencia base es la magnitud de la cantidad superior medida y no la escala del instrumento.
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Equilibrio evaporativo de un termómetro de bulbo húmedo es la condición obtenida cuando alrededor de la mecha húmeda del bulbo de temperatura ha alcanzado un estado de temperatura constante. Cuando el bulbo sensor de temperatura y la mecha es expuesta al aire a velocidades de aproximadamente 100 fpm (5m/s), la temperatura indicada por el termómetro puede ser considerada como la temperatura de bulbo húmedo.
Flujo de aire de escape de una unidad es la cantidad de aire del cuarto liberado directamente al exterior a través de la unidad.
Unidad tipo transmisión libre toma y descarga el aire directamente en el espacio a ser tratado sin elementos externos que impongan resistencia al aire.
Fuga de flujo de aire es la cantidad de aire intercambiado entre el lado del cuarto y el lado de afuera a través de una unidad como resultado de las características de construcción o como defecto de la técnica de sellado.
Efecto refrigerante latente neto es la capacidad total útil de la unidad para remover vapor de agua desde el espacio a ser acondicionado.
Efecto refrigerante sensible neto es la diferencia entre el efecto refrigerante total neto y el efecto de deshumidificación.
Efecto refrigeranfe total neto de una unidad es la capacidad útil total para remover calor del espacio a ser acondicionado.
Flujo de aire recirculado es la descarga de aire de la unidad al espacio a acondicionar cuando todos los registros de ventilación de la unidad de prueba están cerrados.
Calorímetro de cuarto es un laboratorio de pruebas que consta de un compartimento del lado del cuarto y otro compartimento del lado externo, cada cual esta equipado con instrumentos y acondicionadores. La salida de este equipo es medida y controlada a contra balance, del lado del cuarto es el efecto refrigerante total neto del acondicionador de aire bajo prueba.
Presión barométrica normal, es la presión barométrica de 29.92 in.Hg (I01 kPa).
Flujo de ventilación de aire de una unidad es la cantidad de aire introducido al cuarto a través de la unidad desde el exterior.
56
3. BASES DE LA PRUEBA DE CAPACIDAD
3. l. DETERMINACIONES DE RENDIMIENTO.
3.1.1. Las determinaciones de ejecución serán: a) Efectos cuantitativos producidos por el aire en el espacio a ser
acondicionado tal como enfriamiento como deshumidificación en Btu/h (W) y flujo de aire en pies cúbicos por minuto (Us) bajo las condiciones especificadas .
b) Otros datos pertenecientes a la aplicación del equipo tal como la corriente en amperes y la potencia de entrada en watts bajo las condicione especificadas.
4. CALORíMETROS.
4.1. CALORíMETROS REQUERIDOS PARA LAS PRUEBAS.
La capacidad de enfriamiento de los acondicionadores de aire será probada en un calorímetro de cuarto de cualquiera de los dos tipos, el calibrado o el de ambiente balanceado como se describen en la sección 4.3 y 4.4.
4.2 GENERALIDADES DE LOS CALORíMETROS.
4.2.1. El calorímetro provee de un método para la determinación de la capacidad de enfriamiento en el lado del cuarto únicamente, o si se prefiere en ambos lados, del lado del cuarto y del lado exterior simultáneamente. La determinación de la capacidad del lado del cuarto es hecha por balance de los efectos de enfriamiento y deshumidificación con las mediciones de entrada de calor y agua. La capacidad del lado externo, si se mide, provee una confirmación de la prueba del efecto de enfriamiento y deshumidificación balanceando el calor y el agua rechazada en el condensador con la cantidad medida de medios de enfriamiento.
4.2.2. Los dos compartimentos del calorímetro, el lado del cuarto y el lado exterior, están separados por una división aislada que tiene una abertura en la que se monta el acondicionador de aire. El acondicionador será instalado de manera similar a la instalación normal. Ningún esfuerzo debe hacerse para sellar la construcción interna del acondicionador de aire para prevenir fugas de aire del lado del condensador al lado del evaporador o viceversa, diferente de las instrucciones que sean específicamente dadas por el fabricante para la instalación normal. No hacer conexiones o alteraciones al acondicionador de aire que interfieran con la operación normal. La posición de la parrilla, la rapidez del ventilador y lo análogo se fijarán para obtener resultados de capacidad máxima de
enfriamiento de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Cuando las pruebas son hechas en otras condiciones se harán notar junto con los valores de I comportamiento
4.2.3. Se dispondrá de un dispositivo para equilibrar la presión en la partición de la pared entre los compartimentos del lado del cuarto y del lado exterior, para mantener un balance de presión entre estos compartimentos y también permitir la medición de fugas y ventilación de aire. Una sugerencia de arreglo de los componentes para tal artefacto, usando toberas como se muestra en la figura 2.
Ya que el flujo de aire desde un compartimento al otro puede darse en cualquier dirección uno de dos de los dispositivos debe usarse montado en dirección opuesta o bien empleando un dispositivo reversible.
La presión manométrica de los tubos de muestras será escogida de manera que no sea afectada por la descarga de aire del acondicionador de aire bajo prueba o por la salida del igualador de presión. El ventilador o soplador que extrae el aire de la cámara de descarga permitirá la variación de este flujo de aire por algún medio adecuado, tal como un variador de velocidad o un regulador de tiro como se muestra en la figura 2. La salida de este ventilador será tal que no afecte la entrada de aire al acondicionador de aire bajo prueba.
La energía de entrada al motor del ventilador del igualador se incluirá en la entrada al compartimento en el cual esté localizado durante la prueba de capacidad.
El igualador de presión se ajustará durante la prueba del cuarto calorimétrico o durante la medición de flujo de aire, hasta que la diferencia de presión estática entre el lado del cuarto y el lado exterior de los compartimentos no sea mayor que 0.005 inHz0 (1.25 kPa). En la sección 7 se especifican los cálculos y detalles de construcción.
4.2.4. El tamaño del calorímetro será suficiente para asegurar que no haya restricciones de operación a la entrada o a la salida del acondicionador de aire. Placas perforadas u otras parrillas adecuadas se proveerán a la salida de la descarga del equipo reacondicionador para prevenir velocidades superiores a 100 fpm (0.05 m/s) a la distancia de 3ft (0.91 m) del acondicionador de aire bajo prueba. Se dejara espacio suficiente al frente de cualquier parrilla de entrada o descarga del acondicionador de aire para prevenir interferencia con el flujo de aire. La distancia mínima del acondicionador de aire a la pared o techo del compartimento será de 3 ft (0.91m). Un acondicionador tipo consola será montado en el piso su parte posterior en relación normal a la partición de separación del calorímetro.
58
4.2.5. Cada compartimento será provisto con equipo de reacondicionamiento para circular el aire y mantener las condiciones prescritas. El equipo reacondicionador para el compartimento del lado del cuarto consistirá de calentadores para suministrar el calor sensible y un humidificador para suministrar la humedad. La energía suministrada puede ser eléctrica, de vapor o cualquier otra fuente que pueda ser controlada y medida. El equipo reacondicionador del compartimento del lado exterior proveerá enfriamiento y deshumidificación. Un serpentín de enfriamiento equipado con mamparas para controlar la temperatura de bulbo húmedo o seco. Si se desea se pueden usar aparatos deshumidificadores, recalentadores o ambos, en combinación con el serpentín de enfriamiento. El equipo reacondicionador para ambos compartimentos será provisto con ventiladores de capacidad suficiente para vencer la resistencia del equipo reacondicionador y una circulación no menor a dos veces la cantidad de aire circulado por el acondicionador de aire del lado del cuarto o el lado de afuera según sea el caso. En ningún caso el equipo reacondicionador circulara menos de un cambio de aire por minuto.
4.2.6. Para lecturas a distancia de termómetros , instrumentos o aire, se usarán tubos muestra se usará la medición especifica de temperatura de bulbo húmedo o seco en ambos compartimentos del calorímetro. El diámetro interno de los tubos de muestra de aire donde se insertan los termómetros, no será menor de 3 in (75 mm). La velocidad del aire sobre los instrumentos de medición de temperatura de bulbo húmedo, será aproximadamente 1000 ftm (5m/s). Las mediciones de bulbo húmedo mayores o menores a 1000 ftm (5m/s), deben ser corregidas en concordancia con la norma ASHRAE 4101-1986. El tubo de prueba de aire puede ser conducido fuera de las paredes del calorímetro para facilitar las lecturas de los termómetros, pero debe ser sellado y aislado para evitar fugas de aire y calor. Los tubos de prueba del ventilador y del motor del ventilador se instalarán completamente dentro de los compartimentos del calorímetro y su entrada eléctrica se incluye en la medición. El motor del ventilador se colocara de modo que ese calor no cause estratificación del paso de aire en el acondicionador de aire. El ventilador descargará el aire sobre los termómetros y lo retornará al mismo compartimento de manera que no afecte las mediciones de temperatura o la circulación el aire del acondicionador de aire.
4.2.7. Se reconoce que en ambos compartimentos, el lado del cuarto y el lado de afuera, los gradientes de temperatura y patrones de flujo de aire resultan de la interacción del equipo de reacondicionamiento y el acondicionador de aire a prueba. Por lo tanto, las condiciones resultantes son peculiares y dependen de condiciones dadas, del tamaño del compartimento, del arreglo y tamaño del equipo reacondicionador, y las características de descarga de aire del acondicionador de aire bajo prueba. Por consiguiente, ninguna localización única para la medición de temperatura de bulbo húmedo y seco puede ser especificada, para todas las combinaciones de calorímetros y acondicionadores de aire, a ser probados. Se pretende que las temperaturas de prueba especificadas alrededor
59
de la unidad que está siendo probada deben simularse tan cerca como sea posible a las de una instalación normal del tal unidad operando a condiciones ambientales del aire idénticas con estas temperaturas de prueba.
El punto de medición de las temperaturas de prueba especificadas, de bulbo húmedo y seco, será registrado y será tal que cumpla las siguientes condiciones:
a) Las temperaturas medidas deben ser representativas de la temperatura alrededor de la unidad y simular las condiciones encontradas en una aplicación actual para ambos lados, del cuarto y exterior, como se indico antes.
b) En el punto de medición, la temperatura del aire no debe ser afectada por la descarga de aire de la unidad a prueba. Esto hace que obligatoriamente la temperatura sea medida corriente arriba de cualquier recirculación producida por la unidad a prueba.
Lo siguiente ilustra la intención de lo anterior: a) Si las condiciones del aire en movimiento y el patrón de flujo de aire en
el compartimento del calorímetro son favorables las temperaturas puede ser medidas a la salida del equipo de reacondicionamiento.
b)Si ha sido establecido que la unidad que esta siendo probada no produce ninguna recirculación de la descarga al orificio de entrada, entonces las temperaturas especificadas pueden ser medidas inmediatamente corriente arriba de tal orifico de entrada. En este caso, se debe tener cuidado que ese equipo de medición de temperatura no ayude o restrinja al acondicionador de aire de ninguna forma.
4.2.8. Las superficies interiores de los compartimentos serán de material no poroso con todas las juntas selladas contra fugas de aire y humedad. Las puertas de acceso serán selladas herméticamente contra fugas de aire y humedad, por uso de rellenos u otro medio adecuado.
4.3. CALORíMETRO TIPO CUARTO CALIBRADO.
4.3.1. Una forma de calorímetro es el tipo cuarto calibrado, como se muestra en la figura 1A. Este calorímetro, incluyendo la partición de separación, se aislara para prevenir fugas de calor que excedan el 5% de la capacidad del acondicionador de aire. Un espacio de aire que permita la libre circulación deberá ser previsto bajo el piso del calorímetro.
4.3.2. Las fugas de calor tanto en el lado del cuarto como en el lado de afuera serán determinadas, al menos cada dos años o más a menudo si se modifica la instalación, mediante el método que se describe más adelante. Todas las aberturas deben cerrarse. Un compartimento a un tiempo será calentado por
60
calentadores eléctricos a una temperatura de equilibrio mínima de 2OoF (1 1.1 1 O C )
por arriba de la temperatura ambiente circundante. Aproximadamente la temperatura de equilibrio es alcanzada cuando ocho lecturas sucesivas tomadas a intervalos de 15 minutos (900s) no difieren por más de I O F (0.56 OC) . La temperatura ambiente debe mantenerse entre Q0F (1.11 O C ) afuera de las seis superficies que rodean el compartimento incluyendo la partición de separación. Si la construcción de esa división es idéntica a las otras paredes, la fuga de calor a través de la pared divisoria puede ser determinada en base al área proporcional.
4.3.3. El siguiente procedimiento puede ser usado para calibrar la fuga de calor a través de la pared divisoria sola. Una corrida se puede hacer como se describe en la sección 4.3.2. La temperatura del lado adyacente en el otro lado de la pared divisoria se debe elevar la temperatura hasta igualar la temperatura del compartimento calentado, esto elimina la fuga de calor a través de la división mientras que se mantiene el diferencial de 20 OF (1 1.11 OC) entre el compartimento calentado y el ambiente de las otras cinco superficies circundantes. La diferencia del suministro de calor del primer calentamiento permite la determinación de la fuga de calor a través de la pared divisoria sola.
4.4. CALORíMETRO TIPO CUARTO DE AMBIENTE BALANCEADO.
4.4.1. Una segunda forma de calorímetro de cuarto es el de ambiente balanceado, como se muestra en la figura 1B. Este se basa en el principio de mantener la temperatura de bulbo seco en los alrededores del compartimento particular, igual a la temperatura de bulbo seco mantenida dentro de ese compartimento. Si la temperatura ambiente de bulbo seco es también mantenida igual a la de ese compartimento , entonces se puede modificar las provisiones de la sección 4.2.8.
4.4.2. El techo, piso y paredes de los compartimentos del calorímetro deben de estar a una distancia suficientemente grande del techo, piso y paredes de las áreas controladas dentro de las cuales los compartimentos están localizados a fin de proveer una temperatura del aire uniforme en el espacio intermedio. Se recomienda que esta distancia sea por lo menos de 12 in (305 mm) .
4.4.3. Las fugas de calor a través de la pared divisoria deben estar incluidas en el balance de calor y deben haber sido determinadas por calibración de acuerdo con la sección 4.3.
4.4.4. El lado de afuera del compartimento no requiere de un recinto adicional para la operación del ambiente balanceado cuando solamente se usa el método de prueba de capacidad del lado del cuarto.
61
4.5. CALORÍMETRO Y EQUIPO AUXILIAR PARA ACONDICIONADORES DE AIRE PARA CUARTO ENFRIADOS POR AGUA EN EL CONDENSADOR.
4.5.1. Se usara el compartimento del lado del cuarto de un calorímetro de cuarto del tipo calibrado o del tipo ambiente balanceado (ver secciones 4.3. o 4.4.)
4.5.2. Se usarán los instrumentos para medición de flujo y temperatura como se describe en la sección 5 para determinar el incremento de la temperatura y del flujo del condensador enfriado por agua. La tubería de agua se aislara entre el condensador y los puntos de medición de temperatura. El flujo de agua será medido directamente con un medidor de flujo calibrado o como sigue:
M 60s
T min w = """"
w = y T
donde: W = Flujo másico de agua, Ib/h (kg/s). M = Peso del agua colectada, lb (kg). T = Tiempo de colección de agua, min (S).
5. INSTRUMENTOS.
5.1. INSTRUMENTACIdN. La instrumentación será tal que se asegure la reproducción y exactitud de las lecturas de prueba. Las técnicas de medición e instrumentos estarán de acuerdo con el "Fundamentals Handbook" de ASHRAE de 1986, capítulo 13, "Measurements and Instruments". Instrumentación alternativa puede ser incluida si su exactitud proporciona una medición equivalente. No se utiliza si el método de prueba de capacidad simultánea para los lados de afuera y de adentro del cuarto, será necesario duplicar la instrumentación para las lecturas críticas.
5.2. INSTRUMENTOS PARA MEDlCldN DE TEMPERATURA.
La medición de temperatura y los instrumentos para medir temperatura, estarán de acuerdo con ASHRAE Standard 41.1-1 986.
5.2.1. Exactitud de los instrumentos para medición de: a) Temperatura de bulbo seco y húmedo del reacondicionador de
aire en los compartimentos del calorímetro y la temperatura de agua refrigerante, será de N. 1 OF (N.OO5OC).
b) Temperatura de bulbo seco y húmedo para medición de flujo de aire será de 1t1 .O°F (a.5OC).
c) Todas las demás temperaturas, N.5OF (k0.3OC).
5.2.2. En ningún caso las divisiones menores de la escala de los instrumentos de medición de temperatura deberán exceder el doble de la exactitud especificada de (0.5OC), la división de la escala más pequeña no excederá (O. 1 O C ) .
5.3. INSTRUMENTOS PARA MEDlCldN DE PRESldN. (NO SE INCLUYEN BARdMETROS).
5.3.1. La exactitud de los instrumentos medidores de presión de aire permitirá mediciones dentro de k0.005 in.H,O (1.25 Pa).
5.3.2. La medición de la presión del condensador del agua refrigerante se hará con un instrumento que tenga una exactitud de k2% del valor medido.
5.3.3. En ningún caso la menor división de la escala de los instrumentos para medición de presión excederá dos veces la exactitud especificada.
5.4. INSTRUMENTOS ELÉCTRICOS.
5.4.1. Las mediciones eléctricas se harán con cualquiera de los instrumentos siguientes:
a) Indicador. b) Integrador.
5.4.2. Los instrumentos usados para la medición de todas las entradas eléctricas a los compartimentos del calorimetro tendrán una exactitud de k0.5% la cantidad medida.
5.5. lNSTRUMENTOS PARA MEDICldN DE FLUJO DE AGUA.
5.5.1. Las mediciones de volumen se harán con cualquiera de los instrumentos siguientes, teniendo una exactitud de *I .O% de la cantidad medida:
a) Medidor de cantidad de líquido. b) Medidor de flujo de líquido.
63
5.5.2. El medidor de cantidad de líquido consistirá de un tanque que tenga suficiente capacidad para acumular el flujo de por lo menos dos minutos, midiendo peso y volumen.
5.6. OTROS INSTRUMENTOS.
5.6.1. Las mediciones de tiempo se harán con instrumentos cuya exactitud es lto.2%.
5.6.2. Las mediciones de peso se harán con instrumentos cuya exactitud sea de +1 .O%.
5.7. CALIBRA CIdN.
La exactitud especificada de todos los instrumentos se verificará por lo menos anualmente por comparación con un patrón secundario cuya calibración sea del "National Bureau of Standards".
6. PRUEBA DE CAPACIDAD DE ENFRIAMIENTO.
6. l. REQUERIMIENTOS PARA LA PRUEBA.
6.1 .l. Con objeto de llenar los requerimientos de esta norma se usarán cualquiera de los dos métodos, en los dos cuartos simultáneamente, para determinar capacidades cuya valor coincidirá dentro del 4% o, periódicamente, (por lo menos cada 6 meses) se verificará el compartimento del lado del cuarto usando un aparato de calibración de capacidad de enfriamiento patrón de la industria. Un aparato de calibración puede también ser otro cuarto de aire acondicionado, cuyo funcionamiento ha sido medido por un método de medición simultánea de dentro y fuera, y por un laboratorio aceptado independientemente como parte de un programa de verificación de capacidad de enfriamiento industrial.
6.1.2. La prueba de capacidad será para determinar las capacidades de calor sensible, latente y total en el compartimento del lado del cuarto.
6.1.3. Las pruebas serán llevadas a cabo a las condiciones de temperatura seleccionadas sin cambio en la velocidad del ventilador o el sistema de resistencia hecho para corregir las variaciones de presión barométrica normal de 29.92 in.Hg (101 kPa). De cualquier modo, la capacidad puede ser incrementada 0.8% por cada in.Hg debajo de 29.92 in.Hg (0.24% por cada kPa abajo de 101 kPa).
6.1.4. Variaciones permitidas en lecturas de prueba, Tabla l.
64
6.1 5 . Las condiciones de prueba deben mantenerse en equilibrio dentro de las variaciones mostradas en la tabla 1, por lo menos una hora antes de empezar a registrar datos para prueba de capacidad. La prueba de capacidad entonces será efectuada durante una hora registrando datos cada I O minutos, tomando siete series de lecturas.
6.1.6. La tabla 2 lista los datos requeridos. La tabla muestra la información general requerida, pero esta no intenta limitar los datos que se obtengan.
Tabla 1. Variaciones permitidas en lecturas de prueba.
lectura variación en promedio variación máxima de las aritmético de las lecturas individuales a 10 condiciones de prueba m i n . de las condiciones de
prueba
Todas las temperaturas de aire de entrada.
Bulbo seco 0.5 "F (0.28 "C) Bulbo húmedo 0.3 "F (0.17 "C)
Temperatura del aire alrededor del calorímetro de ambiente balanceado.
Bulbo seco 1.0 "F (0.56 "C) Bulbo húmedo 0.5 "F (0.28 "C)
Voltaje (a la unidad de conexión) 1% (1%)
Temperatura del agua que entra y sale del condensador o del 0.2 "F (0.1 1 "C) serpentín del reacondicionador
1 .O "F (0.56 "C) 0.6 "F (0.34 "C)
2.0"F (1.11 "C) 1.0 "F (0.56 "C)
2% (2%)
0.4 "F (0.22 "C)
Tabla 2. Datos a ser registrados para pruebas de capacidad de enfriamiento.
item No. unidades
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8 . 9.
Fecha Observadores Presión barométrica Unidad de ventilador(es), velocidad de prueba Voltaje aplicado a la unidad de prueba (nota a) Frecuencia del voltaje aplicado a la unidad de prueba (nota a) Corriente eléctrica de entrada a la unidad (nota a) Potencia de entrada a la unidad (nota a) Temperatura de bulbo seco y húmedo del aire del lado de adentro del calo- rimetro (nota b).
10. Temperatura de bulbo seco y húmedo del compartimento del lado de afuera
1 l . Potencia total de entrada a los compartimentos del lado del cuarto y del
12. Cantidad de agua evaporada en el humidificador 13. Temperatura del agua de entrada al humidificador del compartimento del
lado del cuarto, o en el tanque del humidificador 14. Flujo de agua de enfriamiento del compartimento de afuera a través del
serpentín del reacondicionador (nota c) 15. Temperatura del agua de enfriamiento de entrada, del compartimento de
ahera, del serpentín del reacondicionador. (nota c). 16. Temperatura del agua de enfriamiento de salida, del compartimento de
afuera, del serpentín del reacondicionador. (nota c). 17. Temperatura del agua condensada a la salida del compartimento de afuera 18. Volumen de flujo de aire a través de la tobera de mdción de la pared
divisoria, la medición del flujo incluye dirección, dentro o &era del cuarto. 19. Diferencia de presión estática del aire a los lados de la separación de los
compartimentos del calorímetro. 20. Flujo de agua a través del condensador, para condensadores enfriados por
2 l . Temperatura del agua de entrada al condensador, para condensadores
22. Temperatura del agua de salida del condensador, para condensadores
23. Diferencia de presión del flujo de agua a la entrada y salida del condensa-
24. Temperatura de bulbo húmedo del aire de salida del lado del cuarto del
25. Temperatura de bulbo seco y húmedo del aire alrededor de los comparti-
26. Temperatura de bulbo seco del aire alrededor del calorímetro tipo calibrado
del calorímetro (nota b)
lado de afiera (nota c)
agua.
enfriados por agua.
enfriados por agua.
dor, para condensadores enfhados por agua.
acon&cionador de aire.
mentos interiores de un calorímetro de ambiente balanceado.
6.2. CALCULOS PARA CAPACIDAD DE ENFRIAMIENTO.
6.2.1. El efecto de enfriamiento total neto en el lado del cuarto, como se prueba en el calorímetro tipo calibrado o de ambiente balanceado (figuras 1A y 1 B ), se calcula como sigue:
qtr - - Efecto neto total de enfriamiento determinado en el compartimento del lado del cuarto, Btu/h (W). CE, = Suma de todas las potencias de entrada al compartimento del lado del cuarto, watts. h,,+, = Entalpía del agua o vapor suministrado para mantener la humedad Btu/lb (kJ/kg). Si no se introduce agua durante la prueba, h es la temperatura del agua del tanque humidificador del equipo reacondicionador. h, = Entalpía de la humedad condensada en el compartimento del lado del cuarto, Btu/lb (kJ/kg). Ya que la transferencia de la humedad condensada del compartimento del lado del cuarto al lado de afuera sucede dentro del acondicionador de aire, con la dificultad consecuente en la medición de esta temperatura, se puede suponer que la temperatura del condensado es la temperatura de bulbo húmedo medida en el aire de descarga del acondicionador de aire. w, = Vapor de agua condensado por el acondicionador de aire. Este es medido en el equipo de reacondicionamiento, como la cantidad de agua evaporada dentro del compartimento del lado del cuarto para mantener la humedad requerida, Ib/h (kg/s).
pared de separación entre el lado del cuarto y el lado de afuera, determinada por prueba de calibración, Btu/h (W).
91 P = Fuga de calor dentro del compartimento del lado del cuarto a través de la
qlr - Fuga de calor del lado del cuarto a través de las paredes, piso y techo (pero no incluye la pared divisoria) determinada de la prueba de calibración.
-
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6.2.2. Cuando las mediciones de capacidad son hechas simultáneamente, el efecto de enfriamiento total neto en el lado de afuera, como se prueba en el calorímetro de cuarto tipo calibrado o de ambiente balanceado (figuras 1A y IB), se calcula como sigue:
donde:
qto = Efecto de enfriamiento del cuarto total neto Determinado en le lado de afuera, Btu/h (W).
qc = Calor removido por el serpentín de enfriamiento en el lado de afuera del compartimento, Btu/h (W).
CEO = Suma de todas las potencias de entrada a cualquier equipo, tal como recalentadores, ventiladores de recirculación, etc., en el lado de
adentro del compartimento, watts (W).
E = Potencia total de entrada al acondicionador de aire, watts (W).
h, = Entalpía de la humedad condensada en el compartimento del lado del cuarto, como se define en la sección 6.2.1, Btullb (kJ/kg).
h, =
wr = Vapor de agua condensado por el acondicionador de aire, como se define en la sección 6.2.1, Ib/h (kg/s).
q1 P = Fuga de calor fuera del compartimento del lado de afuera del cuarto a través de la pared de separación entre el lado del cuarto y el exterior, determinada por prueba de calibración, Btu/h (W).
Esta cantidad será numéricamente igual a la qiP usada en la ecuación (1 ) si y solamente si el área de la pared de separación expuesta al exterior es igual al área expuesta en el lado del cuarto.
910 - Fuga de calor fuera del cuarto (pero no incluye la pared divisoria) determinada de la prueba de calibración.
-
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6.2.3. El efecto de enfriamiento latente neto se calcula como sigue:
(qd = 2.465*1 o%,) Donde:
qd = Efecto de enfriamiento latente neto, Btu/h (W).
W r = Vapor de agua condensado por el acondicionador de aire, como se define en la sección 6.2.1, Ib/h (kg/s).
6.2.4. El efecto de enfriamiento sensible neto es calculado como sigue:
donde:
qs = Efecto de enfriamiento sensible neto Btu/h (W).
6.3. ACONDICIONADORES DE AIRE QUE TIENEN CONDENSADORES ENFRIADOS POR AGUA.
6.3.1. El equipo de prueba se describe en la sección 4.
6.3.2. El efecto total neto de enfriamiento será la capacidad determinada en el lado del cuarto y se calculará como se describe en la sección 6.2.1.
6.3.3. El efecto de enfriamiento total neto en el lado del condensador es calculado como sigue.
qM = W,(T, - Twl) - 3.41 E
(St, = 4190Ww(T, - T,1) - E)
donde:
W, = Flujo de agua a través del condensador, Ib/h (kg/s).
Te = Temperatura del agua de desecho del condensador, OF ( O C ) .
Tw, = Temperatura del agua de entrada al condensador, OF (OC).
E = Potencia total de entrada a esta unidad de prueba, watts (W).
6.3.4 El efecto refrigerante latente neto es calculado en la sección 6.2.3.
6.2.5 El efecto refrigerante sensible neto es calculado como se describe en la sección 6.2.4.
7. MEDICIONES DE FLUJO DE AIRE.
7.1 DETERMINACIONES DE FLUJO DE AIRE.
7.1 .I Las cantidades de aire en el lado del cuarto de la unidad de prueba cuando se miden serán determinadas usando los aparatos y procedimientos de prueba descritos aquí.
7.1.2 Las pruebas se conducirán a rangos de voltaje y frecuencia con los medios de refrigeración sin operar.
7.2 TOBERAS.
7.2.1 Las toberas se construirán de acuerdo con la fig. 3 y se instalara de acuerdo con lo escrito en los siguientes párrafos.
7.2.2 Los coeficientes de descarga de las toberas pueden ser determinados por el uso de la carta de alineación, fig.5.
7.3 APA RA TOS.
7.3.1 Las mediciones de flujo de aire se harán con aparatos similares a los mostrados en las figuras 2, 3 y 4.
7.3.2 Una o más toberas construidas de acuerdo con la figura 3 se montarán en una pared de la cámara de recepción, descargando dentro de la cámara de descarga, y será de tamaño tal que la velocidad en la garganta no será menor que 3000ftm (15 m/s). La distancia centro a centro entre las toberas en uso no será menor que tres diámetros de garganta y la distancia del centro de cualquier tobera a cualquiera de las cuatro paredes adyacentes no será mayor que 1.5 diámetros de garganta. Si las toberas son de diferentes diámetros, las
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distancias entre los ejes se basarán en el promedio de los diámetros. El tamaño y la colocación de la cámara de recepción será suficiente para proveer una velocidad aproximadamente uniforme a la(s) tobera(s) o tendrá una difusión adecuada que impida cumplir este propósito. Las toberas instaladas de esta manera se consideran que pueden tener una corrección negligente para el aprovechamiento de la velocidad.
7.3.3 Para estabilidad en la que la presión estática existente es cero a la descarga del acondicionador de aire en la cámara de recibimiento, un manómetro tendrá un lado conectado a una o más conexiones localizadas en un nivelador de presión estática con el interior de la pared de la cámara de recepción.
7.3.4 El tamaño y la colocación de la cámara de descarga es tal que la distancia del centro de cualquier tobera al lado de la pared adyacente no sea menor que 1.5 diámetros de garganta a la obstrucción próxima bajo los baffles de difusión adecuados que se usan.
7.3.5 un ventilador de escape se conectará a la cámara de descarga para vencer la resistencia de la cámara, las toberas y los bafles de difusión.
7.3.6 Para medir la cantidad de presión a través de la(s) tobera(s), uno o más manometros en paralelo tendrán un lado conectado a una o más conexiones localizadas en un nivelador de presión estático con el interior de la pared de la cámara de recepción. El otro lado del manómetro se conectara de una manera similar a una o más conexiones de presión estática en la pared de la cámara de descarga. Las conexiones de presión estática se colocaran de manera que no sean afectadas por el flujo de aire. Si se desea, la velocidad principal de la corriente de aire de desecho de la(s) tobera(s), puede ser medida por un tubo pitot, pero, cuando más de una tobera está en uso, las lecturas del tubo pitot se determinarán para cada tobera. Las lecturas de temperatura se utilizarán para la determinación de la densidad del aire y el coeficiente de descarga de la tobera.
7.4 MEDlCldN DEL FLUJO DE AlRE RECIRCULADO.
7.4.1 El flujo de aire de la unidad de prueba se medirá con aparatos similares a los ilustrados en la figura 4.
7.4.2 La salida o salidas del acondicionador de aire para cuarto se conectarán a la cámara de recibimiento por un ducto adaptador de resistencia al aire
7.4.3 El ventilador de salida de desecho a una presión estática cero a la descarga del acondicionador de aire en la cámara de recibimiento.
7.4.4 Se tomarán las siguientes lecturas:
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a) Presión barométrica, in.Hg (kPa). b) Temperatura de bulbo húmedo y seco de la tobera O F (OC). c) Presión de la velocidad de la tobera, in.H20 (Pa). d)Voltaje aplicado, volts, y frecuencia, Hz.
7.4.5 Medición de flujo de aire, Q, en cfm (Us), a través de una tobera.
Q, = I O96CdA( hV',)'.5
[Q, = 1 41 4CJ( h~',)'.q
29. 92v, v', = """_"""
(1 +W)P
[v',=( 1 o1 - v,) / (1 +W)P]
donde: cd = coeficiente de la tobera (ver figura 5). A = área de la tobera, ft2 (m 2). h = presión de la velocidad en la garganta de la tobera o diferencia de
presión estática a través de la tobera, in.H,O (Pa). v, = Volumen especifico del aire a temperatura de bulbo seco y húmedo a
las condiciones existentes en la tobera pero a presión barométrica estandar ,ft3/lb de aire seco (m3/kg).
v', = Volumen especifico del aire en la tobera, ft3/lb (m3/kg) después de la mezcla de vapor.
W = relación de humedad especifica del aire en la tobera, lb de humedad / lb de aire seco (kg/kg).
P = presión barométrica, in.Hg (kPa). * Donde la desviación de la presión barométrica de 29.92 in.Hg (1 O1 kPa)
no debe ser mayor que una in.Hg (3.39kPa), v', puede, por simplicidad, ser considerada igual a v,.
7.4.6 El flujo de aire a través de las múltiples toberas se calculará de acuerdo con la sección 7.4.5, excepto que el flujo total sea la suma del Q, para cada tobera utilizada.
7.4.7 El flujo de aire estandar, Q, en scfm (Us).
7.5 MEDlCldN DE VENTlLACldN, ESCAPE Y FUGA DE FLUJO DE AIRE.
7.5.1 La ventilación, el escape y la fuga de flujo de aire se medirán con aparatos similares a los ilustrados en la figura 2.
7.5.2 Con un aparato igualador ajustar una presión estática diferencial el compartimento del lado del cuarto y el exterior no excediendo 0.0005 in.H,O (1.25Pa), se tomaran las siguientes lecturas:
a) Presión barométrica, in.Hg(kPa). b) Temperatura de bulbo húmedo y seco de la tobera, O F (OC). d) Presión de la velocidad de la tobera, in.H,O (Pa). e) Voltaje aplicado, volts (V) y frecuencia, (Hz).
7.5.3 Los valores de flujo de aire se calcularán de acuerdo con la sección 7.4.5 a través de la sección 7.4.7.
REFERENCIAS ASHRAE Standard 58-1986, "Method of Testing Room Air Conditioner Heating Capacity", 1986. ASHRAE Fundamentals Handbook, Chapter 13, Measurements and Instruments, 1985. ASHRAE Standard 41 .I-1 986, "Standard Method for Temperature Measurement", 1986.
APPENDIX A BIBLIOGRAPHY
Heating Capacity", 1986. ASHRAE Standard 58-1986, "Method of Testing Room Air Conditioner
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