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FRANCISCO PARS FERNNDEZ3 E.S.D.I 2015/2016INSTALACIONES III: CLIMATIZACIN1. NORMATIVA DE APLICACIN

La normativa bsica de aplicacin que regulan las instalaciones de climatizacin y ventilacin son dos: EL DB-CTE y el RITE. El RITE de las dos normativas es el que nos obliga a ventilar (ventilar y filtrar el aire mediante una instalacin con ventiladores VENTILACIN NO NATURAL).

El aire tiene que llegar con unas ciertas condiciones. Estas condiciones van reguladas segn el RITE (Reglamento de instalaciones trmicas de los edificios). Este est dividido en instrucciones tcnicas (IT)

Para ello muestra una serie de exigencias que podemos dividir en tres:

Bienestar e higiene: que regula la calidad trmica, la calidad del aire (condiciones higinicas) y la higiene de la de la instalacin (registrable). Eficiencia energtica: Referente a las mquinas. Seguridad.

La aplicacin de dicha norma tanto en climatizacin como para ventilacin; se dar en los siguientes casos: Nueva construccin. Reforma: Ampliacin y modificacin (solo a los elementos de aplicacin). Si hay un cambio de energa. Si hay un cambio en el uso del local.

Otros documentos de aplicacin reconocida (que regulan aspectos como las bambas, recuperadores de calor, situacin climtica exterior, el aislamiento de conductos) son: Seguridad y salud en el trabajo: Regula unas condiciones y parmetros trmicos en un espacio y tambin en los puestos de trabajo. Ambiental Reglamento de contaminacin acstica (nivel de potencia sonora de los equipos). Certificacin energtica (Calificacin energtica). Ordenanzas municipales.

En el caso del Documento bsico del Cdigo Tcnico de la Edificacin se utilizarn los siguientes captulos:

HS (salubridad Remite al RITE) SI (Seguridad ante incendios) HR (Contra el ruido

2. DEFINICIN DE CONCEPTOS

Instalacin de climatizacin: Instalacin encargada de alcanzar condiciones de confort de humedad y temperatura en un espacio cerrado.

Con ella tenemos que valorar los aspectos de Prdida / Ganancias (en funcin a la poca del ao): Estas ganancias y prdidas pueden ser exteriores e interiores. Estas ganancias/prdidas varan segn la estacin del ao (Verano-Invierno) y lo que en una estacin son prdidas en otra pueden ser ganancias y viceversa.

INTERIORINTERIOR-Iluminacin -Ocupacin-Equipo de calor internoEXTERIOR-Transmisin-Radiacin -Ventilacin-InfiltracinEXTERIOR

Esta instalacin incluye e intenta satisfacer condiciones higinicas del aire mediante una correcta ventilacin. Ventilacin unida o separada de la climatizacin.

CARACTERSTICAS DEL AIRETemperatura seca: Temperatura que registra cualquier termmetro ordinario. (Unidad en C).Temperatura hmeda: Temperatura de un termmetro cuyo bulbo est cubierto de algo hmedo (Caracterstica de estar el aire con un 100% de humedad).Humedad relativa: La relacin entre presin del vapor del aire y la presin del vapor del aire saturado (no con ms agua el aire fro se satura antes y el caliente se satura despus) a la misma temperatura (Unidad en tanto por ciento %). El confort se encuentra entre el 40 y el 60%Humedad especfica / absoluta: Relacin entre la masa de vapor de aire de agua y la masa de aire seco (Kg agua/ kg de aire seco).Temperatura de roci: Cuando empiezan las condensaciones de agua. Cuando se enfra el agua. Entalpa: Energa trmica de un aire determinado. Dos componentes: Energa del aire por su temperatura (calor energa CARGA / CALOR SENSIBLE Qs) y la humedad del aire (Humedad energa CARGA / CALOR LATENTE). Ud. de medida Kjul /Kg Kcal/kg.Factor de calor: Relacin entre el calor total con el calor sensible (Siempre debe ser un valor menor que 1 y el de confort debe encontrarse entre 0.8 y 0.7) Qs/Qt.(PARA LA RELACIN DE ESTOS PARMETROS DEBEMOS MIRAR EL DIAGRAMA PSICOMTRICO. MIRAR EJERCICIOS PRCTICOS DE LOS APUNTES)Calentamiento enfriamiento sensible: Se modifica la temperatura y la humedad pero no los gramos de vapor de agua. La diferencia entre las entalpias es el trabajo que realiza la mquina (Split) ya sea para enfriar o para calentar. Se modifica la energa del aire. EJERCICIOS PRCTICOS EN APUNTESHumectacin enfriamiento adiabtico: Aumenta la cantidad de agua en el aire.

3. NIVELES DE FACOTRES SEGN LA NORMATIVA (CONFORT PARAMETROS)

Temperatura operativa o de confort: 21 C 25-26 C En edificios pblicos. Humedad relativa: 40 60 %Velocidad del aire: < 0,2 m/s

La temperatura operativa podemos calcularla con la siguiente frmula:

Y donde la temperatura media de los paramentos es igual a:

Segn cada superficie tendremos una temperatura; por tanto se deber realizar una suma entre todas las superficies y sus correspondientes temperaturas. Ejemplo:

Techo: 20 m - 27 C 540Suelo: 50 m - 20 C 1000Ventanas: 10 m - 10 C 100

4. TRANSMISIN DEL CALOR

No existe el frio, el fro es la ausencia de calor, es decir, que deja de tener energa. Para ello tenemos la diferenciacin; Nosotros medimos la temperatura en grados centgrados, para el cual el valor de 0C es cuando el agua hiela; sin embargo para los grados Kelvin cuando el valor de la temperatura llega a 0 es que no hay energa calor. Los cuerpos ms calurosos o con mayor energa tienen a pasar esa energa a los cuerpos con menos energa (ms fros). Los modos de transmisin del calor son:

Conduccin: Transmisin mediante cuerpos solidos Conveccin: Transmisin mediante un medio fluido (lquido o gas). Con este tipo de transmisin de calor es muy difcil variar la temperatura de los paramentos. Radiacin: Emite ondas electromagnticas (cuerpo caliente) que hace de transferencia de calor entre dos superficies. Es el mejor tipo de calefaccin porque calienta los slidos (cuerpos) mediante las radiaciones electromagnticas.

(* La conductividad trmica del agua es mayor que la del aire, por eso el conducto del aire es de mayor tamao que una tubera)

SISTEMAS DE TRANSMISIN: SEGN LA ESTACINEn VERANO extraemos calor del interior mediante un circuito/ciclo frigorfico. En INVIERNO introducimos calor mediante: un circuito/ciclo frigorfico (BOMBA DE CALOR), combustin, efecto Joule (1 kw elctrico 1 kw de calor) o mediante energa solar o energa alternativa. VERANO CIRCUITO/CICLO FRIGORFICOINVIERNO CIRCUITO/CICLO FRIGORFICO (BOMBA DE CALOR) COMBUSTIN EFECTO JOULE ENERGA SOLAR / ENERGA ALTERNATIVA

FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA DE CALORGAS REFRIGERANTE

EVAPORACIN CAPTA CALORGAS CONDENSACIN SUELTA CALOR

El rendimiento de la mquina es la relacin entre los vatios elctricos y los vatios de calor. Cuando el rendimiento es igual a 1 se produce el efecto Joule.

Para fijarnos cuan eficiente es la mquina de aire acondicionado o la bomba de calor, tendremos unos coeficientes de rendimiento. Estos sern llamados: C.O.P (coeficiente de rendimiento - Coefficient Of Performance) es el ratio entre la capacidad calorfica y el consumo de energa utilizado para obtenerlo. Cuanto ms alto es el COP, mejor rendimiento tendra la mquina. Mientras que el E.E.R. (Coeficiente de eficiencia energtica - Energy Efficiency Ratio) es el ratio entre la capacidad frigorfica y el consumo de energa utilizado para obtenerlo. Cuanto ms alto es el EER, mejor rendimiento tendra la mquina. Para considerar que la energa de la mquina tiene un buen rendimiento estos valores deben de ser de 2,7 kw calor / kw de energa.

CLASIFICACIN DE TIPOS DE MQUINAS (SEGN EL FLUIDO)EVAPORADORACONDENSADORASISTEMA

AIREAIREAUTNOMO

AIREAGUAAUTNOMO

AGUAAIRECENTRALIZADO

AGUAAGUACENTRALIZADO

SEGN EL FLUIDO

TODO AIRE

MIXTOS

TODO AGUA

Los equipos autnomos (o de expansin directa) sern los ms utilizados. Estos funcionan mediante aire aire o aire-agua. Estos pueden ser: Compactos (condensadora / evaporadora en una sola mquina) Partidos (condensadora / evaporadora en dos mquinas) Refrigerante variable (Con varias mquinas evaporadoras (mximo 5) con una nica condensadora) Es un sistema mltiple casi centralizado. Es utilizado para grandes superficies. Es el ms utilizado. V.R.V. (El lquido refrigerante se adapta a las necesidades de cada cuarto. Intercambian calor.)

Por otro lado encontramos los equipos centralizados. Estos funcionan mediante agua-aire o agua-agua.

SUBSISTEMAS DE LOS EQUIPOS Dentro de estos subsistemas encontramos las siguientes partes: Generacin: Mueven el calor, ya est partido o no genera/mueve el calor Condensacin: Cuando se condensa por agua solamente. Lo incluye TODA RED DE TUBERAS DE AGUA. Se encarga de disipar el vapor caliente de la condensadora. Transporte: Para transportar el agua (solo si evapora por agua) hasta las unidades interiores (las que sean). Emisin: En el caso de que el transporte interior sea de agua; es el encargado de emitir el calor del agua al aire. Existen: Radiadores, suelo radiante, fancoils, U.T.A. (Unidad de tratamiento del aire). Difusin: Sistemas de conductos (Mediante agua) y sistemas de rejilla (mediante aire). Es el encargado de hacer llegar el aire frio/caliente al espacio interior. Control: Sensores reguladores de temperatura, termmetros

SUBCLASIFICACIN DE LOS EQUIPOS AUTNOMOSPodemos hacer una clasificacin dentro de los equipos autnomos (aire-aire aire-agua). Esta clasificacin es:

AUTNOMOS COMPACTOS: En funcin de la potencia va el tamao de la mquina.

-Desde 7 a 50 Kw calorficos (fro)C.O.P 3

-Desde 9 a 45 Kw calorficos (calor)Pueden ser en horizontal o vertical. Las medidas van desde los 50 cm a los 80 cm. Hay que tener en cuenta tambin la medida del hueco: Maquina de 50 cm Hueco de 60 cm.

Roof top: Siempre localizados en cubiertas. Su potencia va desde los 20 a los 300 Kw calorficos. Es de aplicacin para grandes superficies.

AUTNOMOS PARTIDOS:15 mUNIDAD EXTERIORUNIDAD EXTERIOR

Unidades de baja potencia: Split (Potencia de 2 a 10 Kw) SIN TRATAMIENTO DEL AIRE

Unidades de techo (Potencia de 6 a 15 Kw) Unidades de suelo ( Potencia de 3 a 8 Kw) Casette (Potencia de 2,5 a 7 Kw)SE PUEDE TRATAR EL AIRE

Unidad de conducto (Baja silueta 2 a 7 Kw. A 20 cm del Falso techo) (Potenciados 5 a 15 Kw. A 30 cm del Falso techo)

Mltiples: Con una potencia de 11 Kw de potencia calorfica como mximo repartido entre las distintas mquinas interiores que estn conectadas a la unidad exterior. Como mximo se podrn conectar 5 unidades interiores.

1 Unid. EXTERIORUNIDAD INTERIORUNIDAD INTERIORUNIDAD INTERIORUNIDAD INTERIORUNIDAD INTERIORNmero de unidades interiores por unidades exteriores: 1x21x31x41x5

Alta potencia: Estos aguantan hasta 46 Kw de potencia.

5. EXIGENCIAS DEL RITE

El RITE tiene unas exigencias tcnicas sobre la calefaccin. Estas se dividen en dos: Bienestar e higiene y Eficiencia enrgica.

Bienestar e higiene: Calidad trmica del ambiente Calidad del aire interior Calidad acstica Higiene

Eficiencia energtica: Control Distribucin de aguas Recuperacin de energa

CALIDAD TRMICA DEL AMBIENTEZona ocupada: Zona destinada de la ocupacin humana. Hay que tener en cuenta los parmetros del aire. (T operativa, humedad y velocidad del aire). Las zonas no contadas dentro de la zona son: 1 metro a partir de ventanas y puertas. 50 cm de paredes. En seccin hasta 2 metros si la actividad es de pie En seccin hasta 1,30 metros si la actividad es sentada

ESTACINTEMPERATURA ( C)HUMEDAD (%)

VERANO23 2545 60

INVIERNO21 2340 50

Parmetros de datos de T y Humedad del RITE (Segn la estacin)

Velocidad del aire: No se deben superar los 0,2 m/seg. Se controla con un criterio de seleccin de los difusores (Rejillas).

CALIDAD DEL AIRE INTERIORDepende de la actividad metablica y del uso del local o sala. Estas calidades se valoran con el valor de IDA. Estos valores corresponden a un tipo de calidad:IDA 1 Calidad ptima del aire (En aquellos recintos cuyo uso necesitan una calidad ptima) Uso de locales: Hospitales, guarderas, clnicasIDA 2 Calidad buena (No tiene que ser tan buena). Uso de locales: oficinas, residencias (locales comunes de hoteles y similares, residencias de ancianos y de estudiantes), salas de lectura, museos, salas de tribunales, aulas de enseanza y asimilables y piscinas.IDA 3 Calidad media (No es necesario un alto grado de renovacin debido a la ocupacin del local). Uso de locales: Edificios comerciales, cines, teatros, salones de actos, habitaciones de hoteles y similares, restaurantes, cafeteras, bares, salas de fiestas, gimnasios, locales para el deporte (salvo piscinas) y salas de ordenadores.IDA 4 Calidad baja (No aplicable)El RITE establece cinco modelos de clculo de renovacin del aire. De los cinco mtodos, dos son mtodos indirectos donde el caudal se determina por la ocupacin o por la superficie de los locales. Los otros tres mtodos son directos, donde el caudal de ventilacin se determina a partir de la carga contaminante del edificio.

1. METODO DE CAUDAL DE AIRE / PERSONAMETODOS INDIRECTOS

2. METODO DE CAUDAL DE AIRE / SUPERFICIE (m)

Datos de la renovacin del aire Ud. l/seg m/hora (Relacin: 1 l/seg = 3.6 m/hora)

VALOR IDAUSUARIOS (l/seg y m3/hora)SUPERFICIE

IDA 120 / 72-

IDA 212,5 / 450.83

IDA 38 / 28,80.55

IDA 45 / 14,4NO PROCEDE

Salvo en almacenes, baos o lugares con baja ocupacin y grande superficies; da mayor caudal por superficie que por usuario.

Met: Metabolismo de una persona segn su actividad fsica. 1,2 met. Actividad de una persona sentada.

EJERCICIO PRCTICO EN LOS APUNTES

FILTRACIN DEL AIRE EXTERIOR (QU TIPO DE FILTRO SEGN EL AIRE EXTERIOR?)La calidad del aire exterior se mide mediante la ODA; este variar segn el tipo de espacio donde provenga. ODA 1 Espacios rurales.ODA 2 Aire con pequeas concentraciones de partculas.ODA 3 Aire con grandes concentraciones de partculas.En funcin de la calidad de este aire se va a exigir una serie de filtros. Tambin se tendr en cuenta la calidad del aire interior.

IDA 1IDA 2IDA 3

ODA 1F9F8F7

ODA 2F7+F9F6+F8F5+F7

ODA 3F7+G4+F9F7+G4+F9F7+G4+F9

FXFILTRO FINO

GXFILTRO GRUESO

CLASIFICACIN DEL AIRE DE EXTRACCIN Para medir la clasificacin de extraccin del aire lo clasificaremos mediante niveles de AEX. AE1 Bajo nivel de contaminacin: Aulas, despachos Si puede ser transferido a otros locales. Locales como cocinas, baos, almacenesAE2 Moderado nivel de contaminacin: restaurantes, habitaciones de hoteles, vestuarios, bares, almacenes pero incluyendo fumadores. NO RECIRCULAR. (RITE puede recircularse a garajes y aseos).AE3 Alto nivel de contaminacin (No se puede recircular). Aire que procede de locales con produccin de productos qumicos, humedad, etc.: aseos, saunas, cocinas, laboratorios qumicos, imprentas, habitaciones destinadas a fumadores.AE4 Muy alto nivel de contaminacin: campanas extractoras, humos de cocinas, locales de almacenamiento de residuos de comida, locales de fumadores de uso continuo, laboratorios qumicos

CALIDAD ACUSTICAEl RITE te deriva al CTE- DB HR que da unas condiciones de montaje de equipos generadores de ruido estacionario; la mquina de aire acondicionado. Debe estar aislada para cualquier posible vibracin. Evitar pasar el ruido. (Silent block)Adems de poner elementos para absorber la vibracin tambin hay que tener en cuenta poner el aislante de ruido. (Material aislante del ruido)HIGIENE Obligatorio poder acceder a la instalacin para su limpieza y mantenimiento.EFICIENCIA ENERGTIAEl COP y el EER (hoy en da ACOP y AEER) deben venir en la mquina, si no cumple la normativa ests mquinas no pueden usarse.Para el clculo, en verano hay que sumar +3C de temperatura seca exterior. En invierno, para el clculo a la temperatura hmeda se restan -2C. El RITE obliga todas las posibilidades para analizar (segn el uso del local) todas las horas de todos los das del ao. Tambin hay que tener en cuenta EL CASO MS DESFAVORABLE; ES DECIR, MXIMA OCUPACIN CON MXIMA TEMPERATURA.AISLAMIENTO TRMICO DE LAS TUBERIASTanto si son de agua como de refrigerante deben ir aislados, el de aire permite un poco menos mientras que el de agua debe ser mayor. Estos aislantes estn regulados por la normativa. Los conductos de aire tanto si son exteriores como interiores su el aislamiento de aire (conductos red de difusin). El valor de transmisin si es 0,04 w/mk debe tener un aislante de 3 cm en el interior y de 5 cm en el exterior.CAIDA DE PRESINEn las rejillas hay prdidas de presin por los obstculos que se encuentran. En los codos tambin pierden presin debido a los giros. Tenemos que tener en cuenta la cada de presin desde que el aire sale al que emite la mquina. La rejilla es un obstculo, por tanto hay una prdida de presin. Esta cada de presin no ser admisible si supera los 20 KPa. CALCULO DE LA PRDIDA DE PRESIN ELEGIR UNA REJILLA: RITE. VALORES P Y NR (P= 20 O MS PRESIN NO ES ELEGIDA Y NR ES EL NIVEL SONORO; ELECCIN SEGN EL USO DEL LOCAL)RECUPERACIN DE ENERGAPodemos diferenciar entre tres tipos: Enfriamiento gratuito (free cooling): Mquinas grandes que puedan hacer la climatizacin y la ventilacin juntas (compacto). UTA que mete por el filtro el aire exterior (FILTRO SALA NO UTA)

Recuperador de calor: Cada vez que el caudal de ventilacin sea mayor a 1800 m3 / hora o 500 l/seg es obligatorio colocar uno. Consiste en que el aire exterior a una temperatura XC le cede calor a una temperatura interior menor para que salga a mayor temperatura y el que entre vaya a menor temperatura y el gasto energtico sea menor. NO SE MEZCLAN LOS AIRES. NO MODIFICA LA HUMEDAD DEL AIRE, para modificarla debe ser recuperadores de calor adiabticos que quiten humedad al aire que entra.

Enfriamiento adiabticoPgina | 10