istituto politÉcico a cioa l

0

I�STITUTO POLITÉC�ICO �ACIO�AL

ESCUELA SUPERIOR DE I�GE�IERÍA MECÁ�ICA Y ELÉCTRICA

U�IDAD PROFESIO�AL AZCAPOTZALCO

“CÁLCULO Y SELECCIÓ� DEL EQUIPO DE U� SISTEMA DE AIRE

ACO�DICIO�ADO PARA U� TEATRO E� PUERTO VALLARTA, JALISCO”

T E S I S

QUE PARA OBTE�ER EL TÍTULO DE:

I�GE�IERO MECÁ�ICO

P R E S E � T A �:

TREJO GARCÍA PEDRO MA�UEL REYES ABU�DIS HUMBERTO

ASESOR:

I�G. ALFO�SO HER�Á�DEZ ZÚÑIGA

MEXICO, D.F. 2009

2

AGRADEZCO:

A DIOS Por su amor y bendiciones en mi vida.

A MI MAMÁ Por que desde pequeño ella ha sido para mi un gran y maravilloso ejemplo y que siempre le estaré agradecido por su dedicación, sacrificios y esfuerzos realizados para que yo pudiera culminar

una de mis grandes metas. Quien con su confianza, cariño y apoyo sin escatimar esfuerzo alguno, me ha convertido en una persona de

provecho y por enseñarme a luchar por lo que se quiere… Mi triunfo es tuyo.

A MI PAPÁ A quien al término de esta etapa de mi vida

quiero expresar un profundo agradecimiento por su ayuda, apoyo, comprensión y por alentarme a lograr esta

hermosa realidad. Por la infinita paciencia y aliento que me ha brindado en todo momento, y para el cual no existe palabra alguna que exprese lo que él significa en mi vida.

Gracias por lo que hemos logrado.

A MIS HERMANOS Quienes me brindaron parte de su tiempo animándome

a seguir adelante, estando conmigo en momentos difíciles y en especial por su cariño y completa confianza puesta en mi.

Por esto y mas gracias…

Trejo García Pedro Manuel

AGRADECIMIENTOS

3

AGRADEZCO:

A MI FAMILIA

Mi papa y mama: (Ciro y Alberta) Quienes con su confianza, cariño y apoyo han sacrificado gran parte de su vida para formarme y educarme, ayudándome al logro de una meta más; mi carrera

profesional. Por compartir tristezas, alegrías, éxitos y fracasos

Por todos los detalles que me han brindado durante mi vida y por hacer de ella lo que soy ahora.

A mi hermano: (Roberto)

Al cual quiero mucho, es mi único hermano y quien tiene dos angelitos que son mis

sobrinitas Agradezco por alentarme a terminar mi carrera

A MIS TIOS; Familia Bazán Bravo

Mi tío y tía: (José y Ma. Luisa) Mis primos: (José y José Luis)

Quienes considero que son mi segunda familia y con los que conviví en el lapso de

mi carrera Por el apoyo y la confianza brindada aun en los momentos mas difíciles

Por lo cual no existen palabras que expresen lo que ha significado en el transcurso de mis estudios su apoyo, cariño y confianza.

A MI ASESOR

Ingeniero: Alfonso Hernández Zúñiga

Por habernos siempre alentado a titularnos, reciba un especial agradecimiento por

la gran ayuda que nos ha brindado

A todos muchas gracias. Reyes Abundis Humberto

AGRADECIMIENTOS

4

“CÁLCULO Y SELECCIÓ� DEL EQUIPO DE U� SISTEMA DE AIRE ACO�DICIO�ADO PARA U� TEATRO E� PUERTO VALLARTA, JALISCO”

Í�DICE

I ESTADO DEL ARTE

I.1 Introducción……………………………………………………………………………... I.2 Problemática……………………………………………..………………….……...…... I.3 Objetivos…………………………………………………..……..……………………… I.4 Justificación..…………………………………………………………………..………... I.5 Generalidades…………..………………………………………………………………. I.5.1 Historia del Aire Acondicionado…………………………………………………… I.5.2 Importancia y aplicaciones del Aire Acondicionado……...…………………...… I.5.3 Como funciona un Sistema de Aire Acondicionado………………………...…... I.5.4 Componentes esenciales de un Sistema de Aire Acondicionado……………... I.6 Condiciones de Diseño………………………………………………………………… I.6.1 Condiciones exteriores del local……………………...…………………………… I.6.2 Condiciones interiores del local………………………………...…………………. I.6.3 Cantidad de ocupantes………………………...…………………………………... I.6.4 Tipo de alumbrado………………………………………………………………….. I.6.5 Aplicación y uso del sistema de Aire Acondicionado……………………...……. I.6.6 Ubicación geográfica del local…………………………………...………………... I.6.7 Orientación del local……………………………………...…………………………

II BALANCE DE CARGA TÉRMICA

II.1 Definición de carga térmica…………………………………………………………… II.2 Ganancia de calor por transmisión (techo, piso y muros)……………………….... II.2.1 Diferencia de temperatura………………………..………………………………. II.2.2 Cálculo de áreas del local…………………………………………………………. II.2.3 Coeficientes de película…………………………………………………………… II.2.4 Cálculo de coeficientes globales de transferencia de calor “U”…………...….. II.2.5 Calor por transmisión………...……………………………………………………. II.3 Ganancia de calor por ocupantes………………………………………………….… II.4 Ganancia de calor por iluminación……………………………..………………….... II.5 Ganancia de calor por aparatos eléctricos……..…………………………………… II.6 Resumen de balance térmico para verano……………………………..…………..

8 8 8 9 9 9 11 12 12 14 14 14 14 14 14 15 15

17 17 17 18 18 19 21 21 22 22 23

5

III SELECCIÓN DE EQUIPO

III.1 Unidades de Paquete enfriadas por aire tipo techo (ROOFTOP)……………….. III.2 Características de unidad paquete………………………………………………….. III.3 Selección de equipo por análisis psicrométrico……………………………………. III.4 Diagrama del sistema de aire acondicionado con retorno……………………….. III.5 Gráfica psicrométrica del sistema…………………………………………………… III.6 Selección de equipo…………………………………………………………………... III.6.1 Descripción del modelo…………………………………………………………… III.6.2 Datos generales del equipo………………………………………………………. III.6.3 Datos de Operación……………………………………………………………….. III.6.4 Datos eléctricos…………………………………………………...……................ III.6.5 Datos dimensionales…………………………………………………...…………. III.6.6 Peso de equipo………………………………………………………………...….. III.7 Ductos……………………………………………………...…………………………... III.7.1 Cálculo de ductería para el teatro……………………………………………….. III.7.1.1 Sistema de ductos de inyección……………………………………………… III.7.1.2 Pérdidas totales en sistema de inyección…………………………………... III.7.1.3 Sistema de ductos de retorno………………………………………………… III.7.1.4 Pérdidas totales en sistema de retorno……………………………………...

IV INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE EQUIPO

IV.1 Instalación de equipo…………………………………………………………………. IV.2 Operación de equipo..………………………………………………...……………… IV.3 Funcionamiento, limpieza y mantenimiento……………………………………….. IV.4 Mantenimiento y servicio………………………………………………………...…... IV.5 Precaución de seguridad…………………………………………………………….. Anexos……………………………………………………………….……………………… Glosario……………………………………………………………………………………… Conclusiones…………………………………………………………..…………………... Bibliografía……………………………………………………………...…………………...

25 27 27 28 29 31 32 33 34 37 38 39 40 40 40 42 43 43

47 49 55 56 60 63 68 70 71

6

Lista de símbolos y Abreviaturas HR humedad Relativa, medida en porcentaje (%)

TBS temperatura de bulbo seco, medida en grados Celsius (°C)

TBH temperatura de bulbo húmedo, medida en grados Celsius (°C)

∆T diferencial de temperatura, medida en grados Celsius (°C)

h coeficiente de película, en watt sobre metro cuadrado grado Celsius (W/m2°C)

V volumen específico, medido en metros cúbicos sobre kilogramo (m3/Kg)

U coeficiente global de transferencia de calor, en watt sobre metro cuadrado grado

Celsius (W/m2°C)

x espesor, medido en metros (m)

k coeficiente de conductividad térmica, medido en watt sobre metro grado Celsius

(W/m°C)

QT calor total, medido en (watt), (BTU/hr)

QS calor sensible, medido en (watt), (BTU/hr)

QL calor latente, medido en (watt), (BTU/hr)

TR tonelada de refrigeración

m.s.n.m metro sobre el nivel del mar

Tm temperatura de mezcla, medida en grado Celsius (°C)

t1, t2 temperatura exterior e interior respectivamente, medida en grado Celsius (°C)

m1, m2 masa de aire de ventilación y masa de aire de retorno respectivamente, en (%)

SHR, RCS factor de calor sensible, medido en porcentaje (%)

CFM capacidad de ventilación, gasto, flujo de aire; medido en pies cúbico por minuto

PPM velocidad de aire, medido en pies por minuto

“C.A. pérdida de presión, pulgadas columna de agua

ASHRAE – American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, (Asociación Americana de Ingenieros en Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado) HVAC – Heating, Ventilating and Air Conditioning, (Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado) AMERIC – Asociación Mexicana de Empresas del Ramo de Instalaciones para la Construcción, A.C.

7

AGRADECIMIENTOS

8

I.1 INTRODUCCIÓN La aplicación de un sistema de aire acondicionado se ha hecho indispensable en todo edificio

moderno, porque el aire acondicionado no es un lujo como muchas veces se considera, sino una

necesidad, ya que está destinado no solo para el confort de los ocupantes sino básicamente para

preservar la salud humana y como un requisito para procesos además del óptimo funcionamiento

de dispositivos.

I.2 PROBLEMÁTICA

A causa de que en Puerto Vallarta existen condiciones climatológicas calurosas a (35°C ± 5), y que

en lugares cerrados el cuerpo humano transfiere mayor calor al medio circundante, esto eleva la

temperatura en el local, ocasionando al ser humano sensaciones de incomodidad como mareos,

sofocación, sudoración, malos olores y falta de atención debido a la poca oxigenación en el interior

del local cerrado.

1.3 OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Calcular y seleccionar un sistema de acondicionamiento de aire para mantener un ambiente

confortable y saludable en el teatro; basándose en las recomendaciones de la normatividad vigente

en aire acondicionado.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Diseñar e implementar un sistema de aire acondicionado para producir el tratamiento de aire

ambiente del teatro de Puerto Vallarta, Jalisco de tal manera que se controle simultáneamente la

temperatura, humedad, limpieza y distribución de aire para satisfacer las necesidades de los

usuarios del local. Manteniendo una temperatura de b (24 °C) en el interior, así como una humedad

relativa del b (55%).

a Valores tomados de Tabla 1. Condiciones atmosféricas de Diseño (AMICA). Ver anexo b Valores Tomados de Tabla 2. Condiciones de proyecto recomendadas para ambiente interior invierno – verano. Ver anexo

CAPÍTULO I: ESTADO DEL ARTE

9

I.4 JUSTIFICACIÓN

Debido al clima excesivamente caluroso y tropical de Puerto Vallarta en verano, se requiere

diseñar e implementar un sistema de aire acondicionado para un teatro; creando un ambiente

confortable, saludable, otorgando aire limpio y fresco; de tal forma que se controle su temperatura,

humedad, limpieza y distribución para responder a las exigencias del espacio climatizado.

I.5 GENERALIDADES

I.5.1 HISTORIA DEL AIRE ACONDICIONADO

Uno de los grandes sistemas para suprimir el calor fue sin duda el de los egipcios. Se utilizaba

principalmente en el palacio del faraón, cuyas paredes estaban formadas por enormes bloques de

piedra, con un peso superior a mil toneladas.

Durante la noche, tres mil esclavos desmantelaban las paredes y acarreaban las piedras al

Desierto del Sahara. Como el clima desértico es extremoso y la temperatura disminuye a niveles

muy bajos durante las horas nocturnas, las piedras se enfriaban notablemente.

Justo antes de que amaneciera, los esclavos acarreaban de regreso las piedras al palacio y

volvían a colocarlas en su sitio. Se supone que el faraón disfrutaba de temperaturas alrededor de

los 26° Celsius, mientras que afuera el calor subía hasta casi el doble.

Si entonces se necesitaban miles de esclavos para poder realizar la labor de acondicionamiento

del aire, actualmente esto se efectúa fácilmente.

En 1842, Lord Kelvin inventó el principio del aire acondicionado. Con el objetivo de conseguir un

ambiente agradable y sano, el científico creó un circuito frigorífico hermético basado en la

absorción del calor a través de un gas refrigerante. Para ello, se basó en 3 principios:

El calor se transmite de la temperatura más alta a la más baja; El cambio de estado del líquido a

gas absorbe calor; La presión y la temperatura están directamente relacionadas.


10

En 1902, el estadounidense Willis Haviland Carrier sentó las bases de la refrigeración moderna y,

al encontrarse con los problemas de la excesiva humidificación del aire enfriado, las del aire

acondicionado, desarrollando el concepto de climatización de verano.

El joven se puso a investigar con tenacidad cómo resolver el problema y diseñó una máquina que

controlaba la temperatura y la humedad por medio de tubos enfriados, dando lugar a la primera

unidad de aire acondicionado de la Historia.

El invento hizo feliz al impresor de Brooklyn, que por fin pudo tener un ambiente estable que le

permitió imprimir a cuatro tintas sin ninguna complicación. El “Aparato para Tratar el Aire” fue

patentado en 1906.

Aunque Willis Haviland Carrier es reconocido como el “padre del aire acondicionado”, en 1906 el

término "aire acondicionado" fue utilizado por primera vez por el ingeniero Stuart H. Cramer.

En 1911, Carrier reveló su Fórmula Racional Psicométrica básica a la Sociedad Americana de

Ingenieros Mecánicos. La fórmula sigue siendo hoy en día la base de todos los cálculos

fundamentales para la industria del aire acondicionado.

Las industrias florecieron con la nueva habilidad para controlar la temperatura y los niveles de

humedad durante la producción. Películas, tabaco, carnes procesadas, cápsulas medicinales y

otros productos obtuvieron mejoras significativas en su calidad gracias al aire acondicionado.

En 1915, entusiasmados por el éxito, Carrier y seis amigos ingenieros reunieron 32,600 dólares

para formar la Compañía de Ingeniería Carrier, dedicada a la innovación tecnológica de su único

producto, el aire acondicionado.

En 1921, Willis Haviland Carrier patentó la máquina de refrigeración centrífuga. También conocida

como enfriadora centrífuga o refrigerante centrifugado, fue el primer método para acondicionar el

aire en grandes espacios.

El nuevo sistema se estrenó en 1924 en la tienda departamental Hudson de Detroit, Michigan.

El éxito fue tal, que inmediatamente se instalaron este tipo de máquinas en hospitales, oficinas,

aeropuertos y hoteles.


11

En 1928, Willis Haviland Carrier desarrolló el primer equipo que enfriaba, calentaba, limpiaba y

hacía circular el aire para casas y departamentos, pero la Gran Depresión en los Estados Unidos

puso punto final al aire acondicionado en los hogares.

Las ventas de aparatos para uso residencial empezaron hasta después de la Segunda Guerra

Mundial. A partir de entonces, el confort del aire acondicionado se extendió a todo el mundo.

En 1958 se constituye la ASHRAE. (American Society of Heating Refrigeration Air conditioning

Engineers)

El senado de E.U. aprueba en 1982 el protocolo de Montreal de las Naciones Unidas para las

sustancias que generan daño a la capa de ozono.

En 2004 se tiene el 1er. prototipo de A/A residencial operado por celdas híbridas.

1.5.2 IMPORTANCIA Y APLICACIONES DEL AIRE ACONDICIO NADO

La climatización es el proceso de tratamiento del aire que controla simultáneamente su

temperatura, humedad, limpieza y distribución para responder a las exigencias del espacio

climatizado.

El calor es una forma de energía relacionada directamente con la vibración molecular. Cuando

calentamos una sustancia, sus moléculas se mueven rápidamente, generando así una energía, el

calor. Si la enfriamos, el movimiento molecular se detiene, bajando la temperatura.

La humedad se refiere a la cantidad de agua contenida en el aire y está directamente relacionada

con la sensación de bienestar. El aire ambiente se controla para mantener la humedad relativa

preestablecida mediante la humidificación o deshumidificación del aire ambiente.

Para obtener el confort deseado, es necesario que el aire sea distribuido y circule uniformemente

por todo el recinto, sin producir corrientes desagradables.

Por último, la eliminación de las partículas de polvo es fundamental para la salud. Conseguir un

adecuado filtrado de aire es una labor básica de un equipo de aire acondicionado.


12

Además de la comodidad que disfrutamos con el aire acondicionado en un día cálido y húmedo de

verano, actualmente muchos productos y servicios vitales en nuestra sociedad dependen del

control del clima interno, como los alimentos, la ropa y la biotecnología para obtener químicos,

plásticos y fertilizantes.

El aire acondicionado juega un rol importante en la medicina moderna, desde sus aplicaciones en

el cuidado de bebés y las salas de cirugía hasta sus usos en los laboratorios de investigación.

Sin el control exacto de temperatura y humedad, los microprocesadores, circuitos integrados y la

electrónica de alta tecnología no podrían ser producidos. Los centros computacionales dejarían de

funcionar.

I.5.3 COMO FUNCIONA UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONAD O

El acondicionador de aire o clima toma aire del interior de una recamara pasando por tubos que

están a baja temperatura estos están enfriados por medio de un liquido que a su vez se enfría por

medio del condensador, parte del aire se devuelve a una temperatura menor y parte sale

expulsada por el panel trasero del aparato, el termómetro esta en el panel frontal para que cuando

pase el aire calcule la temperatura a la que esta el ambiente dentro de la recamara, y así

regulando que tan frío y que tanto debe trabajar el compresor y el condensador.

I.5.4 COMPONENTES ESENCIALES DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO Los sistemas de aire acondicionado contienen básicamente los siguientes equipos:

� Compresor

� Evaporador

� Condensador

� Dispositivo de expansión

Todos estos componentes interconectados por medio de una tubería llevan en su interior un líquido

refrigerante, además incluyen un sistema de movimiento de aire, compuesto comúnmente de un

motor, abanico o turbina.


13

A continuación mencionaremos brevemente las características de los equipos básicos de los

sistemas de aire acondicionado.

Compresor

Los compresores de vapor usados en la refrigeración industrial o acondicionamiento de aire son de

tres tipos principales: recíprocos, rotatorios y centrífugos. La función del compresor es comprimir el

refrigerante elevando su presión, temperatura y entalpía.

Otra función es crear y mantener la baja presión del evaporador que permite que la evaporación

del refrigerante sea a baja temperatura. Por otra parte crea y mantiene la alta presión en el

condensador que permite la nueva utilización del refrigerante en estado líquido. El refrigerante en

el compresor, se encuentra a baja presión y temperatura durante la succión y a alta presión y

temperatura en la descarga.

Evaporador

El evaporador es cualquier superficie de transferencia de calor en el cual se vaporiza un líquido

volátil para eliminar calor de un espacio o producto refrigerado. Debido a las diversas aplicaciones

los evaporadores se fabrican en una gran variedad de tipos, formas, tamaños y diseños.

Los evaporadores se construyen por lo general de tubo de acero o tubo de cobre. El tubo de acero

se usa en evaporadores grandes y en evaporadores que usan amoníaco, mientras que los de tubo

de cobre se utilizan en la fabricación de evaporadores pequeños y se les usa refrigerante que no

sea amoníaco.

Condensador

Es una superficie de transferencia de calor. El calor del vapor refrigerante caliente pasa a través de

las paredes del condensador para su condensación. Como resultado de su pérdida de calor hacia

el medio condensante, el vapor refrigerante es primero enfriado hasta saturación y después

condensado hasta su fase de estado liquido.

Los condensadores son de tres tipos generalmente: enfriados con aire, enfriados con agua y

evaporadores que emplean tanto aire como agua.

Dispositivo de Expansión (Válvula)

Este dispositivo se encarga de pulverizar o expandir el refrigerante. Su función es doble, por una

parte regula la cantidad de líquido que entra en el evaporador para que, según la cantidad de

vapores aspirados por el compresor, pueda mantenerse constante la presión del evaporador.


14

I.6 CONDICIONES DE DISEÑO

Condiciones climatológicas en verano (Junio 22- Septiembre 21)

I.6.1 CONDICIONES EXTERIORES DEL LOCAL Puerto Vallarta, México Latitud: 20.37, Longitud: 105.15 Altura: 2 m.s.n.m Humedad relativa: c (34 %) Temperatura bulbo seco: c (40°C) Temperatura bulbo húmedo: c (26°C) Velocidad máxima exterior del aire: 30 km/hr Presión barométrica: c (760 mmHg)

I.6.2 CONDICIONES INTERIORES DEL LOCAL Velocidad del aire: 0 Km/hr Temperatura de bulbo seco: d (24°C) Humedad relativa: d (55%)

I.6.3 CANTIDAD DE OCUPANTES 467 Personas I.6.4 TIPO DE ALUMBRADO Lámparas fluorescentes e incandescentes I.6.5 APLICACIÓN Y USO DEL SISTEMA DE AIRE ACONDIC IONADO La aplicación del sistema de aire acondicionado es para confort y uso es únicamente para verano.

c Valores tomados de Tabla 1. Condiciones atmosféricas de Diseño (AMICA). Ver anexo d Valores tomados de Tabla 2. Condiciones de proyecto recomendadas para ambiente interior invierno – verano. Ver anexo


15

I.6.6 UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL LOCAL

El municipio de Puerto Vallarta está situado al poniente del estado de Jalisco. Limita al norte con el

estado de Nayarit, al sur con el municipio de Cabo Corriente y Talpa de Allende; al oriente con San

Sebastián y Mascota y al poniente con el Océano Pacífico. Su extensión territorial es de 1,300.67

kilómetros cuadrados.

I.6.7 ORIENTACION DEL LOCAL

Entrada principal del local al Norte

TEATRO

�


17

II. CÁLCULO DE CARGA TÉRMICA

II.1 DEFINICIÓN DE CARGA TÉRMICA

También nombrada como carga de enfriamiento, es la cantidad de energía que se requiere vencer

en un área para mantener determinadas condiciones de temperatura y humedad para una

aplicación específica (ej. Confort humano). Es la cantidad de calor que se retira de un espacio

definido, se expresa en BTU, la unidad utilizada comercialmente en relación a la unidad de

tiempo, Btuh, [Watts].

CONCEPTO

1. Transmisión muros, piso y techo + 2. Ocupantes + + 3. Iluminación + 4. Aparatos eléctricos + +

II.2 GANANCIA DE CALOR POR TRANSMISIÓN (TECHO, PIS O Y MUROS)

II.2.1 DIFERENCIA DE TEMPERATURA : Condiciones de diseño para verano TBSint = 24 °C TBSext = 40 °C TBStierra = 23 °C

Tabla 1. Cálculo de la diferencia de temperaturas

Ubicación Cálculo ∆T (°C) Muro norte (40-24) 16 Ventana norte (40-24) 16 Muro sur (40-24) + 2.22* 18.22 Muro este (40-24) + 3.33* 19.333 Ventana este (40-24) + 6.66* 22.66 Muro oeste (40-24) + 3.33* 19.33 Ventana oeste (40-24) + 6.66* 22.66 Techo (40-24) + 8.33* 24.33 Piso (25-24) 1

* Valores de factores para corrección de temperatura por el efecto solar (tomado de Tabla 3 del Manual de Fundamentos ASHRAE, 1967, y copiado con

autorización) (Ver anexos)

CAPÍTULO II: BALANCE DE CARGA TÉRMICA

18

II.2.2 CÁLCULO DE ÁREAS DEL LOCAL:

Todas y cada una de las áreas mostradas en la Tabla 2 son extraídas del plano arquitectónico del

local.

Tabla 2. Cálculo de áreas

Superficies de transferencia de calor

Muro norte 26.30 m2 Ventana norte 88.16 m2 Techo 590.788 m2 Muro este 177.71 m2 Ventana este 23.44 m2 Piso 449.13 m2 Muro sur 55.93 m2 Muro oeste 167.99 m2 Ventana oeste 33.88 m2

II.2.3 COEFICIENTES DE PELÍCULA:

Ecuaciones para el cálculo de coeficiente de película (e)

Muy lisa h= 6.8 + 0.85 V Lisa h= 7.8 + 0.90 V Moderadamente áspera h= 9.8 + 1.20 V Donde V= velocidad del aíre

Tabla 3. Cálculo de los coeficientes de película “h”

Muros he=9.8 + 1.20(30) = hi=10.3+ 1.5(0) =

45.8 kcal/hm2°C 10.3 kcal/hm2°C

53.265 W/m2°C 11.978 W/m2°C

Techo he=7.8 + 0.90(30) = hi=9.8 + 1.20(0) =


40.472 W/m2°C 11.397 W/m2°C

Piso he= 0 no existe hi=10.3+ 1.5(0) =

10.3 kcal/hm2°C

11.978 W/m2°C

Vidrio he=6.8 + 0.85(30) = hi=6.8 + 0.85(0) =


37.565 W/m2°C 7.9084 W/m2°C

Tabla 4. Factor de conversión

W/m2 - °C Kcal/m2 - h - °C Btu/pie2 - h - °F

1 0.860 0.1763 1.163 1 0.205 5.678 4.882 1

(e) Tomado de la Tabla 4. Ecuaciones para determinar el coeficiente de película “h” (ver anexos)


19

II.2.4 CÁLCULO DE COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFER ENCIA DE CALOR “U”

TECHO Fórmula:

hik

x

k

x

k

x

k

x

k

x

k

x

he

U11

1

6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1 +++++++=

U= 0.019 W/m2°C

MUROS Fórmula:

hik

x

k

x

k

x

k

x

k

x

he

U11

1

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1 ++++++=

U= 0.423 W/m2°C

Material de techo

(K)** W/m°C

X(m)

1.- Impermeabilizante 0.697 0.003 2.- Entortado cemento-arena 1.395 0.030 3.- Concreto loza 0.29 0.100 4.- Corcho 0.04 0.064 5.- Aire 0.02 1.000 6.- Acustome 0.314 0.030

Material de muros

(K)** W/m°C

X(m)

1.- Mortero de cemento 1.16 0.015 2.- Hilada de block 1.00 0.200 3.- Mortero de cemento 1.16 0.015 4.- Corcho 0.04 0.064 5.- Moqueta 0.046 0.020

Cm

W

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

U

°

+

°

+

°

+

°

+

°

+

°

+

°

+

°

=

22397.11

1

314.0

030.0

02.0

1

04.0

064.0

29.0

1.0

395.1

03.0

697.0

003.0

472.40

1

1

Cm

W

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

m

Cm

W

U

°

+

°

+

°

+

°

+

°

+

°

+

°

=

22397.11

1

046.0

02.0

04.0

064.0

16.1

015.0

1

2.0

16.1

015.0

265.53

1

1

(**) Valores tomados de Tabla 5. Coeficientes de Conductividad Térmica (k) de Materiales de Construcción a 20 °C (ver anexos)


20

PISO Fórmula:

hik

x

k

x

he

U11

1

2

2

1

1 +++=

U= 1.016 W/m2°C

VENTANAS Fórmula:

hik

x

he

U11

1

1

1 ++=

U= 6.15 W/m2°C

Material de piso

(K)** W/m°C

X(m)

1.- Firme de concreto 0.29 0.100 2.- Alfombra 0.027 0.015

Material de ventana

(K)** W/m°C

X(m)

1.- Vidrio 1.05 0.01

Cm

W

Cm

W

m

Cm

W

mU

°

+

°

+

°

+=

2978.11

1

027.0

015.0

29.0

1.00

1

Cm

W

Cm

W

m

Cm

W

U

°

+

°

+

°

=

22908.7

1

05.1

01.0

565.37

1

1

(**) Valores tomados de Tabla 5. Coeficientes de Conductividad Térmica (k) de Materiales de Construcción a 20 °C (ver anexos)


21

II.2.5 CALOR POR TRANSMISIÓN

Q = A U ∆T [WATTS]

Tabla 5. Cálculo de ganancias por transmisión

UBICACIÓN A (m2) U (W/m2°C) ∆T (°C) Q (W) Muro norte 26.30 0.423 16 177.99 Ventana norte 88.16 6.15 16 8674.94 Muro sur 55.93 0.423 18.22 431.05 Muro este 177.71 0.423 19.333 1453.06 Ventana este 23.44 6.15 22.66 3266.57 Muro oeste 167.99 0.423 19.33 1373.58 Ventana oeste 33.88 6.15 22.66 4721.48 Techo 590.78 0.019 24.33 273.09 Piso 449.13 1.016 1 456.31

TOTAL 20828.07

Q TRANSMISIÓN = 20828.07 W II.3 GANANCIA DE CALOR POR OCUPANTES

• 25 Actores (Baile moderado)

QS (W) = 25 * 270(f) = 6750 btuh = 1976.47 W QL (W) = 25 * 580(f) = 14500 btuh = 4245.75 W • 407 personas de público (Sentadas en reposo)

QS (W) = 407 * 200(f) = 81400 btuh = 23834.77 W QL (W) = 407 * 130(f) = 52910 btuh = 15492.6 W

• 30 personas en vestíbulo (Caminando lento)

QS (W) = 30 * 220(f) = 6600 btuh = 1932.55 W QL (W) = 30 * 230(f) = 6900 btuh = 2020.39 W • 5 personas de limpieza (Trabajo moderado)

QS (W) = 5 * 330(f) = 1650 btuh = 438.14 W QL (W) = 5 * 670(f) = 3350 btuh = 980.91 W

Q OCUPANTES = 50921.58 W

(f)Valores tomados de Tabla 6. Ganancia de calor por ocupantes en espacios acondicionados. (Ver anexos)


22

II.4 GANANCIA DE CALOR POR ILUMINACIÓN

Q = (ÁREA) (CALOR CALCULADO)

• CAMERINOS: (Tareas con requerimientos visuales elevados)..……………...(g) (8.098 W/m2) Q = 8.26 m2 2 8.098 W/m2 = 133.77 W

• ESCENARIO: (Tareas con requerimientos visuales muy exigentes o de alta precisión)…….

(g) (16.14 W/m2) Q = 32.798 m2 16.14 W/m2 = 529.36 W

• ÁREA DE BUTACAS: (Tareas con requerimientos visuales sencillos)..……. (g) (2.732 W/m2) Q = 280.98 m2 2.732 W/m2 = 767.64 W

• VESTÍBULO: (Tareas con requerimientos visuales elevados)…………….…. (g) (8.098 W/m2)

Q = 114.562 m2 8.098 W/m2 = 927.72 W

Q ILUMINACIÓN = 2358.49 W

II.5 GANANCIA DE CALOR POR APARATOS ELÉCTRICOS

Tabla 6. Cálculo de ganancias por aparatos eléctricos

EQUIPO QS (w)(***) QL (w)(***) CANTIDAD QR (w) EQUIPO DE SONIDO 6800 ----- 1 6800 COMPUTADORA 325 ----- 5 1625 MAQUINA PARA CAFÉ 1800 ----- 1 1800 MAQUINA DE REFRESCOS 997 ----- 1 997 MAQUINA DE SNACKS 138 ----- 1 138 PLANCHAS PARA CABELLO 65 ----- 3 195 PLANCHAS PARA ROPA 1200 750 2 3900 PLANCHAS DE VAPOR 1500 675 2 4350 SECADORAS PARA CABELLO 1400 ----- 4 5600 TENACILLAS PARA RIZAR 30 ----- 4 1200 CAFETERAS ½ GALÓN 1075 850 2 3850 ASPIRADORA 432 ----- 2 864 TELEVISOR 185 ----- 2 370

TOTAL 31689

Q APARATOS = 31689 W

(g) Valores tomados de Tabla 7. Rangos más comunes de niveles de iluminación para diferentes áreas, tareas y actividades (ISO.8995) (ver anexo)

(***) Tomados de Tabla 3-17 de Manual TRANE de Aire Acondicionado.


23

II.6 RESUMEN DE BALANCE TÉRMICO PARA VERANO

Tabla 7. Balance térmico total para verano

CONCEPTO QS (w) QL (w) TRANSMISIÓN PISO , MUROS Y TECHO 20828.07

OCUPANTES 28181.93 22739.65 ILUMINACIÓN 2358.49

APARATOS 27139 4550 TOTAL 78507.49 27289.65

QTOTAL= 105797.14 W

Fs. (10%) QTOTAL= 116 376.854 W

Si 1 TR= 3516.853 W ∴ QTOTAL= 33.091 TR


25

III.1 UNIDADES DE PAQUETE ENFRIADAS POR AIRE TIPO T ECHO (ROOFTOP)

La configuración usual es la de una caja rectangular con conexiones de suministro y retorno en el frente y tomas para succión y descarga del aire de condensación en los laterales y en la parte de atrás. El arreglo interno es relativamente sencillo, el aire de retorno es succionado a través del evaporador de tubos y aletas por un ventilador centrífugo que a su vez lo descarga como aire de suministro por el frente, en los tamaños más pequeños el ventilador es del tipo de acople directo al motor. Las unidades grandes tienen trasmisiones con bandas y poleas variables. Una bandeja de condensado debajo del evaporador recoge toda la humedad y está conectada a un drenaje permanente; El compartimiento del evaporador está muy aislado para evitar pérdidas y condensación en la lámina exterior, el filtro está generalmente localizado en el ducto de retorno. Separando el compartimento del evaporador del de condensación tenemos una pared la cual aparta los flujos de aire y sirve de aislamiento para mínima transmisión de calor y ruido al aire acondicionado. El compresor y el serpentín de condensación forman el lado de alta del circuito refrigerante.

El aire de condensación es tomado por los lados y descargado a través del serpentín de condensación, esta disposición se denomina ventilador soplador. Algunas unidades son de tipo de ventilador succionador y descargan por los lados. El ventilador de condensación, es la mayoría de las veces del tipo axial. Puede mover grandes volúmenes de aire en donde haya poca resistencia, los ventiladores axiales de aspas no son para uso con ductos. La caja de controles incluye los capacitores de los motores de los ventiladores y de los compresores, relés de arranque y las terminales para la conexión remota del termóstato. La capacidad de las unidades de paquete enfriadas por aire varía desde 1 1/2 toneladas hasta 7 1/2 toneladas para uso residencial y hasta más de 30 toneladas para uso comercial. La mayoría de las unidades son evaluadas y certificadas de acuerdo con los estándares que establece 26.6 ºC bulbo seco y 19.4 ºC bulbo húmedo como la temperatura de retorno del aire al evaporador y 35 º C bulbo seco como la temperatura del aire exterior entrando al condensador exterior.

Está también el requisito de que la unidad debe ser capaz de operar hasta una temperatura de 46 ºC para el ambiente exterior sin desconectarse por alta presión o sin que el compresor prenda y pare por sobrecarga. Esquemáticamente, un sistema operando en las condiciones normales tiene las características mostradas en la Figura 1 el aire de retorno desde el espacio acondicionado a una temperatura de 80º F, bulbo seco y a un rango de 400 a 450 pies/min., por tonelada, pasa a través del filtro y luego a través del evaporador donde es enfriado y deshumidificado. El aire al salir del serpentín estará alrededor de los 14.4 ºC a 15.5 ºC B.S. Así, pues hay una reducción en temperatura a través del serpentín de aproximadamente 6.6 °C a 5.5 °C B.S. La proporción de enfriamiento sensible a enfriamiento total será de cerca de 0.75.

CAPÍTULO III: SELECCIÓN DE EQUIPO

26

La presión de succión con R-22 a la salida del serpentín será de cerca de 73 a 76 lbs/pulg2. El aire acondicionado sale a 60º y asumiendo que absorbe una pequeña cantidad de calor en su recorrido por los ductos, llegará al espacio acondicionado a 62º ó 65º B.S. (15º A 18º de diferencia a temperatura, D.T.), la cual es una diferencia aceptable. En el lado de alta del refrigerante, el aire exterior para condensación será introducido a 35 °C al serpentín, el flujo de aire sobre él será nominalmente de 800 pies/min. por tonelada. La presión de descarga resultante en el compresor con R-22 estará en el rango de las 295 lbs/pulg manométricas. La temperatura promedio en el condensador será de 54.4 ºC con un subenfriamiento de 8.8 ºC aproximadamente para el refrigerante, ya en el estado líquido, lo que da una temperatura de salida de líquido de 45.5 °C de serpentín de condensación. La clasificación de la unidad de enfriamiento “solamente” no es muy exacta ya que la mayoría de los fabricantes dejan espacios internos disponibles para que haya la posibilidad de añadir resistencias eléctricas para proveer calefacción durante el invierno. Estas resistencias trabajan de un modo muy parecido al del equipo de calefacción eléctrico. Son ensambladas y ensayadas en su totalidad en la fábrica y son relativamente fáciles de instalar con un mínimo de trabajos eléctricos e hidráulicos. Necesitan ductos cortos o pueden prescindir completamente de ellos permitiendo una simple distribución de ellos.


27

III.2 CARACTERÍSTICAS DE UNIDAD PAQUETE Aplicaciones: Refrigeración y calefacción Clasificación: Con condensador enfriado por aire. Capacidades: De 1 a 120 T.R. Instalación: Al exterior Limitantes: Instalación al exterior. Drenaje de condensados canalizado. Ambiente corrosivo. Pequeñas caídas de presión. Capacidad de disipación de calor sensible. Capacidad de volumen de aire.

Selección: Datos requeridos: Condiciones del lugar, Altura sobre el nivel del mar. Ganancias térmicas de calor sensible (TR), de calor latente (TR) Perdidas térmicas. Capacidad en btu/h (TR) Datos eléctricos, tensión disponible (Bases de diseño). Temperaturas: Temperatura exterior de diseño, bulbo seco, Tbs/Tbh entrada al serpentín, Volumen del aire Pcm ( cfm) mas presión estática externa (ductos, rejillas etc). III. 3 SELECCIÓN DE EQUIPO POR ANÁLISIS PSICROMÉTRI CO

ANÁLISIS PSICROMÉTRICO La psicrometría es una rama de la física, que estudia las propiedades termodinámicas del aire húmedo, y el efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y sobre el confort humano. En el acondicionamiento de aire, es el método que utilizaremos para analizar y determinar las condiciones atmosféricas de humedad para el local que se va acondicionar. Para el siguiente proyecto (teatro) debido a las condiciones y requerimientos del local, es posible recircular el 80% del aire. En los manuales de ASHRAE hay recomendaciones para el porcentaje de recirculación con respecto a las condiciones. A continuación se presenta el análisis psicrométrico.


28

Condiciones interiores TBS= 24°C Ø= 55 % (HUMEDAD RELATIVA). La ganancia de calor es: (h) QS= 78507.49 W (h) QL= 27289.75 W Condiciones exteriores TBS= 40°C TBH= 26°C Se calcula la temperatura de inyección por medio de la carta psicrométrica y el resultado es: Temperatura de inyección = 13.3°C Por lo tanto el incremento de temperatura entre el aire de inyección al local, y el local es: ∆T2-4= 10.7°C Calor específico del aire a presión constante = 1.0 KJ/kg°C III.4 DIAGRAMA DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO CO N RETORNO

Donde; 1 – aire exterior de suministro MS 2 – condiciones del local 3 – condiciones de mezcla 4 – condiciones del aire a la salida del equipo MP= aire perdido 80% de aire de recirculación Condiciones del aire a la entrada del acondicionador (estado 3) Esto se refiere a las condiciones de la caja de mezclas, antes de pasar al acondicionador (numero 3 del diagrama del sistema), a estas condiciones se les conoce como “condiciones de mezcla”.

Tm =temperatura de la mezcla.


(h) Valores obtenidos en Capítulo II, Tabla 7. Balance Térmico total para verano

Cmm

tmtmTm °=

++=

++= 2.27

2.08.0

)40)(2.0()24)(8.0(

12

1122

29

III.5 GRÁFICA PSICROMÉTRICA DEL SISTEMA

13.3

°C

24

°C

27

.2 °

C

40 °

C


30

Con este valor de la temperatura de la mezcla de bulbo seco, se sigue la coordenada que marca 27.2°C de temperatura de bulbo seco, en dirección v ertical hasta que cruce con la línea que une al estado 1 con el estado 2. Esta intersección marca el estado 3, que serán las condiciones de la caja de la mezcla antes de entrar al equipo a acondicionador.

Por lo tanto al tener el valor anterior ya se tienen tres estados. 1, 2 y 3. Estado TBS (°C) T BH (°C) Ø (%) h (KJ/kg°C) W(kgv/kgas) v(m3/kg) 1 40 26 33 80 0.0155 0.908 2 24 18 55 50 0.0102 0.8550 3 27.2 19.7 50 56 0.0113 0.8652 Condiciones del aire a la salida del equipo (estado 4) Temperatura del estado 4 ∆T2-4= 24 - 10.7 = 13.3°C Entalpia del aire en el estado 4 (h4) (salida del acondicionador)

Relación de calor sensible (RCS) = SHR Por carta psicrométrica obtenemos el valor de la temperatura de bulbo húmedo: TBH4=12.5 Tenemos así de la carta psicrométrica para le estado 4: Estado TBS (°C) TBH (°C) Ø (%) h (KJ/kg°C) W(kgv/kgas) v(m3/kg) 4 13.3 12.5 90 35.5 0.00851 0.822 Capacidad del ventilador

Donde �= 0.8550 m3/Kg

CKgKJ

CCKg

KJ

RCS

TChh

hh

TCRCS

W

W

QQ

QRCS

PP

LS

S

°=°°−=

∆−=∴

−∆

=

==+

=

−− 5.35]74.0

)7.10)(0.1(

50[]))((

[))((

74.0105797

49.78507

24

24

42

24

))(( 222

2

22 vmVv

Vm =∴=


31

Capacidad del acondicionador en T.R.

III.6 SELECCIÓN DE EQUIPO Con el cálculo anterior se selecciona la unidad paquete MARCA TRANE , MODELO TC-H-600-A-F-0 -A-2-A-F-0-A-2-A-2-A-2-C-D-4-A cumpliendo con las necesidades y condiciones requeridas para las exigencias del espacio climatizado.


32

III.6.1 DESCRIPCIÓN DEL MODELO


33

III.6.2 DATOS GENERALES DEL EQUIPO


34

III.6.3 DATOS DE OPERACIÓN


35


36


37

III.6.4 DATOS ELÉCTRICOS


38

III.6.5 DATOS DIMENSIONALES


39

III.6.6 PESO DE EQUIPO


40

III.7 DUCTOS Para llevar el flujo de aire necesario a cada área a acondicionar se requiere hacer un sistema de distribución de aire, esto se logra a través de ductería la cual puede ser de forma circular, rectangular o triangular. Diseñar un sistema de ductos implica considerar muchos factores en orden de importancia serían; - Espacio disponible. - Costo de instalación. - Perdidas de aire por fricción. - Nivel de ruido. - Fugas en el ducto y transferencia de calor. - Cumplimiento de códigos y estándares. En la Tabla 8. de anexos vemos las velocidades recomendadas en el diseño de ductos expresadas en pies cúbicos por minuto de acuerdo a la aplicación. Los ductos son fabricados en lamina galvanizada, aunque los hay en fibra de vidrio y también de lona, el proceso para diseñar una red de ductos implica determinar los CFM´s requeridos la distancia a recorrer la forma en que se distribuirán en la zona, esto es en uno o varios difusores, y sobre todo la trayectoria la cual puede tener partes curvas, codos, subidas, bajadas, reducciones, transiciones y conversiones de ducto por ejemplo de circular a rectangular. III.7.1 CÁLCULO DE DUCTERÍA PARA EL TEATRO III.7.1.1 SISTEMA DE DUCTOS DE INYECCIÓN Método de velocidades constantes Datos: QEquipo = 13,000 CFM QInyección = 12,700 CFM Velocidad en ductería = (I) 400 PPM en ductos principales (I) 700 PPM en ductos ramales Cálculo de difusores de inyección N = QInyección / no. de difusores N = 12,700 CFM / 36 difusores = 352 CFM/difusor


(I) Valores tomados de Tabla 8. Velocidades máximas recomendadas para sistemas de baja velocidad (Ver anexos)

41

SISTEMA DE DUCTOS DE INYECCIÓN


42

III.7.1.2 PÉRDIDAS TOTALES EN SISTEMA DE INYECCIÓN

TRAMO DEL DUCTO

VOLUME� (CFM)

VELOCIDAD (PPM)

DIME�SIÓ� DUCTO (PULG.)

LO�G. DUCTOS METROS / PIES

PÉRDIDAS POR FRICCIÓ�

(“C.A./100 PIES)

PÉRDIDAS “C.A.

T1 12700 1400 40 X 35 1.14 / 3.74 0.06 0.0022

T2 11990 1400 40 X 34 2.15 / 7.05 0.055 0.0038

T3 11287 1400 40 X 32 1.46 / 4.79 0.06 0.0029

T4 10583 1400 40 X 30 1.49 / 4.89 0.075 0.0037

T5 9879 1400 40 X 28 2.38 / 7.8 0.055 0.0043

T6 7767 1400 40 X 22 2.64 / 8.66 0.075 0.0065

T7 4951 1400 40 X 14 3.66 / 12 0.1 0.012

T8 2839 1400 40 X 9 3.35 / 10.99 0.13 0.014

T9 1431 1400 40 X 5 1.61 / 5.28 0.19 0.01

TOTAL 0.06

CODOS

TRAMO DIME�SIO�ES

DE CODOS (PULG) CA�TIDAD

LO�G .EQ. PIES

LO�G .EQ. TOTAL

PÉRDIDAS “C.A./100

PIES

PÉRDIDAS “C.A.

T1-T2 1 X 36 2 10 20 0.099 0.0198

T2-T3 1 X 34 2 10 20 0.11 0.022

T3-T4 1 X 32 2 10 20 0.14 0.028

T4-T5 1 X 30 2 10 20 0.15 0.03

T5-T6 4 X 28 2 10 20 0.45 0.09

T6-T7 7 X 22 2 10 20 0.28 0.056

T7-T8 8 X 14 2 10 20 0.26 0.052

T8-T9 10 X 9 2 10 20 0.2 0.04

T9 20 X 5 2 15 30 0.22 0.066

TOTAL 0.4

PÉRDIDAS TOTALES DE FRICCIÓ� E� DUCTERIA “C.A. 0.06

PÉRDIDAS TOTALES DE FRICCIÓ� E� CODOS “C.A. 0.4 *PÉRDIDAS E� VE�TILADOR “C.A. A U�A VELOCIDAD DE 1400 CFM 0.12

PÉRDIDAS TOTALES DEL SISTEMA DE I�YECCIÓ� E� “C.A. 0.58 *Valor obtenido del manual CARRIER, TABLA 8, CAP. 2


43

III.7.1.3 SISTEMA DE DUCTOS DE RETORNO Método de velocidades constantes Datos: QInyección = 12,700 CFM QRetorno = 10,080 CFM Velocidad en ductería = (J) 1100 PPM en ductos principales (J) 600 PPM en ductos ramales Cálculo de difusores de inyección N = QRetorno / no. de difusores N = 10,080 CFM / 18 difusores = 560 CFM/difusor

III.7.1.4 PÉRDIDAS TOTALES EN SISTEMA DE RETORNO

SISTEMA DE DUCTOS DE RETORNO

TRAMO DEL DUCTO

VOLUME� (CFM)

VELOCIDAD (PPM)

DIME�SIÓ� DUCTO (PULG.)

LO�G. DUCTOS METROS / PIES

PÉRDIDAS POR FRICCIÓ�

(“C.A./100 PIES)

PÉRDIDAS “C.A.

TX 560 600 18 X 8 3.74 / 12.27 0.045 0.0055

TW 1200 600 18 X 16 5.27 / 17.3 0.03 0.0052

TV 560 600 18 X 8 3.73 / 12.24 0.045 0.0055

TU 1200 600 18 X 16 2.93 / 9.61 0.03 0.0028

TT 2240 1100 40 X 9 3.35 / 10.99 0.055 0.0061

TS 560 600 18 X 8 4.51 / 14.8 0.045 0.0066

TR 1120 600 18 X 16 3.85 / 12.63 0.03 0.0038

TP 1120 600 18 X 16 1.69 / 5.54 0.03 0.0016

TQ 560 600 18 X 8 4.66 / 15.29 0.045 0.0068

TO 4480 1100 40 X 16 3.61 / 11.84 0.056 0.0066

TN 560 600 18 X 8 5.34 / 17.52 0.045 0.0079

TM 1120 600 18 X 16 3.78 / 12.40 0.03 0.0037

TK 1120 600 18 X 16 1.64 / 5.38 0.03 0.0016

TL 560 600 18 X 8 5.53 / 18.14 0.045 0.0082

TJ 6720 1100 40 X 24 3.27 / 10.73 0.045 0.0048

TI 560 600 18 X 8 3.90 / 12.79 0.045 0.0057

TH 560 600 18 X 8 2.88 / 9.45 0.045 0.0042

TG 7840 1100 40 X 28 3.39 / 11.12 0.038 0.0042

TF 560 600 18 X 8 2.96 / 9.71 0.045 0.0044

TE 560 600 18 X 8 1.29 / 4.23 0.045 0.0019

TD 8960 1100 40 X 32 2.24 / 7.35 0.04 0.0029

TC 560 600 18 X 8 2.10 / 6.89 0.045 0.0031

TB 560 600 18 X 8 1.09 / 3.58 0.045 0.0016

TA 10080 1100 40 X 36 2.29 / 7.51 0.036 0.0027

TOTAL 0.157

(J) Valores tomados de Tabla 8. Velocidades máximas recomendadas para sistemas de baja velocidad (Ver anexos)


44

CODOS

TRAMO

DIME�SIO�ES DE CODOS

(PULG) CA�TIDAD LO�G .EQ.

PIES LO�G .EQ.

TOTAL

PÉRDIDAS “C.A./100

PIES

PÉRDIDAS “C.A.

TW - TT 18 X 9 1 15 15 0.11 0.0165

TU - TT 18 X 9 1 15 15 0.11 0.0165

TR - TO 18 X 16 1 15 15 0.023 0.0034

TP - TO 18 X 16 1 15 15 0.023 0.0034

TM - TJ 18 X 24 1 15 15 0.01 0.0015

TK - TJ 18 X 24 1 15 15 0.01 0.0015

TI - TG 18 X 28 1 15 15 0.112 0.0017

TH - TG 18 X 28 1 15 15 0.112 0.0017

TF - TD 18 X 32 1 15 15 0.128 0.0019

TF - TD 18 X 32 1 15 15 0.128 0.0019

TC - TA 18 X 36 1 15 15 0.144 0.0022

TB - TA 18 X 36 1 15 15 0.144 0.0022

TOTAL 0.0544

PÉRDIDAS TOTALES DE FRICCIÓ� E� DUCTERIA “C.A. 0.157 PÉRDIDAS TOTALES DE FRICCIÓ� E� CODOS “C.A. 0.0544

*PÉRDIDAS E� VE�TILADOR “C.A. A U�A VELOCIDAD DE 1100 CFM 0.07 PÉRDIDAS TOTALES DEL SISTEMA DE I�YECCIÓ� E� “C.A. 0.28

*Valor obtenido del manual CARRIER, TABLA 8, CAP. 2


45

SISTEMA DE DUCTOS DE RETORNO


47

INSPECCIÓN DE LA UNIDAD Inmediatamente después de recibir la unidad, deberá ser inspeccionada por posibles daños que puedan haberse ocasionado durante el traslado. Si algún daño es evidente, deberá de ser notificado y registrado con el transportista. Una reclamación por escrito del agente transportista deberá de ser realizada en ese mismo momento.

UBICACIONES Y TOLERANCIAS Las siguientes guías deberán ser usadas para seleccionar una ubicación apropiada para la instalación de la unidad. � La unidad esta diseñada solo para instalación en exterior. � Los serpentines del condensador deberán de tener un suministro ilimitado de aire. � Coloque la unidad de tal manera que el aire pueda circular libremente y no sea recirculado. � Apropiado para la instalación en techo, tejados. � Las estructuras de ubicación deberán ser capaces de soportar el peso de la unidad así como

de sus accesorios. � Mantenga la tolerancia del nivel a 1/2 pulgada a lo ancho y 2 pulgadas a lo largo. � Para un adecuado acceso y flujo de aire, todos los lados de la unidad deben de estar a una

distancia mínima igual al ancho de la unidad desde cualquier pared u obstrucción. Es preferible que esta distancia se incremente tanto como sea posible. � También asegurarse de dejar suficiente espacio para los servicios de mantenimiento de la

unidad. Asegurarse de que todos los paneles puedan abrir libremente y que se cuente con el espacio suficiente para mover los equipos y herramientas de trabajo.

IZAMIENTO Y MANEJO El izamiento y manejo apropiado del equipo es mandatario durante la descarga y colocación de la unidad a su ubicación para mantener las condiciones de la garantía. � Todos los herrajes de levantamiento deberán ser usados para evitar el torcimiento y /o daños a

la unidad. � Deberá de tenerse cuidado para mantener a la unidad en posición vertical hacia arriba durante

el izamiento para evitar daños soldaduras a prueba de agua del gabinete de la unidad. � Evite los manejos rudos o innecesarios. � Barras de izamiento y cables apropiados deberán de ser usados cuando se efectué el

izamiento. También es mandatario que una persona con experiencia y confiable sea seleccionado para efectuar las maniobras de descarga y colocación final del equipo. � La persona que efectué la maniobra deberá ser prevenido de que la unidad contiene

componentes internos y que debe ser manejada de manera vertical. Deberá tenerse cuidado para evitar torcimientos de la estructura del equipo.

IV. 1 INSTALACIÓN DE EQUIPO

CAPÍTULO IV: INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE EQUIPO

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VERIFICACIÓN DEL SISTEMA ANTES DEL ARRANQUE INICIAL (SIN ENERGÍA)

� Inspeccione la unidad por daños en el embarque y durante la instalación. � Visualmente verifique por fugas de la tubería de refrigerante. � El nivel de aceite del compresor deberá ser mantenido para que el nivel de aceite este visible

en la mirilla. En este caso, el aceite deberá estar entre la ½ y ¾ de la mirilla. � Verifique el tablero de control para asegurar que este libre de material extraño (alambres,

rebabas metálicas, etc.) � Visualmente inspecciones el alambrado de campo (energía y control). � Verifique que las terminales estén apretadas en el interior del tablero de energía en ambos

lados de los contactores, sobrecargas, fusibles y conexiones de energía. � Verifique el tamaño del fusible en los circuitos principales. � Verifique el alambrado de campo para el termostato. � Los tornillos de resorte del aislador del abanico de abastecimiento, removidos. � Verifique los valores de apriete del collarín de seguro y el balero en los abanicos de liberación

y suministro � Verifique el alineamiento del eje apropiado de los abanicos de liberación y suministro. � Verifique la tensión apropiada de la banda del abanico de liberación y suministro. � Las bandas deberán de ser verificadas después de 24 horas de la operación inicial. � Gire manualmente las ruedas de abanico y del ventilador así como de los motores para

asegurar la libertad de movimiento. � Verifique la instalación de la trampa de desagüe de condensación apropiada. Llene las

trampas con agua antes del arranque de la unidad � Si es aplicable, verifique la instalación de los filtros de aire(refiérase a la sección de

Instalación por tamaño y cantidad) � Verifique los puntos de Ajuste del Eje de Frecuencia Variable para las unidades VAV y los

abanicos de liberación de mando variable opcional. � Verifique si esta equipado con la válvula en la línea de succión, válvula en la línea de

descarga, y válvula en la línea de liquido para cada sistema refrigerante. VERIFICACIONES DE LA UNIDAD (ENERGÍA APLICADA) 1. Aplique la energía trifásica y verifique su valor. El voltaje de desbalance no deberá de ser de más del 2 % del voltaje promedio. 2. Verifique los puntos de ajuste programados de las unidades. 3. Verifique la rotación apropiada del abanico, deberá de girar en dirección de la flecha del alojamiento del abanico. 4. Asegurase de la rotación apropiada del compresor. (Monitoree las presiones de succión y descarga del circuito de refrigerante respectivo mientras que el compresor se encuentre PRENDIDO. 5. Verifique nivel de aceite de compresor; (El nivel de aceite puede solo ser probado cuando el compresor este operando en condiciones estabilizadas).

IV.2 OPERACIÓN DE EQUIPO


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ARRANQUE INICIAL Después que todas las verificaciones precedentes hallan sido completadas, la unidad puede ser puesta en operación. 1. Coloque el interruptor de la unidad en el tablero de control a la posición de operar (RUN). 2. Con una demanda, el abanico de suministro ciclara a PRENDIDO, y permitirá la operación del compresor si el interruptor de presión que promociona el aire para el abanico de suministro ha cerrado. 3. El primer compresor arrancara. Después de varios minutos de operación, un flujo de refrigerante será observado en la mirilla, el vapor en la mirilla se eliminara. 4. Permita que el compresor opere durante un breve periodo estando listo para detenerlo de manera inmediata si cualquier ruido inusual o condición adversa se desarrolla. 5. Verifique los parámetros de operación del sistema. Haga esto al seleccionar las varias pantallas como presiones y temperaturas y comparando estas lecturas con las presiones y temperaturas tomadas con los indicadores de la unidad. 6. Con un amperímetro, verifique que cada fase de los abanicos del condensador, compresores, abanico de suministro, y abanico de liberación este dentro del rango enlistado en la placa de datos de la unidad. 7. Verificación de Sobrecalentamiento y Subenfriamiento 8. Verifique por fugas los compresores, conexiones y tubería para asegurar que no halla fugas.


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IV.3 FUNCIONAMIENTO, LIMPIEZA Y MANTENIMIEN TO


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MANTENIMIENTO REGULAR Además de la rutina de mantenimiento que usted realice, su sistema Registre el modelo, producto y número de serie de su nuevo equipo de confort deberá ser revisado con regularidad por un técnico de en los espacios proporcionados abajo. Esta información, junto con servicio especializado. La inspección (preferentemente una vez al otra de primera referencia requerida abajo, será necesaria en el año, pero cuando menos cada dos años) deberá incluir lo siguiente: caso de que requiera información o servicio.

� Inspección de rutina para saber si el filtro (s) necesita ser limpiado o reemplazado. � Inspección y limpieza de la rueda del soplador, caja y motor. El servicio deberá incluir una

lubricación apropiada de estos componentes. � Inspección, y si se requiere, limpieza del serpentín interior y serpentín exterior. � Inspección de la charola de desagüe del serpentín interior, además de la línea de desagüe.

El servicio deberá incluir limpieza si es necesaria. � Una revisión de todas las conexiones y alambrado eléctrico. � Una revisión de conexiones físicas seguras de los componentes individuales dentro de las

unidades. � Revisión operacional del sistema para determinar su condición de rendimiento actual. Si es

necesario hacer reparaciones o dar mantenimiento, este es el momento de hacerlo. MANTENIMIENTO PERIÓDICO – MENSUAL Filtros Verifique la limpieza de los filtros y cambie o limpie como se requiera. Varillajes Examine el varillaje del operador y la compuerta para asegurar que cada uno este libre y operando de una manera suave. Compresores Examine el nivel de aceite; puede ser solo probado cuando el compresor este operando en condiciones estabilizadas. Además de revisar el nivel de contaminación en aceite mediante un análisis del mismo. Lubricación del Balero del Abanico Agregue grasa lentamente con la flecha girando hasta que una capa ligera se forme en los sellos. Serpentines del Condensador La suciedad no deberá ser permitida que se acumule en las superficies del serpentín del condensador. La limpieza deberá ser tan a menudo como sea necesario para mantener limpio al serpentín. MANTENIMIENTO PERIÓDICO – TRES A SEIS MESES Lubricación del Balero del Motor Los baleros deberán de ser prelubricados periódicamente para asegurar una gran duración. El balero del motor deberá ser lubricado anualmente, pero puede necesitar lubricación mas a menudo, dependiendo de las condiciones severas de operación.

IV.4 MANTENIMIENTO Y SERVICIO


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Tensión de la Banda Ajuste la tensión d la banda si es necesario si es necesario. Los datos de la tensión requerida de la banda son proporcionados en la placa de datos del patín, anexo al alojamiento del abanico. Nunca use compuestos en las bandas. Si las bandas patinan con la tensión apropiada, use un buen limpiador de bandas. MANTENIMIENTO PERIÓDICO – ANUAL Verifique que las ruedas de abanico e inspeccione la charola de desagüe por sedimentos, y materiales extraños. Limpie si es necesario. Observe la operación de todas las compuertas y efectué cualquier ajuste que sea necesario en el varillaje, y la orientación del aspa para una operación apropiada. Inspección Completa de la Unidad Además de las verificaciones en listadas en esta sección, inspecciones periódicas en general de la unidad deberán de ser completadas para asegurar la operación apropiada del equipo. Los artículos como material suelto, operación del componente, fugas de refrigerante, ruidos inusuales, etc. deberán de ser investigadas y corregidas de manera inmediata. Alineamiento de la Polea : Para verificar el alineamiento de la polea, use una regla recta o una pieza de cuerda puede ser usada. Si las poleas son alineadas de una manera apropiada, la cuerda u regla recta tocaran todos los puntos. Girando las poleas se determinara si esta oscilando o la flecha de mando esta doblada. El error en la alineación deberá de ser corregido para evitar la falla del balero y de la banda. Bandas Cuando las bandas sean nuevas, deberán de ser verificadas después de 24 horas de operación. En poleas ajustables múltiples, la profundidad del paso deberá de ser verificada para asegurar una carrera de la banda igual, la transferencia de energía y desgaste. Una banda tensionada y alineada inapropiadamente puede acortar substancialmente la vida de la banda o sobrecargar al abanico y los baleros del motor, acortando su esperanza de vida. Una banda tensionada demasiado apretada puede sobrecargar la corriente del motor, ocasionando cortes molestos por las sobrecargas del motor /o falla de la flecha. Reemplazo del Filtro del Deshidratador El filtro /deshidratador deberá ser reemplazado cada vez que se trabaja en el circuito refrigerante. Baleros de la Flecha del Abanico Cuando remueva y cambie los baleros, tenga cuidado de asegurarse que el área donde los baleros ajusten en la flecha no se dañe o rayen. La flecha en esta área deberá de ser limpiada completamente antes que el balero sea removido y de nuevo antes que el nuevo sea instalado.


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IV.5 PRECAUCIONES DE SEGURIDAD


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ANEXOS

Tabla 1. CONDICIONES ATMOSFÉRICAS DE DISEÑO (AMICA)

Tabla 2. CONDICIONES DE PROYECTO RECOMENDADAS PARA AMBIENTE INTERIOR INVIERNO-VERANO

Tabla 4, Cap. 2 Manual Carrier

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TABLA 3. CORRECCIÓN DE TEMPERATURA POR EL EFECTO S OLAR (Grados Fahrenheit / Celsius que han de añadirse a la diferencia de temperatura normal en los cálculos de

transmisión de calor para compensar el efecto solar) TIPO DE SUPERFICIE Pared Este Pared Sur Pared Oeste Techo Plano

Superficies de color oscuro tales como: Techo de arcilla negra Techo de chapopote Pintura negra

8 °F / 4.44 °C 5 °F / 2.77 °C 8 °F / 4.44 °C 20 °F / 11.1 °C

Superficies de color medio tales como: Madera sin pintar Ladrillo Losa roja Cemento oscuro Pintura roja , gris o verde

6 °F / 3.33 °C 4 °F / 2.22 °C 6 °F / 3.33 °C 15 °F / 8.3 °C

Superficies de color claro tales como: Piedra blanca Cemento de color claro Pintura blanca

4 °F / 4.44 °C 2 °F / 4.44 °C 4 °F / 4.44 °C 9 °F / 5 °C

Tomado del Manual de Fundamentos ASHRAE, 1967; y copiado con autorización.

TABLA 4. ECUACIONES PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE DE PELÍCULA “h”

TIPO DE SUPERFICIE

COEFICIENTE DE PELICULA “F” (SISTEMA MÉTRICO)

kcal/h·m 2·ºC Muy lisa: vidrio, acrílico liso, lámina de aluminio, lámina de

latón, etc. h = 6.8 + 0.85 V

Lisa: madera lisa, aplanado de yeso, etc. h = 7.8 + 0.90 V Moderadamente áspera: concreto, tabique rojo comprimido,

aplanado de cemento, etc. h = 9.8 + 1.20 V

Muy áspera: concreto sin afinar, tabique áspero, stucco, etc. h = 10.3 + 1.50 V V = Velocidad de aire en km/h

(SISTEMA INGLÉS) Btu/h·ft 2·ºF

Muy lisa: vidrio, acrílico liso, lámina de aluminio, lámina de latón, etc.

h = 1.4 + 0.28 V

Lisa: madera lisa, aplanado de yeso, etc. h = 1.6 + 0.30 V Moderadamente áspera: concreto, tabique rojo comprimido,

aplanado de cemento, etc. h = 2.0 + 0.40 V

Muy áspera: concreto sin afinar, tabique áspero, stucco, etc. h = 2.1 + 0.50 V V = Velocidad de aire en millas/h

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TABLA 5. COEFICIENTES DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (K) DE MATERIALES DE

CONSTRUCCIÓN A 20°C

MATERIAL DENSIDAD

Kg/m 3 k

kcal/h ⋅⋅⋅⋅ m ⋅⋅⋅⋅ °C k

W/m °C Acabado texturizado 0.20 0.23 Acustome 800 0.26 0.314 Arena, por término medio 1,500 – 1,800 0.80 0.93 Arenisca Calcárea 1,600 0.70 0.814 Asfalto 2,100 0.60 0.69 Contrachapado de Madera 600 0.12 0.14 Concreto Armado 1,600 – 1,800 0.25 0.29 Mortero de cemento 0.99 1.16 Cemento - arena 1.20 1.395 Granito 2,600 – 2,900 2.50 – 3.50 2.9 – 4.0 Grava para relleno 1,500 – 1,800 0.80 0.93 Impermeabilizante 0.60 0.697 Block común 0.86 1.0 Ladrillo 1,600 – 1,800 0.33 – 0.45 0.38 – 0.52 Linóleo 1,200 0.16 0.19 Mosaico y Azulejo 0.90 1.04 Madera, vertical a la fibra: Ligera, de balsa 200 - 300 0.07 – 0.09 0.08 – 0.10 Abeto rojo, Pino 400 - 600 0.10 – 0.14 0.11 – 0.16 Haya, Roble 700 - 900 0.14 – 0.18 0.16 – 0.21 Mampostería de Ladrillo, Ladrillo hueco

800 0.30 – 0.45 0.35 – 0.52

Mampostería de Ladrillo, Ladrillo hueco

1,600 0.45 – 0.65 0.52 – 0.75

Mampostería de Ladrillo, Macizo, interior

1,600 – 1,800 0.60 0.69

Mampostería de Ladrillo, Macizo exterior

1,600 – 1,800 0.75 0.87

Mortero de Cemento 1.20 1.4 Pavimento de Cemento 2,200 1.20 1.4 Piedra Arenisca 2,200 – 2,500 1.40 – 1.80 1.63 – 2.09 Piedra Caliza 2,550 1.05 1.22 Poliestireno (Styropor) 15 - 30 0.033 0.038 Corcho 0.03 0.04 Recubrimiento (Plástico) 1,500 0.2 0.23 Revoque, Aplanado de Cemento, Cal, Arena

1,600 – 1,800 0.80 – 1.00 0.93 – 1.16

Tableros rígidos de Fibra de Madera

900 0.15 0.17

Terrazo (Mosaico Veneciano) 2,200 1.20 1.4 Terreno, seco 1,000 – 2,000 0.15 - 0.50 0.17 – 0.58 Moqueta 0.039 0.046 Alfombra 0.023 0.027 Viruta de caña de azúcar (Celotex)

300 0.05 0.058

Vidrio de ventana 2,400 – 3,200 0.50 – 0.90 0.58 – 1.05 Yeso (Aplanado) 500 0.18 0.21

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TABLA 6. GANANCIA DE CALOR POR OCUPANTES EN ESPACI OS ACONDICIONADOS

GRADO DE ACTIVIDAD APLICACIÓN TÍPICA

CALOR TOTAL

HOMBRE ADULTO (BTU/HR)

CALOR TOTAL ADJUNTO (BTU/HR)

CALOR SENSIBLE (BTU/HR)

CALOR LATENTE (BTU/HR)

Teatro función de tarde 390 330 200 130 Sentado en posición de reposo Teatro función de noche 390 350 215 135

Sentado,trabajo muy ligero Oficina, hoteles, apartamentos 450 400 215 185

Trabajo de oficina moderadamente activo

Oficina, hoteles, apartamentos 475 450 220 230

De pie, un trabajo ligero departamento de venta al por menor 550 450 220 230

Caminando despacio departamento de almacén 550 450 220 230

Caminando, sentado Farmacia 550 500 220 280 De pie, caminando despacio Banco 550 500 220 280 Trabajo sedentario Restaurant 490 550 240 310 Trabajo de banco ligero Fábrica 800 750 240 510 Baile moderado Salón de baile 900 850 270 580 Caminando,3 mph; Trabajo moderadamente pesado

Fábrica 1000 1000 330 670

Trabajo pesado Fábrica 1500 1450 510 940 Tomado de 1965 ASHRAE GUIDE and Data Book.

TABLA 7. RANGOS MÁS COMUNES DE NIVELES DE ILUMINAC IÓN PARA DIFERENTES ÁREAS, TAREAS Y ACTIVIDADES (ISO.8995)

RANGO DE ILUMINANCIAS

(LUX) TIPO DE ÁREA, TAREA O

ACTIVIDAD POTENCIA CALORÍFICA

APROXIMADA POR ÁREA (W/m2)

20 – 30 – 50 Áreas de trabajo y circulación exterior 0.291 50 – 100 – 150 Áreas de circulación, orientación

sencilla o corta iluminación 0.873

100 – 150 – 200 Locales de trabajo no empleados continuamente

1.160

200 – 300 – 500 Tareas con requerimientos visuales sencillos

2.732

300 – 500 – 750 Tareas con requerimientos visuales medios

4.384

500 – 750 – 1000 Tareas con requerimientos visuales elevados

8.098

750 – 1000 – 1500 Tareas con requerimientos visuales exigentes

9.957

1000 – 1500 – 2000 Tareas con requerimientos visuales especiales

13.276

Superiores a 2000 Desempeño de tareas visuales muy exigentes o de alta precisión

16.140

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TABLA 8. VELOCIDADES MÁXIMAS RECOMENDADAS EN DUCTO S PARA SISTEMAS DE BAJA VELOCIDAD (FPM)

VELOCIDADES MÁXIMAS RECOMENDADAS EN DUCTOS PARA SISTEMAS DE BAJA VELOCIDAD (FPM)

FACTORES DE CONTROL DE FRICCIÓN EN DUCTOS DUCTOS PRINCIPALES DUCTOS RAMALES

APLICACIÓN

FACTORES PARA CONTROLAR LA GENERACIÓN DE RUIDOS

Ductos Principales INYECCIÓN RETORNO INYECCIÓN RETORNO RESIDENCIAS 600 1000 800 600 600 APARTAMENTOS HOTELES HOSPITALES

1000

1500

1300

1200

1000 OFICINAS PRIVADAS OFICINAS DIRECTIVAS LIBRERIAS

1200

2000 1500 1600 1200

TEATROS AUDITORIOS

800 1400 1100 1100 800

OFICINAS GENERALES RESTAURANTES Y TIENDAS ALTA CLASE BANCOS

1500

2000

1500

1600

1200

TIENDAS MEDIA CLASE CAFETERÍA

1800 2000 1500 1600 1200

INDUSTRIAL 2500 3000 1800 2200 1500

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Glosario

Calor: La cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos. Calor latente: Es el que se necesita para cambiar de fase una sustancia sin variar su temperatura. Calor sensible: El calor que puede sentirse o medirse. Este causa un cambio en la temperatura de una sustancia, pero no un cambio en el estado. Temperatura: Magnitud física que expresa el grado o nivel de calor de los cuerpos o del ambiente. Coeficiente de película: Factor que cuantifica la influencia de las propiedades del fluido, de la superficie y del flujo cuando se produce transferencia de calor por convección. Transferencia de calor: Proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. Conducción: El transporte de energía se realiza partícula a partícula; de esta forma se transmite el calor en los sólidos. Convección: Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra. Radiación: La energía que pasa de un cuerpo a otro sin que haya contacto entre ellos. Conductividad térmica: Propiedad de un material que indica su capacidad para transmitir el calor. Balance térmico: Balance de las entradas y salidas de calor de un cerramiento o una edificación. Coeficiente global de transferencia de calor: Son los coeficientes de transferencia de calor entre el lado caliente y en el lado frío de la pared. Es importante ya que nos proporciona la cantidad total de calor transferido cuando se multiplica este por área de la superficie del muro. Psicrometría: Estudia las propiedades termodinámicas de la mezcla aire con agua. Sistema frigorífico: El arreglo de dispositivos que trabajan realizando un ciclo térmico cerrado en el curso del cual una carga de gas refrigerante retorna periódicamente a asumir el valor inicial. El ciclo se compone de una fase de compresión, condensación y otra de expansión evaporación las cuales al alternarse consiguen transferir calor del recinto al ambiente exterior. Refrigerante: Son compuestos químicos que nos permiten remover calor. Refrigeración. Es la técnica para la remoción de calor de un cuerpo o sustancia para llevarlo a una temperatura menor generalmente debajo de la del medio ambiente. Humidificar: Transmitir humedad al ambiente.

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Climatización: Proceso que permite otorgar una temperatura deseada, la cual garantice nuestra comodidad, a un ambiente determinado. Temperatura de bulbo húmedo: Es la temperatura que da un termómetro a la sombra, con el bulbo envuelto en una mecha de algodón húmedo bajo una corriente de aire. Temperatura de bulbo seco: Es la temperatura seca o simplemente la temperatura del aire. Es medida con un termómetro de mercurio. Humedad relativa: Es la humedad que contiene una masa de aire. Cajas VAV: Compuertas de Volumen de Aire Variable que regulan el flujo de aire mediante un dispositivo electrónico denominado actuador. Elemento Sensor: Un dispositivo o componente que mide el valor de una variable. Expansión Directa: Sistema de enfriamiento empleado por los equipos de aire acondicionado basado en refrigerante. Serpentín – Conjunto de tuberías en el cual se hace pasar por su interior un fluido el cual puede ser agua o gas refrigerante a baja temperatura y por la parte exterior se hace pasar aire con el fin de quitarle calor al mismo y lograr enfriarlo. Tonelada de refrigeración. Término común que se usa para definir y medir la producción de frío. Termostato: Aparato que sirve para mantener automáticamente una determinada temperatura. Condensador: Es un intercambiador de calor, y su función es lograr el cambio de fase (gas a líquido) de un fluido. Evaporador: Es un intercambiador de calor, y su función es lograr el cambio de fase (líquido a gas) de un fluido. Compresor: Son máquinas que tienen por finalidad aportar una energía a los fluidos compresibles (gases y vapores) sobre los que operan, para hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su presión.

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CONCLUSIONES

Como sabemos el acondicionamiento de aire es la técnica que comprende el control simultáneo y

continúo de los factores (temperatura, humedad, movimiento, distribución, pureza y ruido) que

afectan las condiciones físicas y químicas de la atmósfera, dentro de cualquier local destinado a

ocuparse por personas para confort o con fines industriales. Con esto se hizo el cálculo preciso

para el diseño y selección adecuada del equipo.

El objeto de la presente tesis, fue concretar el procedimiento adecuado para el cálculo, selección,

instalación y mantenimiento de un sistema de aire acondicionado, aplicado específicamente a un

teatro.

Esta tesis es esencialmente una guía para el desarrollo de un proyecto de esta naturaleza. Aunque

algunos conceptos pueden variar, dependiendo de las necesidades que se tengan, el

procedimiento es básicamente el mismo. Por lo que podemos considerar al presente trabajo de

gran utilidad tanto en el aspecto teórico-académico como en el de aplicación.

Una selección adecuada del equipo nos va a beneficiar, ya que satisfacerá las condiciones

necesarias para el local y para su óptimo funcionamiento, además de reducir los costos de

instalación, operación, mantenimiento, y lo más importante el ahorro de energía eléctrica.

Concluyendo, el aire acondicionado es un tema bastante amplio y que esta en constante

desarrollo, cada año salen nuevos equipos, productos, software; por eso es de vital importancia

que el ingeniero mecánico se actualice continuamente para seguir siendo competitivo dentro del

ramo.

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BIBLIOGRAFÍA

Air Conditioning Manual TRANE THE TRANE COMPANY 1965 Asociación Mexicana de Empresas del Ramo de Instalaciones para la Construcción, A. C. (AMERIC) Botero G. Camilo Refrigeración y aire acondicionado Prentice Hall International, 1981 Manual Carrier “Aire Acondicionado” Capítulo 1 – Análisis del local y estimación de la carga. Capítulo 2 – Condiciones del proyecto-Condiciones interiores del proyecto. Ed. Marcombo 1999 J.P. Holman Transferencia de calor; “Coeficiente de conductividad térmica” E.d Continental; Tabla A-3 (Propiedades de no metales): p.p 592 Frank P. Incropera; David P. Dewitt Fundamentos de transferencia de calor; “Coeficiente de conductividad térmica” Prentice Hall; 4a edición; Tabla A.3 (Propiedades de materiales estructurales de construcción) : p.p 833 MANUAL ASHRAE Coeficiente de conductividad térmica Tabla 3.a (Coeficiente de conductividad térmica K de materiales de construcción) 20°C 1967 PAGINAS WEB C.M.N (Centro Meteorológico Nacional) 2009 www.cmn.com.mx

istituto politÉcico a cioa l

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