1. 1. REFRIGERACION Y CONGELACIONASIGNATURA: Ing. CAARI MARTICORENA Hugo FelipeDOCENTE: ALDERETE CASTAEDA Sherly Susan ASTUHUAMAN CAJAHUANCA Katheryn Merly PEA ALDERETE Prince Hugo ALUMNAS:
2. 2. DEFINICIN DE CARGA TRMICA: Tambin nombrada como carga de enfriamiento, es la cantidad de energa que se requiere vencer en un rea para mantener determinadas condiciones de temperatura y humedad para una aplicacin especfica (ej. Confort humano). Es la cantidad de calor que se retira de un espacio definido, se expresa en BTU, la unidad utilizada comercialmente relaciona unidad de tiempo, Btu/hr. Es el clculo de la ganancia de calor de un edificio que se da a travs de paredes, techos, ventanas, el suelo, etc. As como tambin ganancias por radiacin en ventanas, infiltraciones en puertas y ventana, ganancias de calor por personas, equipo, luces y otros que se encuentran dentro del lugar. Esta se basa en los principios de calor tanto por conveccin, conduccin y radiacin.
3. 3. INFORMACION GENERAL: A travs de aos de trabajo, diversas compaas y organizaciones han evaluado mltiples factores requeridos para determinar las cargas de enfriamiento en diversas aplicaciones. Cuando se utilizan estos factores para el clculo de cargas en espacios y edificios, lo importante es aplicar un buen criterio para desarrollar algn procedimiento definido. Para realizar el estimado de la carga de enfriamiento requerida con la mayor exactitud posible en espacios y edificios, las siguientes condiciones son de las ms importantes para evaluar
4. 4. Datos atmosfricos del sitio. La caracterstica de la edificacin, dimensiones fsicas. La orientacin del edificio, la direccin de las paredes del espacio a acondicionar. El momento del da en que la carga llega a su pico. Espesor y caractersticas de los aislamientos. La cantidad de sombra en los vidrios. Concentracin de personar en el local. Las fuentes de calor internas. La cantidad de ventilacin requerida. Existen diferentes mtodos para calcular la carga de enfriamiento en un rea determinada, en cualquier caso es necesario evaluar diversas caractersticas como las condiciones del lugar (condiciones atmosfricas), tipo de construccin y aplicacin del espacio a acondicionar.
5. 5. CONSIDERACIONES INICIALES DE DISEO Para calcular la carga de enfriamiento de un espacio, se requiere informacin de diseo detallada de la edificacin e informacin climtica a las condiciones de diseo seleccionados. Generalmente, los siguientes pasos deben ser seguidos: Caractersticas de la Edificacin. *Obtenga las caractersticas de la Edificacin. Materiales de construccin, tamao de los componentes, colores externos de fuentes y formas son normalmente determinados a partir de los planos de la edificacin y especificaciones
6. 6. *Configuracin: Determine la ubicacin, orientacin y sombra externa de la edificacin a partir de los planos y especificaciones. La sombra de edificaciones adyacentes pueden ser determinadas por un plano del sitio o visitando el sitio propuesto. Su permanencia probable debe ser cuidadosamente evaluada de ser incluida en los clculos. *Condiciones Exteriores de Diseo: Obtenga informacin climtica apropiada y seleccione las condiciones de diseo exterior. La condicin climtica puede ser obtenida de la estacin metereolgica local o del centro climtico nacional. *Condiciones de Diseo Interior: Seleccione las condiciones de diseo interior tales como temperatura de bulbo seco interior, temperatura interior de bulbo hmedo y tasa de ventilacin. Incluya variaciones permisibles y lmites de control.
7. 7. *Rutina de Operacin: Obtenga una rutina de iluminacin, ocupantes, equipo interno , aplicaciones y procesos que contribuyan a incrementar la carga trmica interna. Determine la probabilidad de que el equipo de refrigeracin sea operado continuamente o apagado durante perodos de no ocupacin (ej. Noches y/o fines de semana). *Fecha y Tiempo: Seleccione el tiempo del da y el mes para realizar los clculos de la carga de enfriamiento. Frecuentemente varias horas del da y varios meses son requeridos. *Consideraciones Adicionales: El diseo apropiado y el tamao de los sistemas de aire acondicionado central requieren ms que el clculo de la carga de enfriamiento en el espacio a ser condicionado. El tipo de sistema de acondicionamiento de aire, energa de ventilacin, ubicacin del ventilador, prdida de calor de los ductos y ganancia, filtracin de los ductos, sistemas de iluminacin por extraccin de calor y tipo de sistema de retorno de aire, todos afectan la carga del sistema y el tamao
8. 8. Mtodos de clculo de cargas trmicas: Cargas instantneas Funciones de transferencia Mtodos numricos En el caso de las cargas trmicas de refrigeracin el proceso es bastante ms sencillo. Para equipos de pequeas dimensiones basta normalmente la utilizacin de tablas. Sin embargo, para la utilizacin de tablas han de conocerse los fundamentos tericos.
9. 9. Requisitos que deben cumplir los espacios refrigerados: Aislamiento frente a la transmisin de calor. Barrera de vapor contra la humedad Sellado de juntas Puertas de acceso de dimensiones adecuadas Pero hermticas. Proteccin frente a focos de calor (pinturas, revestimientos)
10. 10. Aislamiento frente a la transmisin de calor Un buen aislante debe satisfacer ciertos requisitos: Resistencia mxima al flujo de calor Estabilidad: no se debe pudrir No debe ser inflamable No debe absorber humedad, ya que puede perder sus propiedades Debe ser a prueba de roedores e insectos Debe ser manejable y fcil de instalar Debe tener un precio razonable De fcil disposicin
11. 11. Barrera de vapor frente a la humedad La mayor parte de los aislantes trmicos pierden sus caractersticas aislantes por la presencia de humedad en su interior El agua acumulada puede apelmazar el aislante y hacer que ste pierda parte de sus propiedades (desplaza el aire) Si el agua se llega a congelar, puede destruir las paredes del espacio refrigerado al dilatarse Es habitual sellar la pared exterior, dejando juntas en la pared interior para evacuar la humedad, que se convertir en escarcha en el evaporador
12. 12. Puertas de acceso Deben asegurar la continuidad del aislante. Por ello, a veces su peso es excesivo y necesitan slidos sistemas de anclaje Otros casos, como las vitrinas expositoras, no se deben empaar El cristal es un aislante pobre, por lo que la solucin pasa por varias capas con cmara de aire, nitrgeno, argn u otros gases nobles
13. 13. Proteccin frente a focos de calor Por puro sentido comn, no se debe situar maquinaria productora de calor cerca de los espacios refrigerados (calderas, etc.) Si es posible, evitar el emplazamiento con el exterior expuesto al sol Si no es posible, provocar sombras, pintar la superficie de color blanco o revestirla de aluminio
14. 14. Transmisin de Calor Para la transmisin de calor es necesario diferencia de T, transmitindose el calor de los cuerpos de mayor T a los de menor La Termodinmica estudia los procesos de transferencia de energa en sistemas en equilibrio La Transmisin de Calor complementa los principios de la Termodinmica, de manera que puedan determinarse aspectos tales como: Velocidad de la transferencia de calor Estados intermedios Los mecanismos de transmisin de calor: Conduccin, en el interior de los cuerpos Conveccin, entre slidos y fluidos Radiacin, a travs de un fluido, o el vaco
15. 15. CARGA, GANANCIA Y EXTRACCION DE CALOR Llamamos ganancia instantnea de calor, o simplemente ganancia (heat gain), al calor que en un instante dado entra a travs de las superficies internas de muros, vidrios, techo y piso, ms el calor generado en el interior del local. Llamamos carga de calor o carga de enfriamiento (cooling load) al calor que en un instante dado hay que extraer del aire para mantener constantes su temperatura y humedad. Dicho de otro modo la carga de calor es la cantidad de calor que est recibiendo el aire del ambiente en un instante dado.