refrigeracion act. 11
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DUCTOS DE AIRE ACONDICIONADO
Se tiene una caída de presión en el flujo normal de un fluido (líquido o gas) por un
canal restringido o ducto. La magnitud de esta caída de presión depende de varios factores:
diámetro o forma de la sección del ducto y condición de su superficie, viscosidad, masa
específica, temperatura y presión del fluido, transferencia de calor a o hacia el líquido y tipo
de flujo, viscoso o turbulento. Se tiene relación de estas variables mediante relaciones
simples.
Cuando un fluido circula por un tubo o ducto se tiene siempre una película delgada
del fluido adherida a un lado del tubo y no se mueve apreciablemente. El flujo viscoso o
flujo laminar cada partícula del fluido se mueve paralelamente al movimiento de las otras
partículas. No se tienen corrientes cruzadas y la velocidad de las partículas del fluido se
aumenta al crecer sus distancias a las paredes del conducto. La velocidad máxima ocurre en
el centro del conducto y la velocidad promedio sobre la sección completa es igual a la mitad
de la velocidad máxima. En este fluido viscoso la caída de presión después de que se ha
logrado equilibrio en el flujo es empleada para equilibrio de las fuerzas de corte o
deslizamiento que se tienen entre una capa y la siguiente.
EL FUNCIONAMIENTO DE LOS CONDUCTOS DE VENTILACIÓN
- Sistema de ventilación todo aire
Los sistemas de aire acondicionado basados en la distribución de aire son los llamados todo
aire. Los conductos de aire son considerados elementos pasivos o estáticos dentro del
sistema. Tienen la función de conectar todo el sistema.
- Partes del sistema de ventilación todo aire
El sistema si inicia en la toma del aire exterior, pasando a la unidad en la que éste es tratado.
Desde ahí, a través de los conductos, el aire es distribuido a los distintos locales.
Posteriormente, el aire retorna, donde parte es nuevamente tratado para volver a
comenzar el ciclo y parte es expulsado.
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- Tipos de conductos de aire acondicionado
Básicamente existen dos tipos de conductos de aire acondicionado. Por un lado están los
conductos de chapa de aluminio, y por otro los conductos de papel de plata rellenos de
espuma blanda, los que son flexibles.
Los primeros son los que brindan mejores resultados en cuanto a distribución del aire y
durabilidad.
Los segundos son más económicos y fácil de instalar pero se estropean y se abollan con
facilidad, no permitiendo el paso correcto del aire.
VENTAJAS DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO POR CONDUCTOS
- Beneficios acústicos
La distribución del aire en los locales se produce sin que existan ruidos. Los elementos
productores de ruido del sistema se encuentran en un sólo lugar, con lo que si la instalación
fue correctamente diseñada, estará en un lugar en el que no afecte a ningún local
importante.
Según el manual de conductos de aire acondicionado de Climaver los resultados son muy
superiores a un todo agua o fan coils.
- Beneficios económicos
En épocas de temperaturas que no son extremas, es posible hacer circular solamente aire
del exterior, con lo que se mejora la calidad del aire interior sin que se produzcan los gastos
de funcionamiento de todo el equipo.
- Beneficios técnicos
El hecho de tener centralizados los equipos facilitan su mantenimientos. Así, los sistemas
de deshumectación y humectación, los aparatos de intercambio de calor y los filtros están
en una misma ubicación.
En resumen, el funcionamiento de los conductos es muy sencillo, pero es necesario conocer
bien los distintos tipos y sus bondades para poder conseguir los mejores resultados.
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CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE DUCTOS
La clasificación de sistemas de ductos puede llevarse a cabo de acuerdo con los siguientes
parámetros:
- CLASIFICACIÓN POR FUNCIÓN
o DUCTOS DE CONDUCCION. Los ductos para conducción son usados para
aplicaciones de manejo de materiales. Los ductos de conducción usualmente
conectan la abertura del aire de extracción a un dispositivo llamado ciclón que
remueve los materiales sólidos de la corriente de aire. Este tipo de ductos no
serán tratados aquí. Su estudio obedece a sistemas industriales de ventilación,
extracción y conducción de sólidos.
o DUCTOS DE SUMINISTRO. Usados para introducir el aire acondicionado o de
ventilación al espacio ocupado. Están a presión positiva con respecto al
espacio Conectan el lado de impulsión del abanico de suministro con espacio
acondicionado.
o DUCTOS DE RETORNO. Usados para recuperar el aire desde el espacio
ocupado de forma que pueda ser reciclado a través del equipo de Aire
acondicionado. Conecta el lado de succión del abanico con el espacio ocupado.
El abanico de impulsión puede ser distinto al de retorno. Los ductos de retorno
están a presión negativa con respecto al espacio ocupado.
o DUCTOS DE ENTRADA DE AIRE FRESCO. Son usados para conducir el aire
exterior para efectos de ventilación al equipo de aire acondicionado. Conectan
la toma de aire exterior con el lado de succión del abanico de impulsión. Los
sistemas comerciales usualmente mezclan el aire fresco exterior con el aire de
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retorno antes de entrar al abanico.
DUCTOS DE EXTRACCION. Se utilizan para extraer el aire de la zona ocupada.
Si el abanico de extracción está localizado justamente en el techo o una pared,
un ducto simple conecta la abertura de entrada con el lado de retorno del
abanico.
- CLASIFICACIÓN POR CAMINOS
o DUCTOS DE CAMINO SIMPLE. En los sistemas de camino simple la temperatura
del aire es controlada en el equipo de Aire Acondicionado. Cada abertura de
suministro recibe el aire a la misma temperatura.
o DUCTOS DE CAMINO DUAL. Los sistemas de camino dual alimentan mediante
dos corrientes de aire separadas unidades de mezcla ubicadas en los espacios
ocupados. Normalmente un ducto alimenta aire caliente y el segundo alimenta
aire frio. Estos sistemas raramente se usan en pequeñas aplicaciones
comerciales.
- CLASIFICACIÓN POR MATERIALES.
o ALUMINIO. Usado para la construcción ductos sujetos a humedad o a la
intemperie. No es apropiado su uso sin alguna película de protección en
ambientes expuestos al cloro o la cal (paredes de mampostería húmedas). Es
más liso que el hierro galvanizado.
o ACERO INOXIDABLE. Es usado para la construcción de ductos que conducen aire
en ambientes corrosivos, sujetos a humedad, humos químicos, humos de cocina.
Es especialmente usado para ambientes sujetos a la influencia del cloro. Otras
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aplicaciones incluyen construcción de campanas de cocina y laboratorios Es
ligeramente más liso que el hierro galvanizado por lo que para una misma
sección su caída de presión es menor para el mismo flujo de aire.
o HIERRO GALVANIZADO. Es el material metálico más ampliamente usado para la
construcción de sistemas de ductos de suministro, retorno y extracción. También
se usa para la construcción de carcasas de equipos y serpentines en donde no
está sujeto a ambientes de alta acidez, humos o humedad que puedan causar
corrosión. Se recomienda pintarlos cuando se instalan a la intemperie.
o ACERO RECUBIERTO CON PLASTICO. Se usa principalmente para construcción
de ductos directamente enterrados en la tierra. También se usa como ductos
para conducción de materiales (partículas).
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EJERCICIO DE DUCTOS
DISEÑAR la Ducteria (de la figura) para unas Oficinas A, B, C, D, E, F Publicas: Según Método
de Igual Fricción : a) Determinar Flujo Total para seleccionar el tamaño del Ventilador b)
Determinar Flujo de aire en cada Ramal, 0-1, 1-A, 1-2, 2-B, B-C, 2-D, D-E, E-F c) Determinar
diámetro Equivalente d) Determinar Sección rectangular de cada Tramo e) Determinar la
Fricción (sugerencia hacer un cuadro con lo que se pide) …….4 puntos.
Nota: Buscar guía en Reproducción con carta de fricción + tabla de ductos rectangular
Terminal (Oficina) Caudal (c.f.m.) (pie3/min)
C, F…………………….……400
A, B…………………………600
D, E…………………………500
Motor v.
A B
C
D
E
F
ducto
princ 0 1 2
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Espacio Caudal (ft3/min)
A 600
B 600
C 400
D 500
E 500
F 400
Total 3000
Se estima que un equipo maneja 400 ft3/min por cada tonelada de refrigeración; esto quiere decir
que para la figura mostrada se debe contar con un equipo de refrigeración de 7,5 Toneladas.
Se selecciona una velocidad promedio 1200 ft/min para el ramal principal y a partir de allí podemos
encontrar el área de la sección transversal. Esto se realiza de acuerdo a la formula
𝑨 =𝑸
𝑽. Esto nos da para un total de 3000 ft3/min un área de
𝑨 = 𝟐, 𝟓 𝒇𝒕𝟐
APLICACIÓN VELOCIDAD DUCTO
Principal
Apartamentos, Cuartos de Hotel y de Hospitales 1.000 pie/ min
Oficinas Particulares, Bibliotecas 1.200 pie/ min
Teatros, Auditorios 800 pie/ min
Oficinas ´Publicas., Restaurantes 1.500 pie/ min
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Empleando la tabla
siguiente encontramos
la longitud para ser
empleada en el ducto
principal, esta es 28” x
14”; y el diámetro
equivalente es 21,33”
Las pérdidas por unidad
de carga se determinan
con la siguiente grafica
Lo cual nos da una
pérdida de 0,08
pulgada de agua por
cada 100 pies
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Tramo Caudal
pie3/min
% Capacidad
inicial
% Área de
ducto Sección ft2
Alto y ancho
en pulgadas
0-1 3000 100 100 2,5 28x14
1-2 2400 80 84,5 2,11 24x14
2-D 1400 47 55 1,375 22x10
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El área del ducto se obtiene por la tabla a continuación
Los tramos de tubería serían los siguientes
Tramo Caudal Velocidad
(ft3/min)
Área
(Caudal/velocidad)
Alto y ancho en
pulgadas
1-A 600 1200 0,50 10x8
2-B 600 1200 0,50 10x8
B-C 400 1200 0,34 10x6
D-E 500 1200 0,41 12x6
E-F 400 1200 0,34 10x6