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Clculo de cargas trmicasBruno De Miranda SantosIngeniero Industrial

A continuacin se detallan los mtodos de clculo empleados para la determinacinde las cargas trmicas de los locales. Los mtodos descritos son ampliamenteempleados, demostrando la experiencia que ofrecen resultados adecuados.

1. Clculo de las cargas trmicas de refrigeracin (VERANO)

En la poca de demanda de fro se prev la existencia de cargas trmicas sensibles,debidas a la diferencia de temperatura y a la radiacin trmica, y cargas latentes,debidas a la aportacin de humedad al aire.

1.1. Cargas sensibles

1.1.1. Cargas por transmisin a travs de cerramientos opacos

Esta carga trmica por transmisin se calcula como sigue:

DTEAUQ

Q es la carga trmica por transmisin (w)

U es el coeficiente global de transmisin de calor del muro (w/m2 C)

A es la superficie del muro expuesta a la diferencia de temperaturas en m2.

DTE es la diferencia de temperaturas, corregida segn la orientacin del muro y supeso (Vase Manual de Aire Acondicionado de Carrier).

1.1.2. Cargas por transmisin a travs de cerramientos traslucidos

La carga trmica por transmisin a travs de cerramientos traslucidos no se corrigeen funcin de la orientacin dado que la radiacin solar se cuantifica como cargaaparte. Se obtiene como:

tAUQ

Q es la carga trmica por transmisin (w)

U es el coeficiente global de transmisin de calor del muro (w/m2 C)

A es la superficie del muro expuesta a la diferencia de temperaturas en m2.

t es la diferencia de temperaturas entre la cara exterior del cerramiento y la carainterior.

1.1.3. Cargas trmicas por radiacin solar

La radiacin solar atraviesa las superficies traslucidas y transparentes e incidesobre las superficies interiores de los locales, calentndolas, lo que a su vez

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incrementa la temperatura del ambiente interior. Las cargas por radiacin seobtienen como:

fRAQ

Q es la carga trmica por radiacin solar (w)

S es la superficie traslucida expuesta a la radiacin en m2.

R es la radiacin solar que atraviesa un vidrio sencillo en w/m 2, tabulada paracada latitud.

f es el factor de correccin de la radiacin en funcin del tipo de vidrio, efecto desombras, etc...

1.1.4. Carga sensible por ventilacin o infiltracin de aire exterior

La carga trmica sensible por ventilacin o infiltracin de aire exterior sedetermina como sigue:

tVQ 34,0

Donde:

Q es la carga trmica sensible por ventilacin o infiltracin (w)

V es el caudal de aire infiltrado o de ventilacin (m3/h)

0,34 es el calor especfico del aire en base al volumen (wh/m3 C)

t es la diferencia de temperatura entre el ambiente exterior y el interior (C).

1.1.5. Carga sensible por ocupacin del local

Esta carga se determina en multiplicando una valoracin del calor sensible emitidopor la persona tipo por el nmero de ocupantes previstos para el local. La cantidadde calor emitido por persona se obtiene de una tabla.

1.1.6. Cargas generadas por la iluminacin del local

Se considerar que la potencia integra de la lmpara se transformar en calorsensible; en el caso de las lmparas de descarga se incrementar el valor obtenidoen un 25% para tener en cuenta el cebador y el balasto.

Lmparas incandescentes:)(wPotQ

Lmparas de descarga:)(25,1 wPotQ

Donde:

Q es la carga trmica por iluminacin (w).

Pot es la potencia de las lmparas (w).

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1.1.7. Cargas generadas por las mquinas presentes en el local

Se considerar que las prdidas de la maquinaria se transforman ntegramente encalor sensible:

)()1( wPotQ

Donde:

Q es la carga trmica por maquinaria (w).

Pot es la potencia de la maquinaria (w).

1.2. Cargas latentes

1.2.1. Carga latente por ventilacin o infiltracin de aire exterior

La carga trmica latente por ventilacin o infiltracin de aire exterior se determina

como sigue:

wVQ 63,0

Donde:

Q es la carga trmica latente por ventilacin o infiltracin de aire (w)

V es el caudal de aire infiltrado o de ventilacin (m3/h)

0,63 es el producto de la densidad estndar del aire (1,2 kg/m3) por el calor latentede vaporizacin del agua (0,52 wh/g).

w es la diferencia de humedad absoluta entre el ambiente exterior y el interior

(C).

1.2.2. Carga latente por ocupacin del local

Esta carga se determina en multiplicando una valoracin del calor latente emitidopor la persona tipo por el nmero de ocupantes previstos para el local. La cantidadde calor emitido por persona se obtiene de una tabla.