Aire Acondicionado Auditorio

AIRE ACONDICIONADO

PASO 1:

DIMENSIONES

Debido a que no es una forma regular se consideran unicamente los siguientes datos:

ALTURA (Promedio) 12.17 m

SUPERFICIE: 828.05 m2

VOLUMEN: 9010.41 m3 *ANEXO 1 AA

CAPACIDAD: 879 espectadores

PASO 2: CONDICIONES CLIMATOLÓGICAS DEL SITIO

CIUDAD DE TOLUCA

LATITUD: 19° 17"

ALTURA: 2675 m.s.n.m.

(b) PRESIÓN BAROMÉTRICA: 743 Mb

(Ts) TEMPERATURA A BULBO SECO: 26.8 °C

(Th) TEMPERATURA A BULBO HÚMEDO: 26 °C

2 °C

PASO 3: Condiciones del exterior

CÁLCULO DEL CALOR TOTAL DEL EXTERIOR O ENTALPIA EXTERIOR

A) Cálculo de la presión de vapor de agua (Mbar) y temperatura de rocio exterior

FORMULA PSICOMÉTRICA

Donde:

Pv= Ph-0.00064 (b)(Ts-Th) Pv:

Pv= 33.63-0.00064 (26.8-26) Ph:

Pv= 26.90 Mb Ph:

b:

Ts:

Th:

AIRE ACONDICIONADO

Temperatura de bulbo seco

Temperatura de bulbo húmedo

Presión barométrica

Se tiene un auditorio en la ciudad de Toluca que requiere aire acondicionado debido a las

condIciones climatológicas de la ciudad, calcular la capacidad del equipo de aire

acondicionado en Tr y Kw de calefacción.

DEFINICIÓN DE DATOS GENERALES DEL EDIFICIO

TEMPERATURA MINIMA DE CÁLCULO:

A 26°C (Th) la presión de saturación es

de 0.03363 bars=33.63 Mbars

Presión de saturación a la tempera-tura

de saturación (Th)

Presión de vapor de agua (Mbar)

INSTALACIONES ESPECIALES Y DOMOTICA

AIRE ACONDICIONADO

Temperatura de rocío exterior (Tabla anexo 14)

Para una Pv de 26.90 tenemos que la temperatura de rocio exterior de 23°C

B) Cálculo de la humedad relativa exterior (%)

Donde:

Pv Pv:

Ps hr:

Ps:

26.9

35.67

hr= 75.41%

Ho= Entalpia del aire seco + entalpia del vapor de agua

A) Entalpia del aire seco o calor sensible

Has=

Has= 1.005 * 27 Cp=

T=

Has= 27.135 Kj/Kg aire

B) Entalpia del vapor de agua o calor latente (Ha)

Ha=

Ha= 0.016022*

2550.8 Wo=

hv=

Ha= 40.87 Kj/Kg

La entalpía total del exterior será: Hoe= Has+Ha

Hoe= 27.135 + 40.87

Hoe= 68.00 Kj/Kg aire

1 Joule=1/4.1868 calorias

Entalpía del vapor de agua en

Kj/Kg

Contenido de agua en Kg=

0.016022

Entalpía del vapor saturado a

27°C

Ha= Wo * hv

Has= Cp (t)

PASO 5: CÁLCULO DEL CALOR TOTAL DEL EXTERIOR O ENTALPIA EXTERIOR (Ho) en

Kj/Kg aire

Presión de saturación a la

temperatura de bulbo seco

Humedad relativa (%)

Presión del vapor de agua

Entalpia del aire seco en Kj/Kg

aire

Calor especifico del aire =1.005

Kj/°C Kg aire

Temperatura del aire

(Temperatura bulbo seco)

* 100hr=

hr= * 100De acuerdo a tabla anexo 14 la presión desaturación a 27°C es de 0.03567 bars

es decir 35.67 Mbars


AIRE ACONDICIONADO

Para 50% hr Ph= 0.5 * 26.45

Ph= 13.225

Lo cual corresponde a una temperatura de rocio o de saturación de 12°C (Anexo 14)

Entalpia de aire seco o calor sensible a *(22°C) HAS=Cp (T)

HAS= 1.005 * 22 Cp= Calor especifico

HAS= 22.11 T= Temperatura del aire

Entalpia vapor de agua o calor latente (Hva)

Ph= Presion de Saturacion

Wo= Ph b= Presion barometrica

b-Ph

Wo=

743 - 13.225

Wo= 13.225

729.775

Wo= 11.33 gr H2O/Kg aire

La entalpia del vapor de agua Hva es:

Wo hv=

1000

hv de tabla a 22° C (Anexo 14 columna 10) = 2541.7

Por lo tanto 9.9

PASO 6 CONDICIONES DEL INTERIOR

A) CALCULO DE LA TEMPERATURA INTERIOR DE ROCIO

Si la humedad relativa de confort es 50% para 22°C tenemos una presion de saturación de

0.02645 bars es decir de 26.45 Mb (Anexo 14)

B) CALCULO DEL CALOR TOTAL DEL INTERIOR O ENTALPIA INTERIOR

2541.7

De la tabla anexo 15 la temperatura interior recomendable con una permanencia media de 1 a 3

horas y una temperatura extrema de 27°C obtenemos una temperatura óptima interior de 22°C

Hva=

625 Wo= Contenido de humedad en gr. H2O

aire seco

* 0.0181

25.163 Kg/KgHva= =

13.225625

625

hv

625=

Entalpia de vapor

saturado a 22°C


AIRE ACONDICIONADO

1000

ENTALPIA TOTAL DEL INTERIOR Ho1

Ho= Has + Hva

Ho= 22.11 + 25.163

Ho= 47.27 Kj/Kg

Por paredes:

S= Área = 152.3 Mts de perimetro

S= 152.3 * 12.17 (Altura pared)

S= 1853.491 m2

Q= ϕ*S*At

At= 27°C-22°C

Q= 2.4 1853.491 5 At= 5°C

Q= 22241.89

Por el techo>

S (Area) = 828.05 m2

At= 5 °C

ϕ= 3 w/°C/m2 Material de la loza: asbesto

Q= 12420.75 W Q= ϕ*S*At

Ganancia de calor por instalación (Q sol)

ϕ 930 √( Sen α ) ( Cos β ) (A) (S)

Fe

Donde:

Q sol Calor generado por el sol

ϕ Conductancia del asbesto/loza 3W/°c/M2

Fe Coeficiente de convección de 28 watts/°C/m2

A Coeficiente de absorción de la superficie de asbesto

S Superficie del techo en m2

β

α

Diferencia de la latitud norte y el angulo de inclinación de la

tierra (23°27")

Diferencia del angulo recto de la perpendicular de la tierra y

en angulo β

Q sol=

TRANSMISION DE CALOR E INSOLACION

At= Diferencia temperatura del interior y el

exterior

2541.7 25.163 Kg/KgHva= =

Q= Calor de transimisión

ϕ= Conductancia del muro=2.4 w/°C/m2


AIRE ACONDICIONADO

Ln= 19° 17"

β 19° 17" - 23° 27" = 4° 10"

α 90° - 4° 10" = 86°

Sen α = 0.998 = 1

Cos β = 0.998 = 1

3

28

Q sol= 41254.634

La ganacia de calor por insolacion (Q sol) sera>

LA GANANACIA DE CALOR PRODUCIDO POR LAS PERSONAS A 22°C De acuerdo a tabla anexa

No espectadores

Q sensible = 60 879 = 52740 Watts

Q latente = 50 879 = 43950 Watts

CALOR PRODUCIDO POR LA ILUMINACION

10 Focos de 100 Watts = 1000 Watts

Otros equipos *de proyeccion y amplificadores = 10141 Watts

VALOR TOTAL DE TRANSMISION DE CALOR

Q total= Q paredes = 22241.89 Watts

Q techo = 12420.75 Watts

Q insolacion = 41254.63 Watts

Q personas = 52740 Watts

Q iluminacion = 1000 Watts

Q otros = 10141 Watts

Q total= = 139798.28 Watts Qs

Q total= = 43950.00 Watts Ql

Qs+Ql = 183748.28 Watts TOTAL

Donde:

1.2 b (ti-tf) G=

b=

1.2 743 (22-12) ti=

m3/seg tf=

QsG=

Temp. Saturación para una

saturación para una ph=

13.225= 12°C

Temp. Interior

Presión barométrica

Aire a suministrar

G=139798.28

G=

CALOR SENSIBLE

CALOR LATENTE

CALOR TOTAL

CANTIDAD DE AIRE A SUMINISTRAR

Q sol= √1 1 0.5 828.05930


AIRE ACONDICIONADO

15.68 m3/seg

SECCIÓN DEL DUCTO PRINCIPAL PARA UNA VELOCIDAD DE CONFORT DE 6 M/SEGUNDO

SECCIÓN= 15.68 m3/seg = 2.613 m2

6 m/Seg

Sección de: 1.62 x 1.62AIRE DE VENTILACIÓN (RENOVACIÓN)

Una persona consume 10 m3 de aire por hora, la masa de aire a renovar es de

Av= Aire de ventilacion

Av= 879 10 = 8790 m3/aire

espectadores m3 de aire

espectador

Ma= 8790 1.2 743

1013

Qa= Ma (Ho-Hoi)

Qa= 7736.59 68.00 47.27 Kj/hr

Qa= 160,387.89 Kj/hr

Qa= 160,387.89 =

3.6

TOTAL DE CARGA TÉRMICA Qs= Calor sensible

Ql= Calor latente

Qt= (Qs + Ql) + QaQa= Calor a retirar

del aire

Qt= 183748.28 44,552.19 + 44,552.19 Watts

Qt= 228,300.47 + 44,552.19 Watts

Qt= 272,852.66 Watts

KWatts

Si 1 tonelada de refrigeracion = 3556 watts

= 7736.59 Kg

Ma= Av(1.2)(b/1013)

CANTIDAD DE CALOR A RETIRAR DEL AIRE *Qa A SUMINISTRAR

Es el producto de la masa del aire por la diferencia de entalpias interior y exterior

Watts

Hoe= Entalpia total del

exterior

Ho i= Entalpia total del

interior

44,552.19

1 kj/hr= 3.6 watts

G=


AIRE ACONDICIONADO

Tr= 272852.6578

3556

1ton= 3556 watts 77 Tr

77 TON DE REFRIGERACIÓN

273.81 KW DE CALEFACCIÓN

15.68 M3/SEG GASTO DE AIRE

2.5 2.61 M2

SECCIÓN DE DUCTO

CALCULO DE REJILLA REJILLA DE

0.5 X 0.5

Seccion comercial 0.25 M2

S= 2.6 = 10.4

0.25

S= 10 U 11 REJILLAS

10 REJILLAS CON UN GASTO CADA UNA DE 1.57 M3/SEG C/U

15.68 1.57 m3/seg

10=

PARA UN AUDITORIO QUE TIENE LA CAPACIDAD DE 879 PERSONAS EN LA CIUDAD DE

TOLUCA CON UN VOLUMEN DE AIRE APROXIMADO DE 10,000 M3

* Anexo 1 AA UNA

TEMPERATURA EXTERIOR DE 2°C A 27°C Y UNA TEMPERATURA RECOMENDABLE SEGÚN LAS

NORMAS AMICA DE 22°C. SE REQUIERE DE UNA UNIDAD DE AIRE ACONDICIONADO CON

LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS:

CARACTERISTICAS

= Tr76.73

DESCRIPCION DEL EQUIPO


AIRE ACONDICIONADO


AIRE ACONDICIONADO

De acuerdo a tabla anexa


AIRE ACONDICIONADO


Aire Acondicionado Auditorio

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