Taller de Aire Acondicionado

8/18/2019 Taller de Aire Acondicionado

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AHORRO DE ENERGÍA ENAIRE ACONDICIONADO


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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

CONTENIDO

1. FUNDAMENTOS DE AIRE ACONDICIONADO1.1 Definiciones 1.2 Termodinámica aplicada a la mezcla vapor aire1.3 Principios de transferencia de calor1.4 Refrigerantes1.5 Ciclo de refrigeración

2. ASPECTOS DE DISEÑO EN AIRE ACONDICIONADO2.1 Condiciones de comodidad2.2 Ganancias de calor por elementos arquitectónicos

3. AHORRO DE ENERGÍA EN AIRE ACONDICIONADO3.1 Rendimiento del equipo 3.2 Reducción de la carga de refrigeración 3.3 Estrategias de operación eficiente 3.4 Utilización de variadores de velocidad de estado sólido


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OBJETIVO

Al finalizar el curso los asistentes aplicaran

las herramientas técnicas y metodológicaspara el ahorro de energía en los sistemas de

aire acondicionado.


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FUNDAMENTOS DEAIRE

ACONDICIONADO


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DEFINICIONES

Aire Acondicionado:

Mantener dentro de un espacio condiciones confort

para realizar una tarea específica

FUNDAMENTOS


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DEFINICIONES Calor:

Es una forma de energía. Si todo el calor existente en unobjeto fuera removido de éste, su temperatura bajaría a

-273°C (- 459.6°F).La energía calorífica que se manifiesta de dos formas:

La intensidad de calor contenido en una sustancia, esmedida por su temperatura.

La cantidad de calor contenida en un objeto es diferente asu intensidad, ya que ésta tiene que ver con la masa delobjeto.

FUNDAMENTOS


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DEFINICIONES Unidad de Medida del Calor:

La Caloría es la unidad utilizada para medir la cantidad decalor, y se define como la cantidad de energía calorífica

necesaria para elevar la temperatura de un gramo de aguaun grado Celsius.

En el sistema inglés se utiliza el BTU (Unidad TérmicaBritánica), y se define como la cantidad de energía

calorífica necesaria para elevar la temperatura de una librade agua un grado Fahrenheit.

Para producir refrigeración el calor debe ser removidotransfiriéndolo de una sustancia a otra.

FUNDAMENTOS


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DEFINICIONES Para que el calor sea transferido de un cuerpo a otro, estos

deben encontrarse a diferente temperatura. El calor

siempre fluirá del cuerpo que se encuentere a mayor

temperatura al cuerpo que se encuentre a menortemperatura

FUNDAMENTOS

Cuerpo

calienteCuerpo

fríoCALOR


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DEFINICIONES

FUNDAMENTOS

Calor Sensible y Calor Latente:

El calor que guarda un cuerpo se puede representarcomo la suma de un calor latente y un calor sensible.

El calor latente, es la energía relacionada con uncambio de estado, ya sea de sólido a líquido o delíquido a vapor. No puede ser censado por untermómetro o detectada por el tacto, ya que el cambio

de fase se realiza a temperatura constante.En contraste, el calor sensible causa un unasustancia un cambio de temperatura medible.


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DEFINICIONES

FUNDAMENTOS

Flujo Térmico:

Se refiere a la cantidad de calor que fluye de unasustancia a otra por unidad de tiempo.

Existen tres mecanismos básicos a través de los cualesel calor es transmitido de una sustancia a otra:

conducción

convección yradiación.


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DEFINICIONES

FUNDAMENTOS

Conducción, Convección y Radiación

Tomemos como ejemplo un radiador de calefacción. En él setransfiere calor por los tres métodos: El calor fluye porconducción del agua caliente que circula por el tubo central, através de la pared del tubo y hacia las altas del radiador. De lasaletas el calor es conducido hacia el aire que las rodea.Conforme el aire es calentado, se expande volviéndose menosdenso, lo que provoca que este se eleve, arrastrando consigo elcalor de las aletas. Este movimiento de aire se conoce como

corriente de convección.

El calor también es radiado de la superficie caliente de las aletashacia los objetos fríos del cuarto.


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DEFINICIONES

FUNDAMENTOS

Flujo Térmico:

En refrigeración lo que nos interesa es la variación delflujo térmico, es decir, la cantidad de calor que fluye de

una sustancia a otra en un período de tiempo dado. Lavariación de este flujo es expresada en kcal por hora(kcal/h), o BTU/h. Este término describe la cantidad decalor que fluye de una sustancia a otra en una hora.


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DEFINICIONES

FUNDAMENTOS

Tonelada de Refrigeración:

En refrigeración existe una unidad más grande y

conveniente de la variación del flujo térmico, llamadaTonelada de refrigeración. Ésta produce el mismo efectode enfriamiento que derretir una tonelada de hielo en unperíodo de 24 horas.


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DEFINICIONES

FUNDAMENTOS

Calor Específico:

El calor específico de una sustancia se define por lacantidad de calor que entra o sale de una unidad de masa

cuando en ésta varía un grado su temperatura.

El calor específico del aire no es constante, sino quedepende de la temperatura. Para fines prácticos se usa:

Calor específico a presión constante:Cp = 0.2415 Btu/lb°F

Para fines que requieren más precisión:Cp = 0.24112 + 0.000009 t


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DEFINICIONES

FUNDAMENTOS

UNIDADES DE ENERGÍA, POTENCIA Y CALOR:

• 1 Joule = 1 W/s

• 1 Kcal = 4.1868 kJ

•

1 Btu = 0.252 kcal

• 1 Btu = 1.055 kJ

•

1 kcal/kg = 1.8 Btu/lb

• 1 kWh = 860.4 kcal

• 1 kWh = 3,412.2 Btu

• 1 kg-m = 9.801 J

•

1 Ton de Refrigeración = 12,000 Btu/h


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EL AIRE

FUNDAMENTOS

En aire acondicionado el calor a retirar pasa al aire y delaire a la máquina de acondicionamiento ambiental.

Fuentes

de calor Máquina deacondicionamiento

ambiental

Aire frío

Air e c alient e


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FUNDAMENTOS

CARACTERÍSTICAS DE LA MEZCLA VAPOR-AIRE

Lo que conocemos como “el aire” del medio ambiente, enrealidad no es solo aire, sino una mezcla de aire y vaporde agua.

El aire tiene cierta capacidad para mezclarse con el vaporde agua, hasta un determinado punto, en el que decimosque el aire se encuentra saturado. Esto es, ya no escapaz de poder absorber más vapor de agua.

Decimos que el aire está seco cuando no se encuentravapor de agua en él.


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FUNDAMENTOS


Aire Saturado Aire Seco


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FUNDAMENTOS


Peso Específico:

Peso del aire seco:

0.07496 lb/pie3 (a 70°F y 29.92 pulgadas de Hg)

Peso de aire seco contenido en un pie3 de aire saturado:


Peso de la mezcla saturada:


El peso del aire a cualquier presión y temperatura, puede determinarse apartir de las tablas de propiedades de la mezcla de vapor de agua conaire. En las columnas de volumen específico de la mezcla, el recíproco deestos valores son los pesos específicos a cualquier temperatura.


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FUNDAMENTOS DE REFRIGERACIÓN


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FUNDAMENTOS


Humedad absoluta o densidad (d v ):

El peso de vapor de agua expresado en libras o

granos por pie cúbico de espacio se llama“humedad absoluta” o “densidad del vapor deagua” y se representa como d v cuando el aire noestá saturado y como d d cuando sí lo está; eneste caso se halla en las columnas 4 y 5 de lastablas de aire-vapor. (1 libra = 7,000 granos).


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FUNDAMENTOS


Humedad específica o relación de humedad (Wv):

El peso de vapor de agua expresado en libras o

granos por libra de aire seco se llama humedadespecífica; se representa como Wv cuando la mezclano está saturada, y como Wd cuando sí lo está; su

valor se encuentra en las columnas 6 y 7 de las tablas

aire-vapor a diferentes presiones o temperaturas (ver

anexo 1).


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dd Wd

""# $%&'"(" ()*+,%-(

."# $%&'"(" '*/'0120(


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Aire con vapor de agua

a presión atmosféricaVapor de agua sin aire(presión parcial del vapor)

Si a un volumen determinado de aire seco + vapor se le retiraaire, la presión descenderá dentro del volumen. La presión a laque se llegue una vez que se haya retirado todo el aire, se lellama presión parcial de vapor


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Humedad relativa (

):

La humedad relativa se define como la relación de la presiónparcial de vapor en el aire con la presión de saturación delvapor correspondiente a la temperatura existente. O bien, es

la relación de la densidad del vapor de agua en el aire con ladensidad de saturación a la temperatura correspondiente.

= ( Pv / Pd ) x 100 = ( dv / dd ) x 100

donde: Pv = presión parcial del vapor de agua

Pd = presión de saturación del vapor de aguadv = densidad existente del vapor de agua

dd = densidad del vapor saturado


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Humedad relativa (

):

Caso: Calcular la humedad relativa a 75°F, si el airecontiene 6 granos/pie3 ?

= ( dv / dd ) x 100


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Temperatura de rocío (tw):

La temperatura de rocío indica la cantidad de humedad contenida enel aire. Es la temperatura a la cual el aire se satura cuando se enfría.

La temperatura de rocío no se puede cambiar, si no se aumenta o

disminuye la humedad del aire, aunque se aumente o disminuya elcalor.

La temperatura de rocío se puede disminuir, substrayendo humedaddel aire, o sea, substrayendo vapor de agua de un peso dado de aire,y se puede aumentar añadiendo vapor de agua a un peso dado deaire.

Si un aire saturado a 70°F se enfría a 65°F, se dice que hay 5°F deprecipitación y quedara aire a una temperatura de rocío de 65°F,saturado también. Si ese mismo aire se calienta a 70 °F, el punto derocío permanece en 65 °F.


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Temperatura de rocío (tw):

La temperatura de rocío de cualquier mezcla de aire y

vapor de agua se puede determinar de la siguiente

manera:1.Enfriando poco a poco un recipiente que contenga

aire, la temperatura a la que la condensación empieza a

aparecer en las paredes del recipiente es la temperatura

de rocío.

2.La temperatura de rocío se puede encontrar

psicrométricamente partiendo de la temperatura de

bulbo húmedo y de bulbo seco.


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Temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo:

Temperatura de bulbo seco. La temperatura de bulbo seco es la

que se mide con un termómetro ordinario, y es la medida del

calor sensible del aire expresado en grados Fahrenheit o

Centígrados.

Temperatura de bulbo húmedo. La temperatura de bulbo

húmedo indica la cantidad de calor total contenido en el aire y

está expresado en grados Fahrenheit o Centígrados. Sedetermina cubriendo el bulbo de un termómetro con franela o con

un trapo húmedo y haciendo pasar aire rápidamente; en estaforma la humedad comienza a evaporarse. La temperatura del

agua y del aire circundante baja proporcionalmente a la

evaporación ocurrida.


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Entalpía:

La entalpía es una magnitud de termodinámicasimbolizada con la letra H. La variación de entalpía

expresa una medida de la cantidad de energía

absorbida o cedida por un sistema termodinámico, o lo

que es lo mismo, la cantidad de energía que talsistema puede intercambiar con su entorno.


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Entalpía del aire:

La entalpía total del aire húmedo es igual a la suma de

la entalpía del aire seco, más la entalpía del vapor de

agua contenido en la mezcla.

ht = hs + hL

donde: ht = entalpía total del aire (Btu/lba)

hs = entalpía del aire seco (Btu/lba)hL = entalpía del vapor de agua (Btu/lba)


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Entalpía del aire:

El cambio de entalpía de una libra de aire seco al variar la

temperatura de t1 a t2 tiene un valor de:

hs = Cp (t2 – t1)

A la entalpía del aire seco se le llama también calorsensible del aire y se suele representar por la letra qs;

para M lb/h de aire se tiene:

qs = M Cp (t2 – t1)

qs = M hs


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Entalpía del aire:

La entalpía del vapor de agua contenido en la mezcla multiplicada

por la cantidad de vapor da el calor total del vapor de agua o calor

latente

hL = Wv hv

donde: Wv = libras de vapor contenidas en una libra de aire seco

hv = entalpía del vapor de agua en Btu/lbv, tomado de las

tablas de propiedades de la mezcla aire-vapor deagua (columna 11).

O bien, hL = Wd ! hv

El calor latente total de M libras por hora de aire será de:

qL = M hL = M Wd ! hv


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dd Wd hv


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Entalpía del aire:

La entalpía total entonces tendrá el valor de:

ht = Cp t + Wd ! hv

El calor total de M lb/h de aire será de:

Qt = qs + qL

Qt = M ( Cp t + Wd ! hv )


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Entalpía del aire:

Ejemplo: Encuentre el calor removido de un flujo

másico de aire M = 1,150 lb/h, si las condiciones desucción y descarga son las siguientes:

Succión Descarga

Temperatura 74 °F 60 °F

Humedad Relativa 73% 83%


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345647 87935:;


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REFRIGERANTES

DEFINICIÓN:

Un refrigerante es un producto químico líquido o

gaseoso, fácilmente licuable, que es utilizadocomo medio transmisor de calor entre otros dos en

una máquina térmica. Los principales usos son los

refrigeradores y los acondicionadores de aire.


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REFRIGERANTES

EFECTO REFRIGERACIÓN:

El efecto refrigeración de un refrigerante se mide por lacantidad de calor que es capaz de absorber desde que

entra al evaporador como líquido, hasta que sale comovapor. Por lo tanto, los líquidos que poseen un alto calorlatente de evaporación, poseen un buen efecto derefrigeración.

Se puede decir, por lo anterior, que el efecto derefrigeración es la diferencia entre el calor que contieneel líquido y el calor contenido en el vapor después depasar por el evaporador.


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4$+BB+* 'A# =A'BT1( D.$ VWXKY

S'& (A"( D. IJWXZY N(0-%B(0?PA ',[0-B?0( \ IKWXJY

DIAGRAMA P - h Refrigerante R22

Entalpía

P r e s i ó n

1 2

3 4

DIAGRAMA P - h Refrigerante HC22

Entalpía

P r e s i ó n

1 2

3 4


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RESULTADO DE LAS EVALUACIONES

Equipo Condiciones de Operación Ahorros (%)

MrcaCapac.

(Ton)

Refrig.

tipoP. máx

(kg/cm2)

Pot.

(W)

Carga

(Ton)

EER

Btu/WhEnergía Demanda Factura

R-22 15.10 13,833 9.81 5.56York 10

HC-22 12.29 12,083 9.48 6.249.60 12.65 10.62

R-22 16.20 3,280 2.39 3.87Freyven 3

HC-22 13.00 2,540 2.47 5.0325.08 22.56 24.24

R-22 24.84 760 0.51 3.03Tecumseh 0.92HC-22 17.37 505 0.39 3.15

12.66 33.55 19.63

R-22 16.20 3,280 2.59 9.49Carrier 3

HC-22 13.00 2,540 2.79 13.1728.00 22.60 26.20

R-22 14.00 1,320 0.57 5.16Freyven 1.2

HC-22 11.20 990 0.49 6.0214.30 25.00 17.90

R-22 11.70 1,500 0.50 4.00York 0.85

HC-22 9.80 1,100 0.43 4.7315.40 26.70 19.20

R-22 15.60 1,860 1.12 7.24Fast-Brisa 1.5 HC-22 13.00 1,300 0.93 8.63 16.10 30.10 20.20

R-22 17.00 3,569 2.32 7.81Trane 3.0

HC-22 15.20 2,600 1.87 8.629.40 27.20 15.30

REFRIGERANTES


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CICLOS DE REFRIGERACIÓN

•

Refrigeración por compresión

•

Refrigeración por absorción


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CICLOS DE REFRIGERACIÓN

Refrigeración por Compresión

Compresor

CondensadorEvalorador

Válvula de

expansión


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.4$%+8,

.4,9#,7':+8,

MN%',7+8,

MO'%4&':+8,

hvhl


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Vapor Condensado

Solución concentrada

de Bromuro de Litio Vapor de agua a

alta presión

Refrigerante (agua) Solución diluida de

Bromuro de Litio

Líquido enfriado

Agua deCondensación

Agua de

Condensación

Vapor de aguaa baja presión

Refrigeración por

Absorción


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ASPECTOS DE DISEÑO

ASPECTOS DE DISEÑO


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ASPECTOS DE DISEÑO

CONDICIONAES DE COMODIDAD

N436:5=7 ]@= 9QN^@C=Q =Q ^4 3:;:S9S4S

'S "#$%#&'()&' 9#G '+

*S `)$#9'9 9#G '+

:S a4O+$+#,(4 9#G '+

9S 6)Y' 9#G '+

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDAD

Factores que determinan la temperatura efectiva:

! Aclimatación diferente

! Duración de la ocupación

! Ropa

! Edad y Sexo

! Efectos de choque

! Actividad

! Calor radiado! Máximas condiciones tolerables

ASPECTOS DE DISEÑO

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDAD

ASPECTOS DE DISEÑO

Sensación de Comodidad

Para establecer “estándares” de temperatura, humedad, movimiento ypureza del aire, es indispensable encontrar los valores óptimos paraque el cuerpo humano tenga la sensación de comodidad.

EL PROBLEMA: Las diferencias fisiológicas y psicológicas de losindividuos.

LA SOLUCIÓN: La carta de “temperatura efectiva”. Ésta intentaencontrar una relación entre temperatura, humedad y velocidad delaire, a fin de que produzcan la mayor comodidad posible en el mayornúmero de personas.

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDAD

ASPECTOS DE DISEÑO

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDAD

ASPECTOS DE DISEÑO

GANACIAS DE CALOR POR ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS

ESTIMACIÓN DE LA CARGA TÉRMICA.

Generalmente, es imposible medir la carga real máxima o

parcial en un local, por lo que es preciso hacer una estimaciónde dicha carga. En un espacio a refrigerar o a acondicionar, lacantidad de calor que debe removerse con el equipo derefrigeración, se llama carga de refrigeración o carga térmica.La ganancia o pérdida de calor es la cantidad instantánea de

calor que entra o sale del espacio a acondicionar.

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDAD

ASPECTOS DE DISEÑO


CARACTERÍSTICAS DEL LOCAL A CONSIDERAR

1. Orientación del edificio.- Situación del local a acondicionar con respecto a:2. Destino del local: oficina, hospital, local de ventanas, fábrica, taller de montaje, etc.

3. Dimensiones del local: largo, ancho y alto.

4. Altura de techo: de suelo a suelo, de suelo a techo, espacio entre el cielo raso y las vigas.

5. Materiales de construcción: Materiales y espesor de paredes, techos, suelos y tabique.

6. Condiciones de circunambiente: Color exterior de las paredes, sombra proyectada por edificios

adyacentes y luz solar.7. Ventanas: dimensiones y situación, marcos, tipo de cristal y persiana, dimensiones de lossalientes, etc.

8. Puertas: situación, tipo, dimensiones y frecuencia de empleo.

9. Escaleras, ascensores y escaleras mecánicas: situación, temperatura del espacio adyacente,potencia de los motores.

10. Ocupantes: número, tiempo de ocupación, naturaleza de su actividad, alguna concentraciónespecial.

11. Alumbrado: potencia en la hora punta. Tipo: incandescente, fluorescente, directo o indirecto.

12. Motores: situación, potencia nominal y empleo.

13. Utensilios, maquinaria comercial, equipo electrónico: Situación, potencia, consumo de vapor ogas, cantidad de aire extraído

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDAD

ASPECTOS DE DISEÑO


PRINCIPALES GANACIAS DE CALOR QUE ORIGINAN LA CARGATÉRMICA

1. Ganancia de calor debida a la transmisión de calor a través de las barreras

2. Ganancia de calor debida al efecto solar (radiación):

3. Ganancia de calor debida al aire de infiltración.

4. Ganancia de calor debido a los ocupantes.

5. Ganancia de calor debida a máquinas, alumbrado o cualquier otro equipo

que genere calor.

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDAD

ASPECTOS DE DISEÑO


Ganancia de calor debida a la transmisión a través de barreras.

Q1 = UA (ti – te)

donde: Q1 = Pérdida de calor en Btu / h

A = Area neta en pies2

U = Coeficiente de transmisión de calor en Btu / h-pie2-ºF

ti = temperatura de diseño interior en ºF

te = temperatura de diseño exterior en ºF

ASPECTOS DE DISEÑO


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CARTA DE COMODIDADGANACIAS DE CALOR POR ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS

Coeficiente combinado de transmisión de calor U.

U = 1 / R

R = 1/fe + x1/k1 + ...... + 1/fi

donde: f e = coeficiente de la película exterior en Btu / h-pie2- ºF

f i = coeficiente de la película interior en Btu / h-pie2-ºF

x1 = espesor del material en plg.

k1 = Factor de conductividad térmica Btu-plg / h-pie2-ºF

ASPECTOS DE DISEÑO


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Coeficiente combinado de transmisión de calor U.

Para cálculos de ingeniería en aire acondicionado se pueden suponerlos siguientes valores de los coeficientes de película:

Para interiores f i

= 1.65 Btu / h-pie2-ºF

Para exteriores f e = 6.0 Btu / h-pie2-ºF

ASPECTOS DE DISEÑO


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Carga de Refrigeración por Radiación Solar

Tiempo (horas

k c a l / h o r a

Ganancia Instantánea de Calor Carga real de refrigeración

Almacenamiento de calor en la estructura del edificio


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AHORRO DE ENERGÍA EN

AIRE ACONDICIONADO


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AHORRO DE ENERGÍA EN AIREACONDICIONADO


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ACONDICIONADO

Rendimiento de los equipos

El rendimiento se determina como la cantidad

de calor removido por unidad de energíasuministrada

(Btu/W-h)


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ACONDICIONADO


Determinación del rendimiento de los equipos

•

Lado aire• Lado agua• Lado refrigerante



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•

Lado aire:

Q = Maire x (he – hs)aire

Rendimiento = Q/Pe



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•

Lado agua:

Q = Magua x CPagua x (Te – Ts)agua

Rendimiento = Q/Pe


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EJEMPLO:Para calcular el rendimiento del equipo actual, se llevaron acabo mediciones sobre el circuito de agua helada:

Potencia eléctrica demandada: P = 121.51 kW

Flujo de la bomba: Q = 408 GPM

Carga de la bomba: H = 3.10 kg/cm2

Temperatura del agua de salida: Ts = 7.1 °C

Temperatura del agua de retorno: Tr = 9.3 °C



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•

Lado refrigerante:

Q = Mrefrigerante x (he – hs)refrigerante

Rendimiento = Q/Pe



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Estrategias de operación eficiente

• Administración de la Demanda

• Uso de Variadores de Frecuencia

• Métodos de Enfriamiento



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ADMINISTRACIÓN DE LA DEMANDA

Los equipos de aire acondicionado, por sus características derequerimientos variables de carga, y con frecuencia de operación

intermitente de los compresores, hacen que éstos sean objeto deun buen programa de Administración de la Demanda.

En esencia se trata de achatar los picos de demanda provocadospor la operación simultánea de varias cargas (en este casocompresores de los equipos de aire acondicionado)



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ADMINISTRACIÓN DE LA DEMANDA



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ADMINISTRACIÓN DE LA DEMANDA.- Ejemplo

Variación de la demanda por más de 50 kW

Máximo registrado por 280kW.

Carga nocturna, entre 70 y90 kW



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Perfil de Carga: La carga no es continua por las siguientes razones:

• En la noche después del último vuelo baja la actividad en el aeropuerto, con loque disminuye la carga a un mínimo de entre 70 y 90 Kw.

• Al ocultarse el sol la carga por iluminación se incrementa considerablemente yes cuando se suelen presentar los valores más altos; hasta 280 kW.

• En el Aeropuerto se tienen muchos equipos de aire acondicionado, cada uno delos cuales trabajando con un control de temperatura independiente, por lo quelos compresores entran y salen de acuerdo a su propio control. Lo anterior

ocasiona variaciones de carga hasta por más de 50 kW



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Propuesta:

La propuesta de ahorro consiste en la implantación de unsistema de control automático de la demanda, que monitoreeel valor de la demanda del equipo de medición de CFE, quereciba la señal de los termostatos para el control de latemperatura en el edificio terminal, y que como función deestos parámetros permita o inhiba la operación de cada unode los compresores de los equipos paquete.



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CONTROLADORT

E

R

M

O

S

TA

T

O

S

CO

M

P

R

E

S

O

R

ES


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81/90




Inversión: $ 219,738.00

Ahorros: $ 222,492 / año

Pay-Back: 0.99 años



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USO DE VARIADORES DE VELOCIDAD

Los variadores de frecuencia en los sistemas de aireacondicionado tienen varias aplicaciones:

•

En compresores centrífugos• En ventiladores de manejadoras de caja de volumen

variable

• En bombas de agua helada de sistemas tipo chiller.

• Ventiladores en torres de enfriamiento.



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bP,#' 9# 4%#&':+8, '%+8, :4,7(',(#

% de

velocidad

100%

80%

60%

40%

Gasto (%)

Presión de

descarga

20 40 60 80 100

A

B

Curvas Características de Operación de

Compresores Centrífugos



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La potencia eléctrica demandada por el motor delcompresor, se comporta de acuerdo a las leyes de

afinidad, por lo que la reducción de la velocidaddel 100% al 80%, significará una reducción de lapotencia demandada de:

HP80% / HP100% = (N80%)/ N100% )3 = 51.2 %



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manejadora

Zona

A

Zona

B

Zona

C

Zona

D

10,000 cfm 10,000 cfm 10,000 cfm 10,000 cfm

40,000 cfm


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Ejemplo de Aplicación al Caso de un Hotel.

Características del Sistema: El sistema de bombeo de aguahelada cuenta con dos bombas de 20 HP (una en operación y otraen reserva) con motor marca US, 60 Hz, 3525 RPM, 230/460 V,durante 8760 horas al año.

Costo de la Energía

•

Cargo por demanda = 172.44 $/kW• Cargo por consumo = 1.4562 $/kWh



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Propuesta de ahorro:

Se propone instalar un sistema de velocidad variable en elmotor de la bomba, que controle la presión en la descarga,de tal manera que cuando esté parado un fan & coil, deje depasar el agua helada hacia la habitación correspondiente o lacafetería. Esto presurizará la línea y el controlador hará que

baje la velocidad del motor y con ello la potencia demanda.



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Situación Hrs/año P. Eléctrica

kW

Al 100% 876 15.0

Al 75% 3,504 6.76

Al 50% 4,380 2.44

Situación esperada



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Disminución de la carga térmica

• Aislamiento de techos y paredes• Aplicar recubrimientos reflectivos

•

Pintar con colores claros los exteriores• Evitar infiltraciones• Colocar elementos sombreadores sobre

techos, paredes y ventanas

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