UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Decanato de Estudios ......2017/03/15 · centro comercial, un hotel y un...
Transcript of UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Decanato de Estudios ......2017/03/15 · centro comercial, un hotel y un...
UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR
Decanato de Estudios Profesionales
Coordinación de Ingeniería Mecánica
DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO Y
VENTILACIÓN FORZADA PARA EL COMPLEJO COMERCIAL-
HABITACIONAL LA ENCRUCIJADA.
Por:
Marcio Antonio Vasconcelos Baptista
Sartenejas, enero de 2007
UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR
Decanato de Estudios Profesionales
Coordinación de Ingeniería Mecánica
DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO Y VENTILACIÓN
FORZADA PARA EL COMPLEJO COMERCIAL-HABITACIONAL LA
ENCRUCIJADA.
Informe de pasantía realizado en:
PROMEC Ingenieros, c.a.
Por:
Marcio Antonio Vasconcelos Baptista
Realizado con la Asesoría de:
Tutor Académico: Ing. Hernán Díaz.
Tutor Industrial: Ing. Mario Pérez Canónico.
PROYECTO DE GRADO
Presentado ante la ilustre Universidad Simón Bolívar
Como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero Mecánico.
Sartenejas; enero de 2007
1
INDICE GENERAL.
LISTA DE TABLAS ................................................................................................... vi
LISTA DE FIGURAS. ................................................................................................vii
NOMENCLATURA ..................................................................................................viii
RESUMEN……………………………………………………………………………...xi
CAPITULO I. INTRODUCCIÓN............................................................................... 12
CAPITULO II. MARCO TEÓRICO. .......................................................................... 14
II.1. CLIMATIZACIÓN. .................................................................................... 14
II.2. HUMEDAD ESPECÍFICA Y HUMEDAD RELATIVA ............................. 16
II.3. TEMPERATURA DE BULBO SECO Y TEMPERATURA DE BULBO
HÚMEDO............................................................................................................... 19
II.4. CALOR SENSIBLE Y CALOR LATENTE................................................ 20
II.5. CARTA PSICROMETRICA ....................................................................... 21
II.6. COMODIDAD O CONFORT AMBIENTAL.............................................. 22
II.7. HUMIDIFICACIÓN Y DESHUMIDIFICACIÓN DEL AIRE..................... 27
II.8. TEMPERATURA DEL PUNTO DE ROCÍO. ............................................. 34
II.9. DIMENSIONAMIENTO Y DISEÑO DE DUCTOS ................................... 35
II.10. DISTRIBUCIÓN DEL AIRE DENTRO DEL ESPACIO......................... 42
II.11. VENTILACIÓN FORZADA................................................................... 44
II.11.1. Espacio destinados a sanitarios ............................................................ 46
II.11.2. Espacio destinado a cocinas ................................................................. 47
II.11.3. Espacio destinado a estacionamientos .................................................. 49
II.12. SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO............................................ 52
II.12.1 Sistema de Agua Helada ..................................................................... 52
2
II.12.2. Sistema de Expansión Directa .............................................................. 58
II.12.3. Tipos de Refrigerantes a utilizar. ............................................................. 62
CAPITULO III. METODOLOGÍA ............................................................................. 65
III.1. CONDICIONES INTERNAS DEL AMBIENTE..................................... 65
III.2. CONDICIONES EXTERNAS Y UBICACIÓN GEOGRÁFICA. ............ 66
III.3. ESPACIOS. ............................................................................................. 67
III.3.1. Paredes y ventanas. .............................................................................. 68
III.3.2. Techos expuestos al sol. ...................................................................... 70
III.3.3. Cargas Internas. .................................................................................. 70
III.3.4. Pisos. .................................................................................................. 74
III.3.5. Particiones. ......................................................................................... 76
III.4. SISTEMAS.............................................................................................. 76
III.4.1. Componentes del sistema. ................................................................... 77
III.4.2. Componentes de la zona...................................................................... 81
CAPITULO IV. RESULTADOS DE LOS CÁLCULOS............................................. 83
CAPITULO V. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS................................................. 88
V.1. ANÁLISIS DE LOS AMBIENTES CON MAYOR INFLUENCIA DE
CARGA TÉRMICA................................................................................................ 88
V.2. DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO
UTILIZADOS......................................................................................................... 95
V.2.1. Sistema de Aire Acondicionado para el Centro Comercial................... 95
V.2.2. Sistema de Aire Acondicionado para el Hotel. .................................... 98
V.2.3. Sistema de Aire Acondicionado para Car´s Center. ........................... 103
V.3. DESCRIPCIÓN DE LA SALA DE MAQUINAS...................................... 105
V.3.1. Sala de Maquinas Centro Comercial.................................................. 105
3
V.3.2. Sala de Maquinas Hotel. ................................................................... 107
V.4. DESCRIPCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DEL AIRE DISEÑADA. ........ 108
V.4.1. Distribución de aire para el Centro Comercial La Encrucijada:........... 109
V.4.2. Distribución de aire en el Hotel La Encrucijada: ................................ 113
V.4.3. Distribución de aire en Car´s Center La Encrucijada: ......................... 116
V.5. VENTILACIÓN FORZADA..................................................................... 118
V.5.1. Ventilación Forzada en el Centro Comercial La Encrucijada:............. 118
V.5.1.1. Ventilación Sótanos: ...................................................................... 119
V.5.1.2. Ventilación de sanitarios públicos y cuartos eléctricos: .................. 121
V.5.1.3. Ventilación de campanas de cocina y sala de proyecciones: ........... 122
V.5.2. Velocidad Forzada en el Hotel La Encrucijada: .................................. 123
V.5.2.1. Ventilación de sanitarios: ............................................................... 124
V.5.2.2. Ventilación de campana de cocina:................................................. 125
V.5.3. Ventilación Forzada de Car´s Center La Encrucijada: ........................ 126
CAPITULO VI. CONCLUSIONES. ......................................................................... 127
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................... 133
ANEXOS.................................................................................................................. 136
Anexo A. Resultados de los Cálculos de Carga Térmica........................................ 136
Tabla A.1. Calculo de carga térmica Centro Comercial La Encrucijada. ............ 136
Tabla A.2. Carga Térmica Hotel La Encrucijada................................................ 138
Tabla A.3. Cálculos de carga térmica Car´s Center La Encrucijada.................... 140
Anexo B. Especificaciones equipos. ...................................................................... 141
Tabla B.1. Especificaciones de Unidades Enfriadoras de Agua Helada “UEA” del
Centro Comercial La Encrucijada. ..................................................................... 141
4
Tabla B.2. Especificaciones de Bombas de Agua Helada del Sistema Primario
“BAHP” del Centro Comercial La Encrucijada”................................................ 141
Tabla B.3. Especificaciones de Bombas de Agua Helada del Sistema Secundario
.......................................................................................................................... 141
“BAHS” del Centro Comercial La Encrucijada”................................................ 141
Tabla B.4. Especificaciones de ventiladores Inyectores “VI” del Centro Comercial
La Encrucijada. ................................................................................................. 142
Tabla B.5. Especificaciones de ventiladores Extractores “VE” del Centro
Comercial La Encrucijada. ................................................................................ 143
Tabla B.8. Especificaciones de las Unidades Enfriadoras de Agua “UEA” del Hotel
La Encrucijada. ................................................................................................. 147
Tabla B.9. Especificaciones de Bombas de Agua “BAH” del Hotel La Encrucijada.
.......................................................................................................................... 147
Tabla B.10. Especificaciones de Ventiladores Extractores “VE” del Hotel La
Encrucijada ....................................................................................................... 147
Tabla B.11. Especificaciones de Ventiladores Inyectores “VI” del Hotel La
Encrucijada. ...................................................................................................... 147
Tabla B.14. Especificaciones de Unidades Condensadoras “UC” del Car`s Center
La Encrucijada. ................................................................................................. 150
Tabla B.15. Especificaciones de Unidades Evaporadoras “UE” del Car`s Center La
Encrucijada. ...................................................................................................... 150
Tabla B.16. Especificaciones de Ventiladores Extractores “VE” del Car`s Center
La Encrucijada. ................................................................................................. 150
Tabla B.17. Especificaciones de Ventiladores Inyectores “VI” del Car`s Center La
Encrucijada. ...................................................................................................... 150
5
Anexo C. Planos Instalaciones Mecánicas. ............................................................ 151
Plano IM-C1. Plano Mecánico Sótano 2 Centro Comercial La Encrucijada ....... 151
Plano IM-C2. Plano Mecánico Sótano 1 Centro Comercial La Encrucijada. ...... 152
Plano IM-C3. Plano Mecánico Planta Baja Centro Comercial La Encrucijada. .. 153
Plano IM-C4. Plano Mecánico Planta Mezanine Centro Comercial La Encrucijada.
.......................................................................................................................... 154
Plano IM-C5. Plano Mecánico Planta Techo Centro Comercial La Encrucijada. 155
Plano IM-C6. Plano Mecánico Planta Techo Centro Comercial La Encrucijada. 156
Plano IM-C7. Plano Mecánico Sótano 1 Hotel La Encrucijada. ......................... 157
Plano IM-C8. Plano Mecánico Planta Baja Hotel La Encrucijada. ..................... 158
Plano IM-C9. Plano Mecánico Planta Tipo Habitaciones Hotel La Encrucijada. 159
Plano IM-C10. Plano Mecánico Planta Piso 5 Hotel La Encrucijada. ................. 160
Plano IM-C11. Plano Mecánico Planta Techo Hotel La Encrucijada. ................. 161
Plano IM-C12. Plano Mecánico Planta Techo Hotel La Encrucijada. ................. 162
Plano IM-C13. Plano Mecánico Planta Baja Car´s Center La Encrucijada. ........ 163
Plano IM-C14. Plano Mecánico Planta Mezanine Car´s Center La Encrucijada. 164
Plano IM-C15. Plano Mecánico Planta Techo Car´s Center La Encrucijada....... 165
6
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Requerimientos mínimos de ventilación para determinados ambientes........... 24
Tabla 2. Velocidades máximas recomendadas para sistemas de ductos de baja
velocidad. ................................................................................................................... 40
Tabla 3. Relación entre NC PCM y Velocidad en el cuello.......................................... 41
Tabla 4. Niveles de ruido recomendados para difusores rectangulares. ........................ 42
Tabla 5. Número de cambios de aire por hora, según el uso del ambiente. ................... 44
Tabla 6. Rata de ventilación y porcentaje de vehículos en marcha, según el número total
por piso. ...................................................................................................................... 48
Tabla 7. Rata de ventilación por área de piso, según número de vehículos. .................. 48
Tabla 8. Valores de Coeficiente Global de Transferencia “U” y Factor de Sombra ...... 84
Tabla 9. Carga Térmica global para cada edificación................................................... 85
7
LISTA DE FIGURAS.
Figura 1. Carta Psicrométrica ...................................................................................... 19
Figura 2. Carta Temperatura Efectiva. ......................................................................... 21
Figura 3. Esquematización de un proceso de humidificación típico ............................. 26
Figura 4. Proceso de enfriamiento y deshumidificación en una carta psicrométrica. .... 30
Figura 5. Proceso típico de acondicionamiento del aire en verano. .............................. 32
Figura 6. Esquematización del proceso de funcionamiento de un Sistema de Agua
Helada ........................................................................................................................ 51
Figura 7. Esquematización del proceso de funcionamiento de un Sistema de Expansión
Directa ........................................................................................................................ 57
Figura 8. Diagrama de Mollier, Presión Vs. Temperatura para un sistema de Expansión
Directa. ....................................................................................................................... 60
Figura 9. Introducción de datos referentes a paredes, ventanas y puertas exteriores. .... 67
Figura 10. Introducción de datos referentes a cargas internas....................................... 70
Figura 11. Introducción de datos referentes a Pisos de la edificación. .......................... 72
Figura 12. Introducción de datos referentes al ventilador de suministro. ...................... 77
Figura 13. Introducción de datos referentes a las características del termostato............ 80
8
NOMENCLATURA
A: Área de superficie.
ADP: Temperatura del punto de rocío.
BAH: Bomba de Agua Helada.
c/h: Cambios por hora.
Cv: Capacidad de Flujo.
D: Diámetro.
DRS: Difusor Regulable de Suministro.
DLRS: Difusor Lineal Regulable de Suministro.
f: Rugosidad de la superficie interior del ducto.
FC: Fan Coil.
FCS: Factor de Calor Sensible.
GPM: Flujo de agua que circula por las tuberías.
GPMT: Flujo de agua que circula por las tuberías por toneladas.
GPM2: Flujo de agua que circula por la salida de la válvula.
H: Altura entre campana y cocina.
hf: Entalpía del vapor de agua.
hp: Altura de piso a plafón.
h1: Entalpía del aire a la entrada de la unidad.
h2: Entalpía del aire a la salida de la unidad.
JF: Junta Flexible.
L: Longitud.
MA: Masa Global del aire.
MA1: Masa global del aire a la entrada de la unidad.
MA2: Masa global del aire a la salida de la unidad.
9
Ma: Masa del aire seco.
Ma1: Masa de aire seco a la entrada de la unidad.
Ma2: Masa de aire seco a la salida de la unidad.
Mb: Masa del aire que no entra en contacto con el serpentín.
Mw: Masa total de agua en el aire.
Mw1: Masa total de agua a la entrada de la unidad.
Mw2: Masa total de agua a la salida de la unidad.
n: Número de vehículos estacionados.
P: Perímetro de la campana de cocina.
Pa: Presión parcial del aire seco.
Pw: Presión parcial del vapor de agua.
Pws: Presión parcial del vapor de agua a saturación.
P2: Presión a la salida de la válvula.
PCM: Pies cúbicos por minuto.
PPM: Pies por minuto.
Q: Calor.
QA: Caudal de aire.
QL: Calor Latente.
QP: Caudal a extraer por piso.
QS: Calor Sensible.
QT: Calor Total.
q: Calor por unidad de masa.
Ra: Constante Universal para aire seco.
Rw: Constante Universal para vapor de agua.
RRR: Rejilla Regulable de Retorno.
10
RRS: Rejilla Regulable de Suministro.
RRAF: Rejilla Regulable de Aire Fresco.
T: Temperatura del Sistema.
Te: Temperatura del ambiente exterior.
Ti: Temperatura del ambiente interior.
U: Coeficiente Global de transferencia de calor.
UC: Unidad Condensadora.
UE: Unidad Evaporadora.
UEA: Unidad Enfriadora de Agua.
UMA: Unidad Manejadora de Agua.
V: Volumen total del Sistema.
VA: Válvula Automática.
VE: Ventilador Extractor.
VI: Ventilador Inyector.
V.P: Velocidad de Presión.
v: Velocidad.
W: Humedad específica o relación de humedad.
W1: Humedad específica a la entrada de la unidad.
W2: Humedad especifica a la salida de la unidad.
w: Ancho de la Campana de cocina.
Φ: Humedad Relativa.
∆P: Pérdida por fricción en ductos.
∆T: Diferencia de temperaturas de entrada y salida.
11
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Decanato de Estudios Profesionales
Coordinación de Ingeniería Mecánica
Diseño de los sistemas de aire acondicionado y ventilación forzada para el
complejo comercial-habitacional La Encrucijada.
Presentado Por: Marcio Antonio Vasconcelos Baptista.
Asesoría de: Ing. Mario Pérez Canónico y Prof. Hernán Díaz.
RESUMEN La finalidad del proyecto consistió en el diseño y distribución del sistema de aire
acondicionado y ventilación forzada, para un conjunto comercial-habitacional ubicado
en La Encrucijada, Edo. Aragua. Dicho conjunto consta de tres (3) edificaciones, un
centro comercial, un hotel y un centro de servicios para automóviles.
Se realizaron los cálculos de carga térmica de cada edificación, en base al programa de
cálculo Carrier “Hourly Analysis Program 4.22a”. Luego, se seleccionó, diseño y ubicó
los equipos, sistemas de ducterias, terminales, etc.; tanto para aire acondicionado como
para ventilación forzada de cada edificación.
Los sistemas de aire acondicionado y ventilación garantizan el confort térmico para todos
los individuos que trabajan, viven o circulan por esas zonas. Mientras más confortable este
una persona en su trabajo u hogar, mayor será su rendimiento, tanto a nivel laboral como a
nivel social.
12
CAPITULO I. INTRODUCCIÓN
Diariamente, el aire acondicionado y la ventilación forman parte de nuestras vidas, bien
sea en un centro comercial, en el área de trabajo o en nuestras propias viviendas.
Siempre hacemos uso de ellos sin detenernos a pensar de todo el trabajo que trae
consigo diseñar dichos sistemas. Actualmente, es inconcebible realizar la construcción
de un edificio sin prever las instalaciones de aire acondicionado.
Numerables estudios han comprobado que la eficiencia de los trabajadores aumenta
considerablemente si se encuentran en un ambiente con condiciones de humedad y
temperatura confortables. Igualmente, las personas prefieren constantemente
encontrarse en ambientes agradables térmicamente (climatizados); hoy día ninguna
persona gustaría de ir a ver una película en una sala de cine que no posea aire
acondicionado, al igual que no le gustaría pasear en un centro comercial cuyo sistema
de refrigeración este descompuesto; y mucho menos le gustaría permanecer en un hotel
cuyas habitaciones únicamente posean ventilación forzada.
Ahora bien, desde mediados del año pasado se planteo la posibilidad de construir un
complejo comercial-habitacional en La Encrucijada, Edo. Aragua; este complejo se
proyecto para agrupar tres (3) edificaciones; un Centro Comercial, un hotel y un centro
de servicios para automóviles.
Las condiciones climáticas de La Encrucijada, arrojan temperaturas y humedades
elevadas a lo largo de todo el año, por esto y por las razones antes expuestas de confort
13
y comodidad humana es obligatoriamente necesario el diseño de los sistemas de aire
acondicionado y ventilación forzada para este complejo comercial-habitacional.
Por lo tanto, los alcances de este proyecto son la definición de un sistema de aire
acondicionado para cada uno de los edificios; selección del sistema y equipos de
enfriamiento; selección de unidades de tratamiento de aire; diseño y distribución del
sistema de ductería, de las unidades y equipos antes escogidos; ventilación de todos
aquellos recintos que no posean ventilación natural, tales como: sanitarios, cocinas,
sótanos, etc.
A lo largo del proyecto, encontraremos conceptos básicos que son necesarios de
manejar cuando se desea diseñar un sistema de climatización; se estudiarán diferentes
procedimientos y sistemas de acondicionamiento; al igual que se estudiarán las normas
que se deben tener siempre en cuenta al momento de diseñar, tanto para aire
acondicionado como para ventilación forzada. Luego se explicará la metodología a
seguir para realizar los cálculos de carga térmica; y por último se tabularán los
resultados, acompañados de una extensa explicación y discusión de los mismos.
Es importante que se tenga siempre presente que el diseño de estos sistemas debe
realizarse de manera minuciosa y detallada, de manera que sea posible ahorrar grandes
costos de instalación y de producción. Así que se recomienda seguir detalladamente
cada uno de los pasos que se mencionen en este proyecto.
14
CAPITULO II. MARCO TEÓRICO.
II.1. CLIMATIZACIÓN.
Alrededor del concepto de aire acondicionado han surgido numerosos conceptos y
definiciones que están estrechamente ligados a esta palabra. Generalmente se tienden a
mezclar conceptos como refrigeración, acondicionamiento, climatización, entre otros
con la definición de aire acondicionado. Cada concepto tiene su propia definición la
cual es fácilmente relacionada con aire acondicionado por lo que es posible obtener una
definición de aire acondicionado muy bien sustentada combinando todas estas
definiciones.
La refrigeración se puede definir como el proceso de extracción de calor de un
determinado lugar. Los principios básicos de la refrigeración data de la época de los
egipcios, los cuales trasladaban los enormes bloques de piedra del palacio del faraón al
desierto del Sahara, durante horas de la noche, donde se alcanzan temperaturas bastante
bajas, luego los trasladaban nuevamente al palacio y de esta manera disminuían las
temperaturas interiores del mismo. Se considera que en el palacio se disfrutaban de
temperaturas de alrededor de los 300,15 K (27 ºC), mientras que la temperatura
ambiente era de 327,15 K (54 ºC).
En la refrigeración se aprovechan las diferencias de temperaturas existentes entre dos
ambientes diferentes. Muchas veces se llama refrigeración simplemente a mejorar la
disipación de calor; la ventilación forzada puede ser un método de refrigeración, ya que
ayuda a sustituir el aire caliente o viciado por aire fresco.
15
Pero, la refrigeración solo se encarga de crear condiciones de confort disminuyendo o
aumentando la temperatura del ambiente. Cuando adicionalmente se requiere controlar
la temperatura del ambiente, hay que controlar otras variables tales como la humedad y
limpieza del aire ya se esta entrando en el concepto de climatización.
Por lo tanto una definición más precisa y completa de lo que es el acondicionamiento
del aire puede ser: “(…) todo proceso que consiste en el tratamiento del aire para
regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefacción y refrigeración);
limpieza del aire (renovación) y humedad de un determinado ambiente (...)” (Ref. 11).
Es decir, climatización y aire acondicionado son dos palabras que van continuamente de
la mano en todo momento; de ahora en adelante cuando se haga mención a la palabra
climatización, se estará haciendo referencia al concepto de aire acondicionado.
En países del trópico como Venezuela, se tiende a pensar en aire acondicionado como
sistemas de refrigeración que ayudan a disipar el calor y disminuir la temperatura y la
humedad del espacio. Lo cierto es que, como se mencionó en la definición anterior, el
acondicionamiento del aire puede utilizarse para exactamente lo contrario, y seguir
considerándose aire acondicionado; ya que se están controlando las tres variables ya
mencionadas.
Actualmente la climatización es un aspecto primordial a tener en cuenta en toda
edificación. El confort humano se ha convertido en tarea primordial desde el momento
que se comienza a diseñar cualquier tipo de estructura. Para lograr que determinado
ambiente llegue a tener unas condiciones adecuadas para el uso humano, inicialmente se
debe realizar un análisis minucioso de la carga térmica que se maneja en el ambiente;
16
entendiendo como carga térmica a la cantidad de energía que se debe vencer en un
determinado recinto, para poder mantener condiciones de temperatura y humedad que se
consideren de “confort”.
Pero, antes de continuar avanzando más en el proyecto se deben de repasar algunos
conceptos para el mejor entendimiento del significado de la climatización.
Primordialmente, se debe recordar que se entiende por humedad específica y humedad
relativa y como influyen en la vida diaria.
II.2. HUMEDAD ESPECÍFICA Y HUMEDAD RELATIVA
El aire húmedo que encontramos en el ambiente, está compuesto por una porción de aire
seco y una porción de agua, bien sea en estado de vapor o líquido en suspensión. Se
puede definir a la humedad específica o relación de humedad como la cantidad de agua
que contiene una determinada masa de aire (aire seco y vapor de agua). Es decir:
A
w
M
MW = (1)
W = Humedad específica o relación de humedad.
Mw = Masa total de agua del aire.
MA = Masa global del aire.
Cuando el aire presenta líquido en suspensión significa que la masa de vapor de agua ha
sobrepasado su punto de saturación, para entrar en un punto de sobresaturación, donde
el vapor de agua comienza a condensarse. Esos estados de sobresaturación del aire no
son deseados cuando se requiere acondicionar un recinto.
17
El otro de los conceptos que se debe recordar se refiere a la humedad relativa del aire en
el espacio circundante. Como se dijo anteriormente, el aire es una combinación de agua
más aire seco; tanto el agua (generalmente en estado de vapor), como el aire seco
poseen presiones parciales determinadas, que se pueden definir como Pw, para la presión
parcial del vapor de agua y Pa para la presión parcial del aire seco. La presión total del
aire no es más que la suma de estas dos presiones. La humedad relativa se puede
expresar por la siguiente ecuación:
ws
w
P
P=φ (2)
Φ = humedad relativa
Pw = Presión parcial del agua
Pws = Presión parcial del agua a saturación
De la ecuación se puede deducir que la humedad relativa no es más que la cantidad de
agua o vapor de agua que contiene el aire con respecto a la máxima cantidad de vapor
de agua que pudiese contener sin condensar a la misma temperatura.
Esta definición de humedad relativa es necesaria tenerla muy clara ya que es de vital
importancia en los cálculos de carga térmica, al momento de definir las condiciones de
diseño y confort que se desean dentro del lugar a climatizar. Más adelante, después de
explicar varios conceptos que se deben tener en cuenta, se mencionará el tema del
confort térmico.
18
La humedad específica y la humedad relativa son dos términos que trabajan
continuamente en conjunto. Tratando al aire como un gas ideal, y aplicando la ecuación
de estado para el aire seco y para el vapor de agua que contiene el aire se tiene:
TR
VPM
w
ww ×
×= (3)
TR
VPM
a
aa ×
×= (4)
Donde:
Ma = Masa del aire seco.
Pa = Presión parcial del aire seco.
Ra = Constante Universal para el aire seco.
Rw = Constante Universal para el vapor de agua.
T = Temperatura del sistema.
V = Volumen del sistema.
Dividiendo 3 entre 4 se obtiene:
aw
wa
PR
PRW
××
= (5)
Se conoce que la relación Ra/Rw es igual, para el caso del aire, a 0,622. Por lo tanto la
ecuación final es la siguiente:
a
w
P
PW ×= 622.0 (6)
Combinando la ecuación 2 con 6, resulta una relación directamente proporcional entre
la humedad específica y la humedad relativa, de la siguiente forma:
19
ws
a
P
PW
××
=622.0
φ (7)
II.3. TEMPERATURA DE BULBO SECO Y TEMPERATURA DE BULBO HÚMEDO
Existen dos temperaturas que son necesarias manejar continuamente y por ende se debe
tener claro la definición de cada una. La temperatura de bulbo seco y la temperatura de
bulbo húmedo del aire. Simplemente, la primera de ellas se define como la temperatura
que marca el termómetro de bulbo seco cuando se hace pasar por él una corriente de aire
cualquiera. Este proceso de medición es sumamente sencillo, y la temperatura arrojada
se considera la temperatura del aire.
Mientras que, cuando se refiere a temperatura de bulbo húmedo, ya es un poco más
complicado el proceso de medición, no es la finalidad de este proyecto explicar los
diferentes métodos de medición, por lo que no se harán detalles en dicho aspecto. La
definición más comúnmente encontrada en los libros de texto y que se utilizará en este
proyecto para la temperatura de bulbo húmedo se refiere a aquella temperatura que da
un termómetro a la sombra y con su bulbo envuelto en una mecha de algodón húmedo
bajo una corriente de aire. Esta temperatura se utiliza para dar una idea de la sensación
térmica; o en psicrómetria para calcular la humedad relativa.
Con estos dos parámetros de temperatura se puede definir completamente el estado del
aire; siempre y cuando se trabaje a una misma presión, generalmente 98066,5 Pa (1
atm). Más adelante se explicará como se pueden definir estos parámetros y que
herramientas se utilizan para hacerlo.
20
II.4. CALOR SENSIBLE Y CALOR LATENTE
Ahora bien, cuando se pretende climatizar una determinada área se debe conocer y
manejar los significados correspondientes a calor sensible y calor latente,
continuamente se estarán trabajando con ellos, y se verán la influencia que tiene uno u
otro dentro de la carga térmica a calcular.
El primero de estos términos, el calor sensible, representa la fracción de calor necesaria
para llevar el aire de una determinada temperatura a otra temperatura (sea mayor o
menor). El calor sensible no implica ningún cambio en el contenido de humedad del
aire; es decir, cuando un cuerpo cede o absorbe calor no existirá cambio alguno en su
estado.
Mientras que el calor latente, representa la fracción de calor que se emplea en modificar
la humedad específica desde un determinado valor a otro. Calor latente o calor de
cambio de estado, es la energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado, de
sólido a líquido (calor latente de fusión) o de líquido a gaseoso (calor latente de
vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se devuelve la
misma cantidad de energía.
Latente en latín quiere decir escondido, y se llama así porque, al no cambiar la
temperatura durante el cambio de estado, a pesar de añadir o retirar calor, éste se
quedaba escondido.
21
II.5. CARTA PSICROMETRICA
La carta psicrométrica es una herramienta de vital importancia al momento de diseñar
sistemas de aire acondicionado. La carta psicrométrica muestra las propiedades del aire
(mezcla aire seco y vapor de agua) en forma gráfica. La figura 1, muestra una versión
simplificada de una carta psicrométrica que se explicará lo más detalladamente posible.
Figura 1. Carta Psicrométrica
La carta psicrométrica básica es una gráfica de la relación de humedad absoluta
(ordenada) en función de la temperatura de bulbo seco (abscisa) y como parámetros la
humedad relativa, la temperatura de bulbo húmedo y la entalpía de la mezcla por masa
de aire seco. Generalmente, las cartas psicrométricas se manejan a una presión
constante, que en el caso de este proyecto será 98066,5 Pa (1 atm). Teniendo fija la
presión de trabajo, se pueden trazar sobre la carta líneas de humedad relativa y de
temperatura de bulbo húmedo constantes; porque para una determinada temperatura de
22
bulbo seco están fijas la presión total y la humedad específica, la humedad relativa y la
temperatura de bulbo húmedo.
La mayoría de las cartas psicrométricas proporcionan la entalpía de una mezcla de aire y
vapor por kilogramo de aire seco. Las líneas de entalpía constante son paralelas a las
líneas de bulbo húmedo; este hecho radica en que la temperatura de bulbo húmedo es
esencialmente igual a la temperatura de saturación adiabática.
II.6. COMODIDAD O CONFORT AMBIENTAL
En la carta picrométrica que se muestra en la figura 1, también indica la zona de
comodidad para el ser humano (marcada con una sombra gris). Se puede definir
comodidad o confort ambiental como un estado de satisfacción del ser humano, respecto
al medio en el que vive (Néstor Quardi). Pero ese estado de satisfacción depende de
cuatro (4) factores primordiales que deben manejarse cuidadosamente y en conjunto;
estos son:
a) Temperatura del aire
b) Humedad del aire
c) Movimiento del aire
d) Pureza del aire
Estos factores varían mucho dependiendo de cada individuo, de la actividad física que
se realice, de la estructura física del ambiente, del tipo de vestimenta que se utiliza,
inclusive del estado psicológico del individuo. Para poder establecer estándares de
23
temperatura, humedad, movimiento y pureza del aire se ha creado una carta llamada “La
Carta de Temperatura Efectiva”; la cual busca encontrar una relación entre temperatura,
humedad y movimiento del aire (factores que influyen en la pérdida de calor del
cuerpo); a fin de que produzcan la mayor comodidad posible en el mayor número de
personas.
Se entiende por temperatura efectiva al índice empírico del grado de calor que percibe
una persona cuando se expone a varias combinaciones de temperatura, humedad y
movimiento del aire.
Figura 2. Carta Temperatura Efectiva.
24
La figura 2, muestra un ejemplo de la carta de temperatura efectiva, para velocidades
entre (7,6 a 12,7)x10-2 m/s (15 a 25 pies por minuto). En la carta se puede observar que
para un mismo valor de temperatura efectiva se pueden tener valores de humedad
relativa desde 0 hasta 100 % e igualmente el movimiento del aire puede variar desde
lento hasta elevadas velocidades. Es en este punto donde debe introducir los criterios y
las normas con que trabajan los proyectistas de este campo. Un ambiente con una
humedad excesiva causa transpiración en las personas y por ende malos olores; mientras
que un ambiente con muy poca humedad puede causar una sensación de resequedad en
la piel, boca y nariz. Por lo tanto es necesario, al momento de utilizar esta tabla,
controlar y establecer adecuadamente los valores de humedad y movimiento del aire.
En la carta también se puede observar el porcentaje de personas que se sienten cómodas
con una determinada combinación. Según estudios realizados por ASHRAE, “American
Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers”, siempre habrá un
porcentaje de personas incómodas, pero las normas de comodidad siempre abarcan a la
mayoría de las personas que allí residen.
Se recomienda cuando se esta diseñando un sistema de aire acondicionado, trabajar con
temperaturas efectivas de 293,15 a 297,6 K (68 a 76 ºF), como máximo; las
temperaturas de bulbo seco recomendadas deben variar desde 294,82 a 302,6 K (71 a
85 ºF) con humedades relativas entre 40 y 60 % como valor máximo. Estas condiciones
son para diseñar en verano.
Estos valores son estándares, siempre es recomendable hacer un estudio minucioso de
todos los factores que pueden incidir como lo son: los ocupantes, la actividad que
25
realizan, el tiempo que los ocupantes están dentro del lugar a acondicionar, entre otras
cosas.
A lo largo del proyecto solo se desarrollará la climatización en condiciones de verano,
por lo tanto no se mencionarán consideraciones a tomar y condiciones de climatización
en invierno.
Con lo que respecta a la velocidad del aire en el espacio, la ASHRAE ha establecido
como límite una velocidad entre (7,6 a 20,3)x10-2 m/s (15 y 40 ft/min), cuando las
personas están sin hacer alguna actividad física; arriba de 20,3x10-2 m/s se una
solamente en lugares donde se realizan trabajos físicos.
Como último punto a mencionar en lo que se refiere al confort ambiental, tenemos a la
pureza del aire. Es necesario que el aire este circulando constantemente en el salón a
climatizar, para diluir y evitar acumulación de CO2 proveniente de la combustión
fisiológica. La cantidad de aire requerida depende de la contaminación del aire por los
olores y humo. Si el lugar es propenso al contaminarse con mucho humo, se hace
necesario antes de recircular ese aire, limpiarlo a través de un medio absorbente como el
carbón activado.
La norma ASHRAE 62/89, reemplazada por la 62/99 (Ref. 17) es la más ampliamente
utilizada en lo que se refiere a las necesidades de ventilación, para el mantenimiento de
la calidad del aire interior. La norma recomienda la utilización de dos métodos para
obtener una calidad de aire aceptable:
26
• Cantidad de Aire de Ventilación (VR)
• Calidad del Aire Interior (IAQ)
El procedimiento más comúnmente utilizado, y que, por ende, se utilizara en este
proyecto es la cantidad de aire de ventilación (VR). El método consiste en suministrar al
espacio una cantidad de aire nuevo específico, para diluir los contaminantes que se
puedan encontrar en la zona. La siguiente tabla muestra los requerimientos mínimos de
ventilación, para determinados espacios:
Tabla 1. Requerimientos mínimos de ventilación para determinados ambientes.
Ambientes
Estimado de personas /1000 ft^2 área piso
PCM Mínimo
PCM Recomendados
por ASHRAE Hoteles, Moteles y Resorts Cuartos 5 7 10-15 Salas (Suites) 20 10 15-20 Baños ----- 20 30-50 Corredores 5 5 7-10 Lobbies 30 7 10-15 Cuartos de Conferencias 70 20 25-30 Cuartos de Asambleas 140 15 20-25
Edificio de oficinas Oficinas Oficinas Generales 10 15 15-25 Cuartos de Conferencias 60 25 30-40 Cuartos de espera 30 10 15-20 Cuarto de computadoras 20 5 7-10
Salas de Teatro Teatros Cabinas de ticket ------ 5 7-10 Lobbies 15 20 25-30 Auditorios 15 5 5-10
Comercios Cocinas 20 30 35 Cafeterías 100 15 15 Bar 150 30 40-50 Locales Planta Baja 3,3 10 10 Locales Planta Alta 5 10 10
27
Según se puede observar, estos caudales de aire se asignan por unidad de superficie y
por tipo de habitación. En general, estas cantidades son especificadas asumiendo un
número de ocupación humana y generación de CO2, calculadas para producir la dilución
manteniendo una concentración inferior a los 1000 PPM.
El procedimiento denominado de calidad del aire interior (IAQ), considera como
contaminantes no solo a los generados por el ser humano, sino a la demás fuentes de
polución generadas por los nuevos materiales de las edificaciones.
Este procedimiento, es un método alternativo que consiste en limitar la concentración de
todos los contaminantes conocidos de importancia a niveles específicos para el ser
humano, ya sea por dilución o por medios químicos. Algunas de las sustancias
contaminantes consignadas por la norma son: asbestos, monóxido de carbono, partículas
de polvo, dióxido de nitrógeno, entre otros. No se hará mayor énfasis en este
procedimiento para evitar confundir al lector.
II.7. HUMIDIFICACIÓN Y DESHUMIDIFICACIÓN DEL AIRE
Existen dos procesos importantes a estudiar en los que respecta a acondicionamiento del
aire; la humidificación y la deshumidificación del aire; este último utilizado para
climatización en verano.
La humidificación es el proceso de aumentar la humedad específica del aire y,
generalmente, aumentar el calor del mismo. El proceso puede realizarse haciendo pasar
el aire a través de una red de toberas que pulverizan el agua o agregando directamente
28
vapor al aire. El estado final del aire dependerá de la cantidad de vapor de agua
suministrado, de la temperatura a la que se suministro y de si se ha añadido o sustraído
calor.
En la figura 3 se puede observar un proceso típico de humidificación del aire:
Figura 3. Esquematización de un proceso de humidificación típico
Si se realiza un balance de energía en torno al humidificador de aire se obtiene la
siguiente ecuación:
2211 hMhMQhM AfwA =++ (8)
Donde:
hf = Entalpía del vapor de agua.
h1 = Entalpía del aire a la entrada de la unidad.
h2 = Entalpía del aire a la salida de la unidad.
MA1 = Masa del aire a la entrada de la unidad.
MA2 = Masa del aire a la salida de la unidad.
Q = Calor suministrado.
29
El proceso de humidificación se puede realizar de tres maneras distintas;
a) Cuando se desea que la temperatura final disminuya
b) Cuando se desea que la temperatura permanezca constante.
c) Cuando se desea que la temperatura final aumente.
Para lograr efectuar estos procesos, existen dos métodos según las condiciones iniciales
que tenga el aire:
1) Primero se calienta y luego se humidifica: para calentar el aire se mantiene
constante la humedad específica y aumenta única y exclusivamente la temperatura,
es decir, en la carta psicrometrica se mueve hacia la derecha. Luego, para
humidificar el aire se agregar vapor a menor temperatura y se logra disminuir la
temperatura final.
2) Primero se calienta, luego se humidifica y finalmente se vuelve a calentar: el aire se
hace pasar por un atemperador que aumenta su temperatura a humedad específica
constante. Luego se agrega vapor de agua caliente, hasta que el aire llegue a su
punto de saturación. En este punto se vuelve a calentar el aire (a humedad específica
constante) hasta llevarlo a la temperatura final deseada. Cabe destacar que el estado
de saturación debe ser tal que coincida con la temperatura del punto de rocío del
estado final del aire.
Ahora bien, la deshumidificación es necesaria muy a menudo en procesos de aire
acondicionado o en procesos industriales. El proceso de deshumidificación puede
30
hacerse de dos formas, o bien llevando al vapor de agua que se encuentra en el aire por
debajo de su temperatura de rocío, de esa manera se condensa; o a través de un
deshumectador químico o absorbedor químico.
Se analizará la primera de estas dos formas; el proceso es sumamente sencillo. Se debe
enfriar el aire hasta el punto de rocío, haciéndolo pasar a través de una batería de
enfriamiento (serpentín con algún refrigerante). El balance de energía que se obtiene es
el siguiente:
fwhMhMQhM +=− 2211 (9)
21 MMM w =− (10)
Donde:
Mw1 = Masa de vapor de agua del aire a la entrada de la unidad.
Mw2 = Masa de vapor de agua del aire a la salida de la unidad.
Q = Calor retirado.
Es importante notar que no todo el aire que sale de la batería de enfriamiento esta
totalmente saturado, ya que no todo el aire esta en perfecto contacto con el serpentín.
Existe un factor “by-pass” (f) que indica la relación entre el aire seco, que
supuestamente no ha entrado en contacto con el serpentín de la batería (Mb), y el total
(M), teniendo así:
A
b
M
Mf = (11)
Donde:
31
Mb = Masa del aire que no entra en contacto directo con el serpentín.
Este aire que no toca el serpentín se mezcla constantemente a la salida del equipo, con
el aire que si fue deshumidificado creando unas condiciones determinadas de
temperatura y humedad.
Para poder entender mejor lo antes mencionado, la figura 4 ilustra el proceso en una
carta psicrométrica. El punto “a” son las condiciones del aire antes de pasar por el
serpentín; al pasar a través del serpentín de enfriamiento el aire se enfría hasta llegar al
punto de rocío y luego se deshumidifica, trayecto “acd”. El aire que no estuvo en
contacto con la superficie del serpentín (by-pass) se enfriara mezclándose con el aire
deshumidificado; y su estado final caerá sobre la línea “ad”. El trayecto real del proceso
es parecido a la línea curva punteada de la figura; esto debido a la continua mezcla de
aire que estuvo en contacto directo con el serpentín y el aire que no lo estuvo.
En los procesos prácticos no se alcanza el punto “d” sino que se llega al punto “e”, en
procesos que incluyen condensación, la temperatura del punto “d” (td) se le llama
“punto de rocío del aparato” o temperatura ADP (Apparatus Dew Point).
De este proceso, el calor total retirado es la suma del calor sensible y el calor latente
retirado:
LST QQQ += (12)
wwT hMhMhMQ −−= 2211 (13)
32
Figura 4. Proceso de enfriamiento y deshumidificación en una carta psicrométrica.
Donde:
QL = Calor Latente.
QS = Calor Sensible.
QT = Calor Total.
Si aplicamos lo siguiente; la ecuación final queda:
aaa MMM == 21 (14)
21 www MMM −= (15)
whWWhhq )( 2121 −−−= (16)
Donde:
q = Calor por unidad de masa de aire.
W1 = Humedad específica a la entrada de la unidad.
33
W2= Humedad específica a la salida de la unidad.
La entalpía de agua líquida que se condensa es difícil de evaluar exactamente, porque va
variando la temperatura de condensación. La mayoría de las veces se desprecia
totalmente el último término de la ecuación, por ser poco importante, simplificando
enormemente la ecuación.
La relación del calor sensible retirado al calor total retirado se le llama “factor de calor
sensible”:
T
S
Q
QFCS = (17)
La figura 5 muestra más en detalle un proceso típico de acondicionamiento en verano,
donde se hace necesario la remoción de calor, mediante la disminución de la
temperatura y el retiro de la humedad del aire.
En verano es muy frecuente en zonas mediterráneas tener que enfriar el aire de un
recinto y deshumidificarlo, aunque pueden darse otras situaciones en climas más secos.
El proceso habitual es el indicado anteriormente (enfriamiento con deshumidifcación).
En la figura 5, el punto 1 corresponde al estado del aire exterior que logra entrar al
recinto; el punto 2 corresponde al estado del aire dentro del recinto; el punto 3 es la
mezcla del aire exterior con el aire del recinto justo antes de pasar a través del serpentín;
el punto 4 corresponde a la temperatura ADP del aire (temperatura del punto de rocío);
34
y el punto 5 es el estado final del aire de suministro que no es más que la mezcla del aire
que estuvo en contacto directo con el serpentín y el aire que paso a través del by-pass.
Figura 5. Proceso típico de acondicionamiento del aire en verano.
Las condiciones que debe tener el aire que entra en el local para poder sustraer el calor
sensible y latente que se aportan en él, deben estar dentro de la recta 5-2 de la figura 5,
cuya inclinación esté dado por el ángulo α, o lo que es lo mismo, aquel aire húmedo
cuyo estado (t5, W5) cumpla con la ecuación 17.
II.8. TEMPERATURA DEL PUNTO DE ROCÍO.
Anteriormente, se mencionó un concepto que es importante tenerlo muy claro,
“Temperatura del Punto de Rocío” o Temperatura ADP (Apparatus Dew Point).
Supóngase un estado de aire húmedo, en unas condiciones de presión, temperatura y
humedad relativa. Se denomina “punto de rocío” a la temperatura de saturación del
35
vapor de agua a la presión parcial que se encuentra en el aire. El punto de rocío muestra
al proyectista de aire acondicionado la temperatura mínima a la que puede llegar el aire
sin que ocurra condensación del vapor de agua.
II.9. DIMENSIONAMIENTO Y DISEÑO DE DUCTOS
El traslado del aire en sistemas tanto para aire acondicionado como para ventilación
forzada es por medio de ductos. El criterio de cálculos de un sistema de ductos se basa
en consideraciones económicas y prácticas. Es posible trasladar el aire a través de los
ductos a velocidades bajas y por ende resultarían en pérdidas menores, con lo que se
obtiene menor consumo de energía por parte de los ventiladores. También es posible
hacer circular el aire a velocidades elevadas, con pérdidas mayores y un gran consumo
energético por parte del ventilador.
Resulta tentador concluir que el primero de estos casos es el más beneficioso por el
ahorro energético, pero para poder lograr esto es necesario ductos de gran tamaño, lo
que se resume en altos costos. Mientras que para el segundo de los casos los ductos son
más pequeños y los costos disminuyen considerablemente.
Pero, también es cierto que al momento de diseñar y escoger un sistema de ductos es
necesario tomar en cuenta otros factores de importancia tales como vibraciones y ruidos
en ductos; y por ultimo, el espacio requerido para paso de ductos. En muchos proyectos
el espacio disponible para el paso de ductos es reducido y es necesario emplear ductos
de poca altura, pero muy anchos; ó puede ocurrir el caso contrario, utilizar ductos muy
altos, pero poco anchos. Igualmente, en algunas ocasiones es necesario hacer pasar
36
ductos por zonas visibles al público, generalmente se recomienda que sean lo más
estético posible, por lo que se suelen emplear ductos circulares, pero estos ductos son
mucho más costosos que los rectangulares, se recomienda emplearlos solo en lugares
donde sea necesario.
Para cuando no existan limitantes muy estrictas que prácticamente obliguen a escoger
un determinado tamaño de ducto; se han estandarizado algunas condiciones, como
velocidad del aire en los ductos, para ser más fácil y cómoda la selección. Como se dijo
anteriormente, se pueden utilizar ducto de baja velocidades, como ductos de alta
velocidades. El Manual de Carrier (Ref. 18) para diseño de ductos de aire
acondicionado ofrece como valores estandarizados los siguientes:
1. Aire Acondicionado para Comercios.
a) Baja Velocidad – Por encima de 12,7 m/s. Normalmente entre 6,1 y 11,2 m/s.
b) Alta Velocidad – Sobre 12,7 m/s
2. Aire Acondicionado para Industrias.
a) Baja Velocidad – Por encima de 12,7 m/s. Normalmente entre 11,2 y 12,7 m/s.
b) Alta Velocidad – 12,7 a 25,4 m/s.
Normalmente, el sistema de retorno de aire bien sea para baja o altas velocidades de aire
de suministro, se diseña siempre a bajas velocidades. Los rangos de velocidades, según
el Manual de Carrier para diseño de Ductos, para Comercios e Industrias es el siguiente:
1. Aire Acondicionado para Comercios – baja velocidad por encima de 10,2 m/s.
Normalmente entre 7,6 y 9,1 m/s.
37
2. Aire Acondicionado para Industrias – baja velocidad por encima de 12,7 m/s.
Normalmente entre 9,1 y 11,2 m/s.
Los sistemas de distribución de aire acondicionado se encuentran divididos en tres
categorías de presión: baja, media y alta. Estas divisiones se encuentran en distintas
clase de ventiladores como se indica a continuación:
1. Baja Presión – Por encima de 934,1 Pa – Clase I de ventiladores.
2. Mediana Presión – 934,1 a 1494,5 Pa – Clase II de ventiladores.
3. Alta Presión – 1494,5 a 3051,23 Pa – Clase II de ventiladores.
Estos rangos de presión son de presión total, incluyendo perdidas a través de las
unidades de aire, ductos y los difusores de suministro.
En todo sistema de climatización o ventilación, los ventiladores deben ser capaces de
vencer las perdidas ofrecidas por los ductos y todos los accesorios que contenga. Para
lograr diseñar un sistema de ductos se han generado algunas reglas y parámetros que se
recomiendan seguir. En general se procede con el siguiente criterio:
a) Los ductos deben seguir, en lo posible, la ruta más directa;
b) Los cambios de dirección pronunciados deben evitarse.
c) Si los ductos son rectangulares, no deben ser muy aplanados, es ideal que los ductos
sean totalmente cuadrados, una relación máxima entre la longitud mayor y la
longitud menor es de 6 a 1.
38
Los pasos a seguir en el diseño deben ser, en general, los siguientes:
1) De la carga de calefacción, de refrigeración o de ventilación, calcular las cantidades
de aire necesarias para cada salida, ramal o zona.
2) Proyectar una ruta conveniente para obtener una distribución adecuada y tener
facilidades en el montaje de los mismos ductos.
3) Calcular el tamaño de cada ducto por uno de los siguientes métodos:
a) Método que supone la velocidad del aire
En este método se supone una velocidad razonable en cada tramo y se calculan,
separadamente, las pérdidas de dichos tramos. La perdida de presión total es la suma
de cada una de las pérdidas parciales. El método de velocidad reducida es una
modificación de este método; y consiste en reducir la velocidad supuesta
progresivamente. La velocidad máxima se supone a la salida del ventilador. Este
método se usa en sistemas relativamente sencillos; y el control de flujo se debe
hacer por medio de compuertas.
b) Método con caída de presión constante:
Los ductos se dimensionan de tal manera que la perdida de fricción sea constante en
cada tramo. Cuando se usa este método, se supone la velocidad del aire a la salida
del ventilador, se calcula cual es la perdida por fricción y se dimensionan el reto de
39
los ductos con esta perdida. Igualmente, el control de flujo se lleva a cabo a través
de compuertas.
c) Método de balance de la pérdida de presión
Este método consiste en diseñar los ductos, teniendo como base la perdida máxima
del ventilador; es decir, se conoce la perdida que puede manejar dicho ventilador y
se dimensiona de tal manera que dicha perdida se consuma por fricción en los
ductos. Es posible con este método eliminar las compuertas, pero para lograr un
control de flujo efectivo es necesario su aplicación.
El diseño de ductos de retorno es similar al diseño de ductos de suministro. La caída
total de presión, para este caso, no debe exceder a la presión de succión del ventilador.
También se emplean compuertas para un mejor control del flujo de retorno.
Ahora bien, cuando un ducto traslada el aire, frío o caliente, este tiende a aumentar o
disminuir su temperatura, dependiendo de como ocurre el flujo de calor, del ambiente al
ducto o del ducto al ambiente. Independientemente del caso, los principales factores de
los que depende esta transmisión de calor son:
a) Relación del área del perímetro del ducto
b) Longitud del ducto
c) Diferencia de temperatura
d) Velocidad del aire
e) Tipo de rugosidad en las paredes del ducto
40
f) Tipo de aislamiento.
Esta transferencia de calor, en su mayoría, ya se encuentra tabulada, por experimentos
anteriores. El aumento de temperatura es un hecho inevitable en el diseño de ductos, ya
que muy frecuentemente se necesita pasar ductos por lugares calientes, ó cerca de
ductos que trasladan aire más frío o más caliente. La mejor manera de evitar esto es
hacer una correcta selección de los mismos, siguiendo los pasos antes mencionados y
utilizando correctos espesores de aislantes. Generalmente los ductos de ventilación no
se aíslan, pero los ductos de aire acondicionado obligatoriamente deben ir aislados.
Las transformaciones de ductos son usadas para cambiar las dimensiones o forma de un
ducto. Cuando se requiere cambiar las medidas de un ducto, pero manteniendo el área
transversal constante, se recomienda una pendiente del 15% para las piezas laterales de
la transformación. Si no es posible acatar estas medidas se recomienda no sobrepasar
una pendiente del 25%.
En los casos que se requiere realizar una reducción en la sección transversal, para
desviar un obstáculo, esta reducción no debe exceder un 20%. La pendiente más
recomendable para reducir la sección de un ducto es 15%. Si la sección del ducto
aumentase, la pendiente de transformación no debe exceder el 15%.
Algunos accesorios son importantes de colocar en los ductos de distribución de aire
acondicionado. Compuertas (dampers) de fuego, puertas de acceso y absorbedores de
sonido son accesorios que generalmente se colocan en ductos, y que no afectan en
41
manera alguna el tamaño del mismo. Estos accesorios aumentan la perdida a lo largo de
todo el ducto.
Para el cálculo de la pérdida por fricción a lo largo de todo el sistema de ductería, se
deben tomar diferentes factores en cuenta, tales como:
1. Velocidad del Aire.
2. Tamaño del ducto.
3. Rugosidad de la superficie interior.
4. Longitud del ducto.
La siguiente ecuación muestra la relación que tienen todos estos factores, en el cálculo
de pérdida de fricción:
82.1
22.1 100003.0 ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=Δ v
d
LfP (18)
Donde:
∆P = Perdida por fricción (pulgadas de agua)
f = Rugosidad de la superficie interior del ducto.
L = Longitud del ducto (pies)
D = Diámetro del ducto (pulgadas), en caso de ser ducto rectangular usar el
diámetro equivalente del ducto.
v = Velocidad del aire en el ducto (PPM)
42
La tabla 2 muestra valores de velocidades estándares para diferentes tipos de
edificaciones basadas en el sistema de baja velocidad del aire en ducterías, mencionado
anteriormente.
Tabla 2. Velocidades máximas recomendadas para sistemas de ductos de baja velocidad.
Controles de factor - Fricción en ductosAplicación Controles de factor Ducto Principal Ramal de Ducto
para generación de ruido Suministro Retorno Suministro RetornoResidencias 600 1000 800 600 600Apartamentos, Hoteles, Hospitales 1000 1500 1300 1200 1000Oficinas, Librerias 1200 2000 1500 1600 1200Teatros, Auditorios 800 1300 1100 1000 800Restaurantes, Bancos 1500 2000 1500 1600 1200Almacenes, Cafeterias 1800 2000 1500 1600 1200Industrial 2500 3000 1800 2200 1500
II.10. DISTRIBUCIÓN DEL AIRE DENTRO DEL ESPACIO
Ya se ha discutido anteriormente la forma como se debe diseñar y dimensionar el
sistema de ductería de suministro de aire; ahora después de que ese aire es trasladado a
un determinado espacio es necesario suministrarlo al ambiente con alguna clase de
dispositivo. Esta sección se enfocará en la utilización de diferentes clases de difusores
(rectangulares, lineales, etc.) y en diferentes clases de rejillas. La función de estos
difusores o rejillas es simplemente la de suministrar o retirar el aire del ambiente a
climatizar.
Al seleccionar y distribuir los difusores dentro de un determinado espacio, es necesario
tomar diferentes factores en cuenta, como lo son: la caída de presión en el difusor, las
obstrucciones que puede conseguir el aire cuando fluye, tipo de barrido del difusor, el
tiro del difusor, y la más importante la velocidad de salida del aire del difusor. El tiro
43
del difusor o rejilla no es más que la distancia, vertical u horizontal, que puede recorrer
el aire.
Al momento de realizar la selección tanto de difusores como de rejillas de suministro o
retorno, es necesario tener en cuenta varios factores importantes, como lo son, la
velocidad del aire en el cuello de la rejilla o difusor, la caída de presión; el tiro y los
niveles de ruido de las rejillas o difusores a colocar. Todos estos factores siempre están
tabulados al momento de hacer la selección, pero se han realizado otras tablas que
ayudan y facilitan el proceso de selección. La tabla 3 muestra una relación entre los
PCM y la velocidad en el cuello de la rejilla o difusor con los niveles de ruido (NC);
mientras que la tabla 4 muestra algunos valores de niveles de ruido aceptables para
distintos establecimientos.
Tabla 3. Relación entre NC PCM y Velocidad en el cuello.Total PCM Velocidad en el cuello (PPM)
400 450 500 550 600 650 700100 12-16 13-17 14-18 15-19 16-19 17-20 18-21150 13-17 14-17 15-19 17-21 19-23 21-24 23-26200 13-18 15-18 17-20 19-22 21-24 23-26 25-2825 14-19 16-18 18-20 20-22 22-24 24-27 26-29
300 14-19 17-19 19-21 21-23 23-26 25-28 27-30350 15-19 17-19 20-21 22-24 24-26 26-28 28-31400 15-19 17-20 20-22 23-25 25-27 27-29 29-32450 16-19 18-20 21-23 24-26 26-28 28-30 30-33500 16-19 18-20 21-23 24-27 26-29 28-31 30-33600 16-20 18-21 21-23 25-27 27-30 29-31 31-34700 17-20 19-22 22-25 26-28 28-31 30-32 32-34800 17-20 19-22 23-26 27-29 29-32 31-33 32-34900 18-21 20-23 23-26 28-30 30-33 32-34 33-35
1000 19-22 21-24 23-27 28-31 31-34 33-35 34-361250 20-23 22-25 24-27 28-31 32-34 34-36 35-371500 21-24 22-26 25-27 29-32 32-34 34-36 35-371750 22-25 23-26 26-28 29-33 33-35 34-37 36-382000 22-25 24-27 27-29 30-33 34-37 36-38 37-392250 23-26 25-28 28-31 31-34 35-38 37-39 38-402500 24-27 26-29 29-32 32-34 36-39 38-40 39-412750 25-28 27-29 31-33 33-35 37-39 38-40 39-41
44
Tabla 4. Niveles de ruido recomendados para difusores rectangulares.
Aplicaciones NC Teatros, Salas de conciertos, Estudio de Grabación 25
Museos, Salas de conferencia, Librerías 30 Hoteles, Hospitales, Oficinas privadas, Cinemas 35
Restaurantes, Grandes almacenes, Oficinas 40 Correos, Edificios públicos, Cafeterías, Tiendas por
departamento 45 Fabricas 50
La localización de los difusores y rejillas deben ser analizada minuciosamente, una mala
ubicación puede traer como consecuencias quejas en los ocupantes del recinto. Una
mala ubicación puede tener como consecuencia una mala distribución del aire, quedan
zonas con temperaturas más elevadas que otras y viceversa. Generalmente, la ubicación
de los difusores o rejillas se hace de forma simétrica, es decir, que quede lo más
equidistante posible unas de otras, y evitando que algunas zonas queden con menos aire
que otras o viceversa. Este aspecto suele ser al que se le da menos importancia, pero
obviamente no es así y requiere ser tomado en cuenta y seleccionado de la mejor
manera posible.
II.11. VENTILACIÓN FORZADA
Todos aquellos ambientes destinados a sanitarios, cocinas, depósitos, lavaderos, cuartos
eléctricos, entre otros; que no posean, por lo general, ninguna clase de
acondicionamiento, deberán ser ventilados para garantizar una continua circulación del
aire; y evitar estancamientos de aire en dichas zonas.
Para los cálculos de los caudales de aire a extraer se pueden seguir tres métodos
distintos:
45
1) Por Control de Temperatura:
Se aplica para aquellos locales donde no existan sustancias tóxicas o que puedan causar
molestias. La cantidad mínima de aire fresco que debe inyectarse al local viene dada
por:
( )ei
SA TT
−=
18 (19)
Donde:
QA = Caudal de aire a extraer (m3/min.)
QS = Calor Sensible en el interior del local (Kcal. /h)
Ti = Temperatura de ambiente interior (ºC)
Te = Temperatura del ambiente exterior (ºC)
2) Por Dilución de contaminantes:
Las normas M.S.A.S. (Ref. 25), Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, establecen
que aquellos sistemas de ventilación destinados a ventilar locales contaminados con
sustancias tóxicas o que puedan causar molestias; deberán proyectarse tal que, tanto en
el interior de los locales como en las descargas de los contaminantes, no sobrepasen las
concentraciones máximas de contaminantes ambientales permisibles por las normas
establecidas.
3) Por Renovación de Volumen de aire:
46
Este método es el que se utilizará para la elaboración de este proyecto; y consiste en la
renovación de la totalidad del aire del local con una determinada frecuencia. Estas
frecuencias se analizarán para cada uno de los ambientes a ventilar que se estudiarán a
continuación.
Para llevar a cabo esta ventilación se seguirán las leyes estipuladas en la Gaceta Oficial
Vigente Nº 4044 promulgada en 1988 (Ref. 23), para instalaciones de este tipo.
II.11.1. Espacio destinados a sanitarios
Artículo 64: Los sanitarios que no posean ventilación natural; deberán ser extraídos por
medio de ductos hacia el exterior; utilizando equipos que puedan manejar los siguientes
caudales:
Tabla 5. Número de cambios de aire por hora, según el uso del ambiente.
Tipo Cambios de aire por hora
Establecimientos de uso público 15
Industrias, escuelas, cuarteles y similares 12
Oficinas y comercial 10
Viviendas particulares 7
La ecuación utilizada para calcular la cantidad de aire necesario para extraer y, por
ende, también para inyectar es la siguiente:
( )60
5.35/ hcAhQ p
A = (PCM) (20)
Donde:
47
A = Área del sanitario (m).
hp = Altura piso a plafón (m).
c/h = Cambios por hora (ver tabla anterior).
Artículo 65: Los ductos de ventilación deberán cumplir con los siguientes requisitos:
a) Cuando la edificación sea de tres pisos o menos, los ambientes podrán ser ventilados
por medio de ventiladores individuales directamente colocados en ductos de
mampostería. Estos ductos de mampostería deberán ser diseñados de forma tal que
la velocidad del aire no sobrepase 4,2 m/s.
b) Cuando la edificación sea mayor a tres pisos, los ambientes se deberán ventilar hacia
un ducto vertical, en cuya parte superior se instalará un ventilador con capacidad
suficiente para cumplir con la exigencia del edificio. Las dimensiones de los ductos
verticales se rigen según el punto anterior.
Artículo 66: Las puertas de acceso a los baños ventilados deberán estar provistas de una
abertura cubierta con rejilla fija, que permita la entrada de aire fresco.
II.11.2. Espacio destinado a cocinas
Artículo 68: Las cocinas de tipo comercial o industrial (hospitales, hoteles, escuelas,
restaurantes y similares) que no posean ventilación natural adecuada, deberán ser
ventiladas mecánicamente, extrayendo aire a razón de 30 cambios por hora.
48
Artículo 69: Estas cocinas deberán tener siempre sistemas de campanas y aspiración
forzada local sobre las hornillas, planchas, marmitas y equipos similares; de esta forma
se garantiza la rápida remoción del calor y los olores generados. La suma de las
ventilaciones locales y la ventilación general, deberá totalizar, como mínimo, 30
cambios por hora.
Existen diferentes modelos de campas que se pueden instalar en un local, para cada uno
de estos modelos se tiene establecido una ecuación que rige el caudal total a extraer:
1) Cocina con campana contrapared.
wLQA 80= (PCM) (21)
w = Ancho de campana (pies)
L = Longitud de campana (pies)
El caudal a extraer no puede ser menor a:
PHQA 50= (PCM) (22)
LwP += 2 Perímetro de la campana (pies) (23)
H = Altura entre campana y cocina (pies)
La velocidad en ducto para estas campanas debe encontrarse entre 5,1 – 20,3 m/s
Perdida de entrada: (pérdida del filtro + 0.1”) + 0.5 V.P (salida recta)
Pérdida de entrada: (pérdida del filtro + 0.1”) + 0.25 V.P (salida acampanada)
V.P = Velocidad de presión
49
2) Cocina con campana baja adosada a pared
LQA 200= (PCM) (24)
La velocidad en ducto para estas campanas debe encontrarse entre 5,1 – 20,3 m/s
Perdida de entrada: (pérdida de filtro + 0.1”) + 0.5 V.P (salida recta)
Pérdida de entrada: (pérdida de filtro + 0.1”) + 0.25 V.P (salida acampanada)
3) Cocina con campana tipo isla
wLQA 125= (25)
El caudal no debe ser inferior a:
PHQA 50= (26)
LwP 22 += Perímetro (pies) (27)
La velocidad en ducto para este tipo de campanas se encuentra entre 5,1 – 20,3 m/s
Pérdida de entrada: (pérdida de filtro + 0.1”) + 0.5 V.P (salida recta)
Pérdida de entrada: (pérdida de filtro + 0.1”) + 0.25 V.P (salida acampanada)
II.11.3. Espacio destinado a estacionamientos
50
Artículo 72: Los estacionamientos para vehículos de combustión interna, ubicados en
sótanos u otros locales cerrados, deberán ser ventilados obligatoriamente, a menos que
posean alguna clase de ventilación natural.
Artículo 73: Para que un estacionamiento se considere que posee ventilación natural
adecuada, se requiere que sus paredes tengas vanos abiertos a la calle o jardín con un
área no inferior al 15% de la superficie del piso correspondiente. Estas aberturas
deberán estar distribuidas equitativamente a lo largo del estacionamiento.
Artículo 74: Los cálculos de ventilación forzada se basarán en la capacidad de vehículos
que tenga el estacionamiento, asumiendo un porcentaje de ellos en marcha (ver la
siguiente tabla).
Tabla 6. Rata de ventilación y porcentaje de vehículos en marcha, según el número total por piso.
Número de Vehículos por piso
Rata de ventilación (aire fresco por vehículo)
Vehículos con motor en marcha
Hasta 30 vehículos 165 m^3/min. 10%
De 31 - 60 vehículos 165 m^3/min. 8%
Más de 60 vehículos 165 m^3/min. 6%
La capacidad del local se calcula a razón de 22,00 m2 de piso de vehículo. Como
alternativa también pueden hacerse los cálculos respectivos en base del área total del
piso del establecimiento, según la siguiente tabla:
Tabla 7. Rata de ventilación por área de piso, según número de vehículos. Número de vehículos por nivel de
estacionamiento Rata de ventilación por m^2
de piso
Hasta 30 vehículos 0,75 m^3/min
De 31 - 60 vehículos 0,60 m^3/min
Más de 60 vehículos 0,45 m^3/min
51
Artículo 75: La ventilación artificial de cualquier recinto, debe ser de forma tal que las
inyecciones de aire fresco queden en sitios opuestos a las extracciones de aire viciado,
evitando dejar zonas sin ventilar.
Artículo 77: Las tomas de aire fresco y sin contaminar para cualquier sistema de
ventilación, deben hacerse en forma directa desde el exterior del edificio.
Artículo 78: Las salidas de aire viciado de cualquier sistema de ventilación deben ir
directamente al exterior de forma tal que no pueda regresar y no afecta a edificaciones
contiguas.
Artículo 93: Los establecimientos que no puedan cumplir con el artículo 73, deberán ser
ventilados mecánicamente de acuerdo a los siguientes requisitos:
a) El volumen mínimo de aire a extraer se considerará por cada piso y se calculará con
la fórmula:
200
195 nQP
−= (28)
Donde:
QP = Volumen de aire a extraer por piso (m3/min/m2)
n = Número de vehículos estacionados por piso.
El volumen de aire a extraer por piso deberá ser como mínimo 0,55 m3/min. Para el
cálculo del área de estacionamiento se aplica la siguiente fórmula:
52
nA 22= (29)
b) La velocidad de entrada del aire a través de las rampas de entrada y salida de
vehículos, puertas, ventanas y otras aberturas de ventilación, no deberán ser mayor
de 1,2 m/s.
II.12. SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO
II.12.1 Sistema de Agua Helada
Los sistemas de agua helada son utilizados en aplicaciones de climatización donde se
requiere la eliminación de calor y la deshumidificación del aire de un determinado
espacio. Estos sistemas trabajando en conjunto con equipos de tratamiento del aire o
equipos de procesos, tales como “Fan coil” (FC) y “Unidades Manejadoras de Agua”
(UMA); por los cuales pasa el agua a través de serpentines. Estos equipos transfieren el
calor al agua que circula por el serpentín; esta agua es llevada hasta las unidades
enfriadoras por medio de tuberías. Las unidades enfriadoras de agua (UEA); que no son
más que máquinas de refrigeración integradas (más adelante se explicara con más
detalle su funcionamiento), transfieren internamente el calor desde la evaporadora hasta
la condensadora, donde el calor es descargado a la atmósfera a través del sistema de
condensación. El agua refrigerada que sale de la evaporadora es llevada nuevamente
hasta los equipos UMA y FC donde se repite el proceso de eliminación del calor. En la
figura 6 se muestra un diagrama del proceso de refrigeración:
53
Los alcances y aplicaciones de este tipo de sistema de agua helada se pueden enumerar
de la siguiente manera:
1. Los criterios de diseño de la instalación climatizada propuesta requieren numerosas
unidades de tratamiento de aire (UMA y FC), pero con la restricción de que el
sistema de refrigeración de la instalación este situado en una misma zona. Con esto
se ahorra mucho espacio e inversión económica en el proyecto.
Figura 6. Esquematización del proceso de funcionamiento de un Sistema de Agua Helada
54
2. Existe una necesidad de control de la temperatura a la salida de las unidades de
tratamiento de aire y control de la humedad. Este control se realiza muy fácil por
medio de la utilización de válvula de control de flujo del tipo modulante.
3. Se prevé una futura ampliación de la instalación, que requerirá una mayor capacidad
de refrigeración. La capacidad adicional puede tratarse sencillamente de nuevos
equipos terminales y tuberías de derivación de la tubería principal de agua helada.
Aunque esto se verá limitado por la capacidad no utilizada de las UEAs y del
sistema de distribución de agua.
4. La temperatura deseada del aire a la salida del serpentín es de 280,4 K (45 ºF) o
mayor. La temperatura del aire saliente será como mínimo 2,8 K (5 ºF) mayor a la
del agua saliente de la unidad de tratamiento de aire.
Características del sistema de agua helada:
• Bajo costo de inversión
• Confiable en una operación de 24 horas continuas.
• Bajo costo de operación y mantenimiento.
• Flexible a la expansión del sistema y de fácil manejo.
• Ahorro de espacio físico de la edificación
• No tan eficiente desde el punto de vista energético.
Existen dos tipos de distribución para el agua helada; el de dos tuberías de retorno
invertido, y el de dos tuberías con retorno directo. Generalmente, el sistema de retorno
55
invertido es preferible al sistema directo, puesto que ofrece caudales más equilibrados,
debido a que las distancias equivalentes de tuberías a todas las unidades de tratamiento
de aire son muy similares.
Pero, en instalaciones de gran capacidad, no resulta económica la instalación de ese
sistema, debido a los costos que se originan al instalar tramos de tuberías adicionales.
Por lo tanto, se suele emplear el sistema de dos tuberías con retorno directo.
Ahora bien, es necesario establecer las temperaturas de diseño del agua helada. Las
temperaturas de alimentación de agua helada oscilan entre 277 y 286,5 K (39 y 56 ºF);
siendo las más comunes de 279,3 a 281,5 (43 a 47 ºF). Las temperaturas diferenciales
entre la alimentación y el retorno son de 4 a 6 K (7 a 11 ºF) para pequeñas edificaciones
y de 7,2 a 9 K (13 a 16 ºF) para sistemas convencionales. Los mayores diferenciales de
temperatura son preferibles porque reducen tamaño y capacidad de bombas y tuberías, y
a su vez menos energía de bombeo y mayor rendimiento de la unidad enfriadora.
Para grandes sistemas de distribución, con largos trayectos de tuberías hacia las
unidades de tratamiento, se asume un incremento de la temperatura de 0,5 K (0,9 ºF)
sobre la temperatura a la salida de la unidad enfriadora. Este aumento es debido al
incremento de calor en las bombas y tuberías existentes entre la unidad enfriadora y
cada una de las unidades de tratamiento.
Cuando el sistema este expuesto a la congelación se recomienda la utilización de una
solución de agua y glicol, comúnmente llamada salmuera.
56
El sistema de aire acondicionado por agua helada esta conformado por los siguientes
equipos y componentes:
• Unidades de tratamiento de aire (UMA y FC)
• Unidades enfriadoras de agua (UEA)
• Sistema de distribución mediante tuberías y bombas.
Las unidades de tratamiento de aire son, como se dijo anteriormente, los equipos
terminales donde llega el agua helada. Estas unidades se encargan de controlar la
temperatura y la humedad que debe poseer la habitación a climatizar. El agua absorbe el
calor del aire a través de un serpentín de enfriamiento. El aire ya deshumidificado se
distribuye al espacio por medio de un ventilador que posee la unidad.
La capacidad del equipo, es decir, el grado de deshumidificación es controlado por
medio de válvulas de control de flujo; estas pueden ser de dos o tres vías, dependiendo
del caso, y del tipo modulante, para UMAs, o del tipo ON/OFF, para FCs. El control
sobre estas válvulas se ejerce por medio de un sensor, generalmente se utiliza un
termostato que censa tanto temperatura como humedad, y que el proyectista definirá su
ubicación.
Las unidades enfriadoras de agua pueden ser de varios tipos. Las más comunes son las
de absorción, centrifugas, tipo tornillo o reciprocantes. Estas pueden ser enfriadas por
aire o por agua.
57
La selección del evaporador de una enfriadora de agua es el intercambiador de calor
entre el refrigerante y el agua; como tal es sensible al flujo de agua. Un caudal muy alto
puede resultar en alta velocidad del agua, erosión, vibración o ruido. Un caudal muy
bajo reduce la eficiencia de la transferencia de calor y provoca el desempeño
inadecuado de la enfriadora. Por lo tanto, el caudal de agua helada deberá mantenerse
dentro de límites específicos de mínimos y máximos.
Algunos sistemas toleran muy poca variación del flujo durante la operación de la
máquina. Otros sistemas más sofisticados de control, permiten algún grado de variación
en el flujo. Como regla general, todas las enfriadoras funcionan en forma más confiable
con un flujo constante de agua helada.
Es en las enfriadoras de agua helada donde se ejerce el primer control de todo el
sistema; este control es sobre la temperatura. Como variable de sensado se utiliza, ya
sea la temperatura de agua de suministro o de retorno.
Ahora bien, la finalidad de la bomba es recircular el agua helada dentro del circuito.
Generalmente, la bomba deberá superar únicamente la pérdida de presión por fricción
en el sistema; mientras trabaje a presión estática del sistema, no será necesario superar
dicha presión. La ubicación de la bomba se elige basándose en: el cumplimiento con los
requerimientos mínimos de NPSH (descarga neta positiva de succión); y el
mantenimiento de una presión dinámica en los componentes críticos del sistema
(normalmente la enfriadora).
58
II.12.2. Sistema de Expansión Directa
Como para agua helada se utiliza unidades de tratamiento de aire, para disminuir la
temperatura y deshumidificar el mismo, para los sistemas de expansión directa se utiliza
un equipo de expansión directa (DX). La expansión directa se vale de tres condiciones
para retirarle calor al aire de suministro; la temperatura, la presión y el calor latente que
evolucionan en el ciclo. Este método se basa en la propiedad física de que la
evaporización de un líquido o la dilatación de un gas absorben calor, y la compresión o
condensación desprenden calor.
Un esquema del sistema se presenta en la figura 7. Los componentes básicos de este
sistema son:
• Válvula de expansión: Separa los lados de alta y baja presión del sistema. Funciona
con un actuador de diafragma; un sensor de temperatura esta conectado en el
espacio por encima del diafragma. La válvula controla el flujo de refrigerante para
mantener la presión de ajuste o consigna del evaporador.
Si el sensor de temperatura registra una carga mayor, hay un aumento de presión en
el diafragma lo que desplaza la válvula de su asiento y permite la entrada de mayor
cantidad de líquido para el evaporador. El proceso se invierte una vez satisfecha la
demanda.
• Evaporador: Es un dispositivo con un serpentín por donde circula el líquido
refrigerante y en donde se produce la transferencia de calor con el aire de
59
suministro; de esta transferencia de calor resulta la evaporización del líquido
refrigerante.
Figura 7. Esquematización del proceso de funcionamiento de un Sistema de Expansión Directa
Las unidades evaporadoras (DX) son secas o inundadas (con líquido refrigerante).
Pueden tener 20 o más circuitos paralelos y son de construcción en fila simple o
múltiple.
• Compresor: Es un dispositivo mecánico que bombea y comprime el fluido
refrigerante en fase vapor; manteniendo una diferencia en la presión del gas de
refrigerante entre el evaporador (baja presión) y el condensador (alta presión).
60
• Condensador: Es un intercambiador de calor en donde se hace pasar el gas caliente
del refrigerante a través de un serpentín de enfriamiento; de este modo se retira el
calor del refrigerante, haciéndolo cambiar de fase, desde vapor sobrecalentado a
líquido.
Los condensadores pueden ser refrigerados por aire, utilizando el aire exterior, o
refrigerados con agua.
El ciclo de expansión directa funciona de la siguiente manera:
1. El compresor absorbe el refrigerante como un gas a baja presión y baja temperatura
y lo mueve comprimiéndolo hacia el área de alta presión, donde el refrigerante es un
gas a alta presión y alta temperatura.
2. Al pasar por el condensador el calor del refrigerante se disipa al ambiente. El
refrigerante se licua y sigue a alta presión.
3. De ahí, pasa a través de la válvula de expansión que separa las áreas de alta presión
y baja presión. Al bajar la presión, la temperatura de saturación del refrigerante baja,
permitiendo que absorba calor.
4. Ya en el lado de baja presión, el refrigerante llega al evaporador donde absorbe el
calor del ambiente y se evapora; de esta forma el aire de suministro se enfría y
deshumidifica. De ahí pasa otra vez al compresor cerrando el ciclo.
61
En la figura 8 se muestra un diagrama de Mollier, presión vs. Temperatura donde se
ilustra los cuatro pasos antes mencionados.
Todo refrigerante posee características físicas diferentes. Se utilizan diferentes
refrigerantes para diferentes aplicaciones, según la temperatura de condensación
disponible, temperatura de vaporización y la capacidad de refrigeración requerida.
Los sistemas de expansión directa se encuentran en el mercado con capacidades desde
menos de 1.8 Kw hasta más de 352 Kw. Se utilizan generalmente en grandes
edificaciones con numerosos espacios pequeños: Condominios, pequeños centros
comerciales, edificios de pequeñas oficinas, etc. El uso más común es en los espacios
residenciales, donde las capacidades de estos sistemas se encuentran alrededor de 7 Kw.
Ventajas en la utilización de un sistema de expansión directa:
• Bajo costo de inversión.
• Confiable en operación de 24 horas continuas.
• Bajo costo de operación y mantenimiento.
• Flexible a expansión y de fácil manejo.
Desventajas:
• No es eficiente, desde el punto de vista energético.
62
Figura 8. Diagrama de Mollier, Presión Vs. Temperatura para un sistema de Expansión Directa.
II.12.3. Tipos de Refrigerantes a utilizar.
Desde mediados de la década del 80, los sistemas de refrigeración comerciales han
pasado por un proceso de transición, desde usar compuestos refrigerantes que reducen el
ozono, incluyendo los clorofluorocarburos (CFC), a compuestos de baja o ninguna
reducción de ozono, tal como los hidroclorofluorocarburos (HCFC) y los
hidrofluorocarburos (HFC). El amoníaco y los equipos de absorción se usan en menor
medida.
63
Entre las características más resaltantes que se pueden discutir de estos refrigerantes
estan:
1) CFC: Totalmente halogenado; no contiene hidrógeno en su molécula química y por
lo tanto es muy estable, esta estabilidad hace que permanezca durante largo tiempo
en la atmósfera afectando seriamente la capa de ozono y es una de las causas del
efecto invernadero (R-11, R-12, R-115). Esta prohibida su fabricación desde 1995.
2) HCFC: Es similar al anterior pero con átomos de hidrógeno en su molécula. La
presencia de Hidrógeno le confiere menos estabilidad, en consecuencia, se
descompondrá en la parte inferior de la atmósfera y no llegará a la estratosfera.
Posee un potencial reducido de destrucción de la capa de ozono. Su desaparición
está prevista para el año 2015 (R-22).
3) HFC: Es un Fluorocarbono sin cloro con átomos de hidrógeno sin potencial
destructor del ozono dado que no contiene cloro (R-134a, 141a).
En la actualidad los refrigerantes del tipo HFC están ganando gran terreno en el
mercado del aire acondicionado, en el mercado nacional los refrigerantes R-134a y 141a
dominan la demanda de refrigerantes, sobre todo el primero de ellos. Características en
cuanto a eficiencia, consumo energético, costo y producción superan por mucho a los
refrigerantes R-12 y R-22. A continuación se muestran algunas de las características
más resaltantes del refrigerante R-134ª:
• Baja Toxicidad
• Estabilidad química
64
• Facilidad de mezcla con lubricantes
• Elevado calor de vaporización
• No se incendia ni explosiona
• Presiones de trabajo moderadas
• Compatibilidad química con los metales comunes
• Bajo Coste
• Temperatura de vaporización a presión atmosférica de -26 ºC.
65
CAPITULO III. METODOLOGÍA
En este punto del proyecto se procederá a explicar la metodología que se debe seguir al
momento de diseñar sistemas de aire acondicionado. Cuando se este explicando la
metodología, también se explicará el programa utilizado para los cálculos, el cual fue
“Carrier Hourly Analysis Program versión 4.22a (HAP 4.22a)”, así mismo se
mencionará cuales y como debe ser la introducción de datos en el mismo.
III.1. CONDICIONES INTERNAS DEL AMBIENTE.
Antes de proceder a realizar algún cálculo es necesario definir las condiciones internas
que se desean en el ambiente. Las condiciones internas que siempre se deben mantener
en una edificación son la temperatura de bulbo seco y la humedad relativa del aire en lo
que se denomina “zona de respiración”; que esta ubicada de 3 a 5 pies por encima del
suelo, donde se consideran que ocurren las condiciones promedios del ambiente; y la
cual no debería ser afectada por ganancias o perdidas de calor inesperadas del ambiente
exterior o interior.
Como ya se ha mencionado a lo largo del proyecto, las condiciones internas estarán
afectadas dependiendo del tipo de uso de la edificación. ASHRAE ha estandarizado
estas condiciones dependiendo del tipo de edificación. Existen áreas cuyas condiciones
internas están en continuo cambio, tal es el caso de algunas zonas en los hospitales; se
recomienda antes de diseñar un sistema de climatización verificar las normas que se
establecen. ASHRAE Standard 55-74, “Thermal Environmental Conditions for Human
Occupancy”, es una norma donde se pueden encontrar las condiciones de confort
66
necesarias para una edificación. En lo que se refiere a confort general, la norma
ASHRAE Standard 90-75 recomienda una temperatura interior de 78ºF para verano y
72ºF para invierno.
III.2. CONDICIONES EXTERNAS Y UBICACIÓN GEOGRÁFICA.
Luego de tener definidas las condiciones internas de la edificación se procederá a
realizar un estudio minucioso de las condiciones exteriores y ubicación geográfica del
ambiente. Para obtener un resultado más detallado y confiable es necesario que el
proyectista tenga en sus manos todos los datos referentes a la estructura física del lugar.
La ubicación geográfica es un punto que siempre los proyectistas tienen muy en cuenta
al momento de diseñar. Los datos de temperatura y humedad difieren inclusive en zonas
dentro de una misma ciudad. Para los efectos del programa utilizado para el cálculo de
carga térmica es necesario conocer las posiciones cardinales de cada una de las fachadas
que dan al exterior, al igual que conocer las temperaturas bulbo húmedo y bulbo seco y
humedad relativa del lugar. Para el caso específico de este proyecto, la ubicación de las
edificaciones es en La Encrucijada, Edo. Aragua, Venezuela; donde las condiciones
climáticas a introducir en el programa fueron las siguientes:
Latitud = 10,2º
Longitud = 67,5º
Altitud = 1502,6 pies
Temperatura Bulbo Seco = 95ºF
Temperatura Bulbo Húmedo = 83ºF
67
En muchas ocasiones no se tienen datos algunos de la posición cardinal de la
edificación; en tal caso se puede asignar a cualquiera de las fachadas que da al exterior
el norte franco, de esta manera el resto de las fachadas quedan determinadas. Pero,
¿cómo saber que esa es la posición cardinal correcta?, ¿cómo saber que con esa
designación no se obtendrán las condiciones menos desfavorables?; siempre cuando se
diseña sin conocer datos importante, se debe diseñar a las condiciones más
desfavorables para evitar que el sistema no funcione correctamente. El programa de
cálculo HAP 4.22a ofrece una alternativa muy amigable; después de haber defino la
fachada norte y después de haber introducido los datos, se tiene la opción de girar dicha
fachada; con lo cual girarían todas las demás fachadas; de esta manera es posible
conocer cual combinación es más desfavorable y diseñar en torno a ella.
III.3. ESPACIOS.
Luego de ya tener definidas todas las condiciones internas y conocer las condiciones
externas del lugar; se procede a realizar estos cálculos de flujo de calor en lo que se
denomina “espacio” (lugar a climatizar). Para tal fin, es necesario que el proyectista
tenga cada uno de los planos de la edificación con las medidas que el arquitecto
considere necesarias. Para el correcto cálculo de carga térmica se deben conocer las
áreas de transmisión de calor, bien sean paredes, pisos, ventanas, techos, entre otras. Es
de gran ayuda conocer en detalle también, como se distribuirán las zonas internas de
dicha edificación, de esta manera se conocerán los puntos de mayor y menor carga
térmica; de tal manera se pueden tomar decisiones en base a esto.
68
Cuando se trabajan con espacios en el programa “HAP 4.22a” los primeros datos que se
deben introducir son los referentes al área total de piso del ambiente a estudiar; altura
promedio del espacio y peso aproximado de la edificación. Luego el programa necesita
los datos correspondientes a ventilación de aire fresco, la cantidad de aire del exterior
que debe entrar al equipo; estos valores se buscan en la tabla 1, se pueden ingresar en
función de las personas (PCM/personas) en función del área (PCM/área), o como
volumen total (PCM).
El calor puede transmitirse de distintas maneras desde el exterior hacia el interior del
espacio. Estas formas de flujo de calor son las siguientes:
1) Por conducción a través de las paredes, techos, ventanas y pisos.
2) Por radiación solar que bien puede convertirse en conducción y convección a través
de las paredes, techos y vidrios; ó puede transmitirse directamente a través de
vidrios hacia el interior del espacio.
Teniendo esto en cuenta, se procede a levantar dimensionalmente de todas aquellas
superficies que comunican el ambiente exterior con el ambiente interno, y por las cuales
puede ocurrir transferencia de calor. Para efectos del programa la introducción de datos
que tengan que ver con el flujo de calor desde el exterior al interior se hace de la
siguiente manera:
III.3.1. Paredes y ventanas.
69
Se enumerarán en la figura 9 los datos más importantes a introducir en el programa:
1) Identificar posición cardinal de la fachada que se esta estudiando.
Figura 9. Introducción de datos referentes a paredes, ventanas y puertas exteriores.
2) Introducir el coeficiente global de transferencia de calor “U” de dicha pared. En
caso de no conocer el material con el que esta compuesto, se debe estimar
obligatoriamente.
3) Identificar si en dicha fachada existen o no ventanas. En caso de existir ventanas se
debe contar cuantas ventanas posee esa fachada e ingresar el número de ventanas
totales en las columnas. Luego se ingresa las dimensiones de la ventana al igual que
el coeficiente “U” y el factor de sombra de las mismas.
1
2
3
4
4
5
5
70
4) Identificar si en esa fachada existen puertas. En caso de que existan, contar el
número de puertas e ingresarlo en el programa en la columna de puertas. Luego se
ingresa el área de dichas puertas y el coeficiente global “U”.
III.3.2. Techos expuestos al sol.
La introducción de datos para techos expuestos al sol es prácticamente igual a la de
paredes exteriores, solo que es necesario tener en cuenta que en caso de ser un techo
totalmente horizontal se coloca la opción H, en el espacio destinado a la ubicación
cardinal, pero si el techo es inclinado se debe estudiar por partes y por lo tanto conocer
la ubicación cardinal de cada parte del techo. Cuando es un techo inclinado es necesario
colocar en el programa la inclinación que posee el techo con respecto a la horizontal y la
ubicación cardinal de esa parte del techo.
III.3.3. Cargas Internas.
Ya definidas todas las cargas provenientes del exterior, se deben definir todas las cargas
internas que generan una transmisión de calor en el espacio. Es necesario en este punto
del cálculo de carga térmica, el conocimiento minucioso de la distribución interna de los
ambientes; es decir, conocer para que explícitamente se destine cada ambiente del
recinto. No es lo mismo el impacto que pueda tener la oficina de un gerente, que el
impacto que tiene una sala de conferencia que alberga a por lo menos 30 personas.
Cuando se conoce la distribución interna de los ambientes se hace más fácil estimar los
factores internos que inciden en la carga térmica. Entre los factores internos de mayor
71
importancia que se pueden mencionar se tienen: Iluminación, Personas y Equipos
internos.
1. Iluminación: La iluminación aumenta única y exclusivamente la carga sensible del
local, no tiene incidencia de ningún tipo en la carga latente del mismo. Inicialmente
parte de la carga sensible es transmitida al ambiente por convección a través del
aire, mientras que otra parte es irradiada a las superficies del local, para luego ser
transmitida igualmente por convección al aire.
2. Personas: Los seres humanos emiten constantemente calor al exterior, debido a los
procesos metabólicos de su organismo. Este calor es expulsado bien sea por
radiación de la piel o la vestimenta o por convección también de la piel, la
vestimenta y del proceso de respiración propio del ser humano. Estos procesos
aumentan únicamente la carga sensible de la zona. Un proceso adicional, el proceso
de evaporización, es causa de aumento del calor latente del local. Ejemplo de esto,
simplemente es el sudor humano que al vaporizarse está generando una carga latente
en el local.
3. Equipos internos: todos aquellos equipos que se encuentran en la zona que emiten
calor. Dependiendo de la clase de equipo que se trata estos pueden aumentar tanto la
carga sensible como la carga latente. Entre algunos ejemplos que se pueden
mencionar se tienen: computadoras, cajas registradoras, cocinas, secadoras,
calculadoras, fotocopiadoras, entre otras.
72
4. Miscellaneous: Todas aquellas fuentes que generan un aumento en la carga sensible
y en la humedad del espacio; por ejemplo, escape de vapores, ventiladores de
circulación de aire, canalizaciones, entre otros.
La forma como se deben introducir los datos referentes a cargas internas se muestra en
la figura 10:
Figura 10. Introducción de datos referentes a cargas internas
1) Conocer la iluminación del local; cuanta energía en watts se consume en el
ambiente. En caso de no conocerla se recomienda ir a los textos en donde, según el
tipo de edificación ya se tienen estandarizados algunos valores de consumo eléctrico
con respecto al área del ambiente (W/ft2).
2) Igualmente se debe proceder para lo que concierne a equipos eléctricos del
ambiente. Se deben identificar todos los equipos que se encuentran en el espacio y
conocer su consumo eléctrico. El ingreso de datos se hace de la misma manera, se
1
2
3
4
73
puede ingresar el consumo total (W) o buscar en tablas e ingresar el consumo por
área (W/m2).
3) En algunos casos, los arquitectos definen específicamente el número de personas
que van a ocupar el lugar, pero en la mayoría de los casos es difícil hacer esto, por
ejemplo centros comerciales, hoteles, clubes, casinos, entre otros. Para estos casos,
existen tablas donde se estandarizan los valores de personas por unidad de área,
según la función que posea el espacio. Por lo tanto es posible ingresar datos en el
programa de las dos formas, conociendo el número total de personas del lugar ó
basándose en las tablas y la experiencia colocando los metros cuadrados de espacio
que ocupa cada persona (m2/persona).
4) Para lo que corresponde a personas se debe definir también que clase de actividad
física realiza la persona en el espacio. El programa ofrece algunos datos de los
valores de ganancia de calor sensible y latente para distintas actividades que puedan
realizar las personas, pero también puede ser definido por el usuario. En cualquier
caso, estos valores deben ser introducidos en el programa.
Es importante notar que estas cargas internas no van a estar incidiendo constantemente
en el tiempo en el espacio; es decir, frecuentemente cuando una oficina esta desocupada
se apagan las luces y los equipos eléctricos, en horas de almuerzo el espacio esta
prácticamente desocupado. Por lo tanto, el programa da la opción de variar la frecuencia
de incidencia de cada factor. Se puede definir en cuales horarios se encuentra el mayor
número de personas, en cuales horarios se encuentra el menor número de personas, en
cuales horarios están funcionando todos los equipos y luminarias, etc. El programa te da
la facilidad de definir estos aspectos por hora, día y mes a lo largo de todo el año.
74
III.3.4. Pisos.
Otra carga que se puede mencionar como incremento de la carga total es la
correspondiente a los pisos de la edificación. La transmisión de calor también ocurre en
forma vertical desde el piso inferior al piso superior. La figura 11 muestra como se debe
hacer la introducción de datos al programa:
Figura 11. Introducción de datos referentes a Pisos de la edificación.
Se puede observar en la figura que en la parte superior del recuadro se debe escoger el
tipo de piso a trabajar. Cuando se analiza un ambiente cuyo piso se encuentra sobre un
espacio acondicionado, el programa asume que la transferencia de calor por dicho piso
es insignificante y por lo tanto no la toma en cuenta.
Ahora bien, el caso más común que se presento en este proyecto es cuando el ambiente
a analizar se encuentra sobre un espacio no acondicionado, la introducción de los datos
debe hacerse de la siguiente manera:
1
2
3
4
75
1) Seleccionar en la parte superior del recuadro la opción “Floor Above Unconditioned
Space”, piso sobre espacio no acondicionado.
2) Inmediatamente en el recuadro inferior aparecerán las opciones que se ven en la
figura. Se debe medir el área de piso que se considera de transmisión de calor e
ingresar el dato.
3) Como se ha hecho en los casos anteriores, se debe introducir el valor de coeficiente
“U” del material que esta fabricado el piso, en caso de no conocerlo se debe estimar
obligatoriamente.
4) Seguidamente, se deben definir las temperaturas dentro del espacio no
acondicionado. Cuando se hace referencia a las máximas temperaturas se indica que
se esta trabajando en verano; mientras que cuando se hace referencia a las
temperaturas mínimas se indica que se esta trabajando en invierno.
La temperatura exterior máxima de La Encrucijada es 95 ºF, como se indicó
anteriormente, cuando el ambiente exterior alcanza esta temperatura se indica que se
alcanza la temperatura máxima del espacio no acondicionado. Para efectos de este
proyecto se asumió que la temperatura máxima del espacio no acondicionado estará
3 ºF por encima de la temperatura máxima del ambiente exterior, es decir, 98 ºF.
Las temperaturas mínimas del ambiente y del espacio se dejaron tal como están pre-
definidas en el programa; como prácticamente no se van a alcanzar dichas
temperaturas no habrá ningún problema a ese respecto.
76
III.3.5. Particiones.
Cuando se menciona la palabra pared o techo de partición se quiere decir que esa pared
o techo divide una zona interna no acondicionado de otra zona interna acondicionada.
Las diferencias de temperaturas existentes en los ambientes de estas zonas, obliga a que
exista un flujo de calor de la zona de mayor temperatura a la zona menor temperatura a
través de conducción por medio de la pared o techo.
Un ejemplo de paredes de partición puede ser las paredes de un sanitario, si las paredes
dan a una zona climatizada, ese pared es de partición, ya que el baño es una espacio no
acondicionado y esa pared comunica al baño con el ambiente climatizado.
Por lo general, cuando se necesita acondicionar un local y no se tiene bien claro si los
locales adjuntos están o no acondicionados, se recomienda tratar las paredes que dividen
a esos locales como paredes de partición; de esa manera se evita que la maquina que se
escoja no pueda manejar la carga térmica del local.
Las particiones son la última opción que el programa ofrece para cálculo de carga
térmica total. La introducción de datos se realiza de la misma manera como se hace para
pisos sobre espacios no acondicionados, que se explicó anteriormente.
III.4. SISTEMAS.
Ya colocados todos los datos correspondientes para el cálculo de la carga térmica del
ambiente; se procede a definir el sistema de aire acondicionado a utilizar; es decir, se
procederá a definir los equipos y controles con los cuales se climatiza el edificio. En el
77
marco teórico se explicaron en detalle dos sistemas típicos utilizados de aire
acondicionado, los cuales serán los empleados en este proyecto.
Cuando se ingresa en la opción de sistemas del programa, aparecerá una pantalla donde
se tiene que definir el nombre del sistema; el tipo de equipo a utilizar (en este caso
equipos de agua helada o expansión directa); y finalmente el tipo de sistema de aire,
siempre en este caso se definió un “single zone” (zona simple) donde cada zona se
trabaja por separado.
III.4.1. Componentes del sistema.
Seguidamente se debe definir todos los componentes que tendrá el sistema de aire
acondicionado, ventilación exterior, serpentín de enfriamiento, ventilador de suministro,
sistema de ductería, etc., para el caso de este proyecto los únicos componentes que se
utilizarán son los mencionados anteriormente.
Primeramente, se deben introducir los datos referentes a ventilación de aire exterior,
para ello se realiza la siguiente descripción paso por paso:
1) Se debe definir como se realizará el control del flujo de aire (constante, por horario
o según la demanda de carga). Para el caso de este proyecto se definió que cada
espacio tenga un tipo de control constante de aire, es decir, los niveles de aire
exterior se mantendrán según lo especificado para el espacio, para cualquier periodo
de tiempo.
78
2) El método de medición de carga de ventilación se puede definir como la suma del
aire exterior de cada uno de los espacios o según la norma ASHRAE Std. 62-2001.
Como los niveles de aire exterior que se definieron en el espacio están de acuerdo a
la norma anterior, entonces para el caso de este proyecto se colocó la primera de
estas opciones.
3) El resto de las opciones quedan como están pre-definidas en el programa, ya que son
las recomendadas por la norma.
Seguidamente, se deben ingresar los datos referentes a las características del serpentín
de enfriamiento y los diferentes controles relacionados. Los siguientes pasos describen
la forma como se deben introducir los datos:
1) Se debe definir la temperatura que va a tener el aire justo al salir del serpentín de
enfriamiento. La temperatura colocada en cada uno de los sistemas fue de 54 ºF, la
misma temperatura de retorno del agua helada hacia los chillers.
2) Luego el programa te da la opción de definir el factor de by-pass en el serpentín,
como ya se mencionó anteriormente, este factor indica la cantidad de aire que no
entro en contacto directo con las tuberías del serpentín. Por experiencias en sistemas
de aire acondicionado, se asume un factor de 0,1, el cual resulta razonable para los
cálculos.
3) Se debe especificar que clase de control se le va aplicar al aire luego de pasar por el
serpentín; como se esta trabajando con zonas simples, se diseña para control de
temperatura constante y ventilador secuenciado; esto quiere decir que el ventilador
se apagará o encenderá para lograr modular la cantidad de aire frío que hay en la
79
zona. Siempre cuando el ventilador este encendido se garantiza que el aire a la
salida del serpentín tendrá la temperatura de diseño.
4) El resto de las opciones quedan como se encuentran pre-definidas.
La figura 12 muestra como se realiza la introducción de datos para el ventilador de
suministro de aire acondicionado; igualmente se pueden observar las demás opciónes de
componentes antes descritas y mencionadas.
Figura 12. Introducción de datos referentes al ventilador de suministro.
1) Se debe seleccionar el tipo de ventilador a utilizar. El programa te da 10 diferentes
tipos de ventiladores con sus respectivas eficiencias. Para el caso de este proyecto se
decidió escoger el ventilador más sencillo y que menor pérdida ocasiona, por lo
tanto se escogió la opción “Forward Curved”.
2) La configuración define la posición del ventilador con respecto al serpentín de
enfriamiento. Para todos los casos se seleccionó “Draw-Thru” que significa aguas
12
1
80
abajo del serpentín. Luego del aire circular por el serpentín, es succionado por el
ventilador y luego arrojado a la zona de descarga.
3) Seguidamente se debe calcular o estimar las pérdidas y la eficiencia del ventilador.
Al seleccionar el tipo de ventilador el programa arroja una pérdida pre-definida, la
misma puede ser variada según las consideraciones del diseñador. Para este proyecto
se estableció una pérdida estándar de 2 in. wg. con una eficiencia del ventilador del
75 %.
Finalmente, se deben introducir todos los datos referentes al sistema de ductería a
utilizar, pérdidas, ganancias de calor, tipo de retorno, es decir, definir tanto suministro
como retorno. Esto se hace de la siguiente manera:
1) Para los sistemas de ductos se debe definir la ganancia de calor del aire y la cantidad
de aire que se pierde en los ductos de suministro (fuga de aire). La ganancia de calor
se refiere al aumento de temperatura que puede tener el aire a lo largo del ducto
debido a la transferencia de calor por las paredes del mismo; mientras que la fuga de
aire determina la cantidad real de aire que debe pasar por el ventilador; esta fuga de
aire se asume regresa al retorno de la unidad. Estos valores se introducen en forma
de porcentaje. Para introducir estos datos se debe conocer muy bien el tipo de
material a utilizar y el tipo de aislante. En este proyecto se asumió para ambas
opciones una ganancia de calor nula.
2) Seguidamente se deben introducir los valores referentes al ducto de retorno. Si es
retorno por ducto, se hace clic en dicha opción, pero si es retorno por plenum, se
debe introducir el porcentaje de ganancia de calor debido a paredes, techos y luces,
que comunican al plenum con el exterior.
81
III.4.2. Componentes de la zona.
En esta parte del programa se deben definir los componentes tales como: terminales de
suministros (difusores), termostatos, definir los espacios incluidos en la zona, etc. Como
se esta trabajando con un sistema de zona simple, solo se puede trabajar con una sola
zona. En este punto lo primero que se debe hacer es definir todos los espacios que
corresponden a dicha zona, pero se debe tener en cuenta que una zona solo podrá tener
un solo termostato de control; así que se debe definir correctamente cuales espacios
conformaran dicha zona.
Luego, se deben definir las características del termostato que se desea emplear; la figura
13 ilustra como se deben ingresar los datos en el programa Carrier:
1) Se deben definir cuales serán las temperaturas de ajuste del termostato, tanto para
verano como para invierno; los datos correspondientes al periodo de invierno se
dejan como están pre-definidos en el programa. Estas temperaturas se definen tanto
para los periodos en que el espacio se encuentra ocupado por personal como para los
periodos en que no se encuentra ocupado. Para definir los periodos de ocupación al
final del recuadro existe la opción de hacer una especie de horario de
funcionamiento.
2) Seguidamente se debe fijar el ∆T de temperatura que pueda manejar el termostato
“Tstat Throttling Range”. Cuando se fija un temperatura de ajuste de enfriamiento,
bien sea para los periodos ocupados o desocupados, el ∆T indica el incremento de
temperatura que puede manejar el termostato, generalmente varia según el tipo de
termostato. Cuando el termostato indica la temperatura de ajuste, este hace que el
sistema trabaje a su mínima capacidad de enfriamiento, pero cuando trabaja al
82
incremento ∆T, el termostato hace que el sistema trabaje a su máxima capacidad de
enfriamiento. Cuando se encuentra entre esas dos temperaturas el termostato
incrementa la capacidad de enfriamiento en función del incremento de temperatura
en la zona, o viceversa. Para todos los casos se fijo un ∆T de 1ºF.
Figura 13. Introducción de datos referentes a las características del termostato.
3) Para culminar con las características del termostato, es necesario definir un factor de
diversidad, esto no es más que indicar que los valores de iluminación y personas
colocados en el espacio se reducirán un cierto porcentaje. Como se trato de definir
minuciosamente las cargas por iluminación y personas en el espacio, de hecho se
tomaron datos de experiencias anteriores; se decidió no colocar ningún factor de
diversidad y dejar el valor de 100%.
1
2
3
83
CAPITULO IV. RESULTADOS DE LOS CÁLCULOS.
Este proyecto consta de tres (3) edificaciones; un centro comercial, un hotel y un centro
de servicios para automóviles. La ubicación de las mismas es en La Encrucijada, Edo
Aragua; donde las condiciones climáticas promedio son:
Temperatura Bulbo Seco = 95ºF
Temperatura Bulbo húmedo = 83ºF
Humedad Relativa = 61%
Para iniciar los cálculos de carga térmica de cada edificación se debe definir las
condiciones internas que se desean. Cabe destacar que cada una de las edificaciones
fueron dividas o particionadas en diferentes zonas, de esta manera se facilitan los cálculos
de carga térmica. Las condiciones interiores de diseño utilizadas para los ambientes a ser
acondicionados son las siguientes:
1) Para el Centro Comercial La Encrucijada:
Área Jardín:
Temperatura de Bulbo Seco = 71.0 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 59.5 ºF
Humedad Relativa = 50 %
Área Común Nivel PB:
Temperatura de Bulbo Seco = 71.9 ºF
84
Temperatura de Bulbo Húmedo = 62.3 ºF
Humedad Relativa = 55 %
Área Común Nivel Feria:
Temperatura de Bulbo Seco = 73.4 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 61.2 ºF
Humedad Relativa = 49 %
Área Común Comida Nivel Feria:
Temperatura de Bulbo Seco = 71.3 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 60.5 ºF
Humedad Relativa = 53 %
Locales comerciales y demás ambientes:
Temperatura de Bulbo Seco = 71.1 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 59.5 ºF
Humedad Relativa = 50 %
2) Para el Hotel La Encrucijada:
Área Común Nivel Sótano:
Temperatura de Bulbo Seco = 70.9 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 61.7 ºF
Humedad Relativa = 55 %
Área Común Nivel Lobby:
85
Temperatura de Bulbo Seco = 71.9 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 61.7 ºF
Humedad Relativa = 53 %
Área Común Nivel Pasillo Habitaciones P1, P2, P3 y P4:
Temperatura de Bulbo Seco = 72.7 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 61.5 ºF
Humedad Relativa = 52 %
Área Común Nivel Pasillo Habitaciones P5:
Temperatura de Bulbo Seco = 74.3 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 61.5 ºF
Humedad Relativa = 48 %
Habitaciones:
Temperatura de Bulbo Seco = 72.5 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 60.5 ºF
Humedad Relativa = 50 %
Bar, comedor y demás ambientes:
Temperatura de Bulbo Seco = 72.0 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 60.0 ºF
Humedad Relativa = 50 %
3) Para el Servio de automóviles Car´s Center La Encrucijada:
86
Las condiciones internas utilizadas para el diseño fueron las mismas para cada uno de los
ambientes:
Temperatura de Bulbo Seco = 71.1 ºF
Temperatura de Bulbo Húmedo = 60.0 ºF
Humedad Relativa = 50 %
Ya definidas las condiciones internas de los ambientes, se procedió tal como se describió
en la metodología anterior; al ingreso de los datos correspondientes a flujo de calor, cargas
internas, cargas externas, para cada una de las edificaciones. Los valores del coeficiente
global de transferencia de calor U, para ventanas, paredes, techos y pisos, al igual que otros
factores se muestran en la tabla 8:
Tabla 8. Valores de Coeficiente Global de Transferencia “U” y Factor de Sombra U
(BTU/h/ft2/ºF)Factor de sombra
Paredes Exteriores 0,407 ------- Paredes de Partición 0,33 ------- Pisos 0,27 ------- Techos al sol 0,355 ------- Ventanas 1 0,8 Puertas de vidrio 1 0,8 Techo Polipropileno 0,821 -------
Para las edificaciones correspondientes al Centro Comercial y al Hotel se utilizaron dos
sistemas centralizados de agua helada por compresión por aire, un sistema para cada
edificación; mientras que para el Centro de Servicios automotriz se utilizaron sistemas de
expansión directa, tipo “Split” y “Mini-Split”.
87
La tabla 9 muestra la carga térmica global obtenida por el programa para cada una de las
edificaciones de este proyecto:
Tabla 9. Carga Térmica global para cada edificación.
Edificación Carga Global (TON-Ref) Ft2/TON Area Global
(ft2) Centro Comercial 944,2 180,2 154019,7 Hotel 285,4 203,1 57970,1 Car´s Center 25,6 162,5 4159,2
Los resultados de carga térmica especificados por ambientes de cada edificación, se
muestran en el anexo A en las tablas A.1; A.2 y A.3. En dichas tablas se puede observar
cuales ambientes tienen mayor impacto en la carga térmica total de cada edificación.
Igualmente, los anexos B y C contienen las tablas de especificaciones de todos los equipos
recomendados y disposición de los equipos, tuberías, ductos y demás en los planos
mecánicos, respectivamente. En el siguiente capítulo se analizará los resultados mostrados
en dichas tablas.
88
CAPITULO V. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.
Las Instalaciones Mecánicas proyectadas comprenden el Sistema de Aire Acondicionado y
Ventilación Forzada de las edificaciones antes mencionadas, Centro Comercial La
Encrucijada; Hotel La Encrucijada; y Servicio Automotriz Car´s Center La Encrucijada.
El Sistema de Aire Acondicionado de cada una de estas edificaciones, se proyectó de
acuerdo con las Normas establecidas por la División de Ingeniería Sanitaria del Ministerio
de Sanidad y Asistencia Social, y las recomendaciones de la Asociación Americana de
Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE). En esta parte
del proyecto se tratará de explicar lo más detalladamente posible los resultados tabulados
en el capítulo anterior.
V.1. ANÁLISIS DE LOS AMBIENTES CON MAYOR INFLUENCIA DE CARGA TÉRMICA.
Ahora bien, la Carga bloque de enfriamiento calculado para el Centro Comercial fue de
854,8 Ton-ref. (ver tabla 9), y ocurre solo una vez al año en el mes de agosto a las 3 PM,
con una razón de enfriamiento de 180,2 ft2/Ton-ref., (16,8 m2/ton-ref.) que esta próximo
al índice de carga para centros comerciales de igual tipo; lo que nos indica que los
resultados de los cálculos se encuentran dentro de lo los índices manejados en la práctica.
En el anexo A en la tabla A.1 se muestran los resultados de carga térmica arrojados para
cada uno de los ambientes del centro comercial. En dicha tabla se puede observar que los
locales o ambientes que poseen mayor carga térmica y por ende, los que tienen mayor
influencia en la carga bloque. Es obvio notar que el sistema con mayor influencia en la
89
carga térmica total es el correspondiente al Casino del Centro Comercial ubicado en el
sótano 1; eso es debido al área que ocupa ese sistema y al uso que se le da al ambiente; es
un área de alto consumo eléctrico, tanto en iluminación como en equipos de juego y otros;
los resultados arrojan que tanto los equipos eléctricos como la iluminación incrementan el
calor sensible en un valor igual a 676,2 MBTU/h (iluminación: 192,9 MBTU/h; Equipos
eléctricos: 483,3 MBTU/h) de un total de 2366,2 MBTU/h; es decir, aproximadamente un
29% de la carga total es debida a estos dos factores. El otro factor que indiscutiblemente
influye en el resultado es la carga debida a ventilación de aire fresco exterior, entre todos
los equipos del casino, se consumen un total de aire exterior de 27000 PCM, que se traduce
en un aporte de carga de 1239 MBTU/h, 299,5 MBTU/h se aportan a la carga sensible y
939,5 MBTU/h aumentan la carga latente, lo que se traduce en aproximadamente un 52%
de la carga total. Entre estos dos factores se tiene el 81% de la carga bloque obtenida, lo
que explica la importancia de realizar una buena determinación de estos valores antes de
hacer los cálculos.
Ahora bien, el número de personas del casino, a pesar de ser un número bastante grande
(900 personas), por encontrarse en una actividad de reposo su influencia sobre la carga
sensible y latente en mínima, arrojando un valor de 28,1 MBTU/h, apenas el 1% de la
carga total. Realmente, la influencia de las personas puede verse reflejado en la carga por
ventilación de aire fresco, ya que se estipulo un rango de 30 PCM/persona, que
multiplicado por el número total de personas da un resultado de 27000 PCM.
Otros factores que incrementan la carga total del casino son los siguientes: las paredes de
partición, la ganancia de calor en el retorno y el ventilador de suministro de aire. El
incremento por paredes de partición no fue muy elevado (24,5 MBTU/h carga sensible),
90
apenas el 1%. El retorno de aire es por plenum, por lo tanto hay una ganancia de calor
debido a la iluminación, que por experiencias anteriores se estimo en un 40% de la carga
de iluminación de diseño, es decir 151,8 MBTU/h, aproximadamente el 6% de la carga
total. Por último, el ventilador de suministro maneja un caudal de 51281 PCM e
incrementa la carga sensible con un valor de 54,7 MBTU/h (poco más del 2% de la carga
total).
Cabe destacar que estos valores arrojados son única y exclusivamente para el día de carga
máxima, es decir, para cualquier otro día, estos valores pueden variar, pero siempre el
sistema podrá satisfacer cualquier necesidad.
Otro de los ambientes que arrojo un valor de carga térmica elevado corresponde al pasillo
y a la feria de comida rápida del nivel mezanine. Si se realiza el mismo análisis anterior, la
carga de impacto mayor resulta ser el techo; la parte de la feria de comida posee un techo
de material polipropileno, cuya transmisión de calor es elevada (ver la tabla 8 para ver el
valor del coeficiente “U”), de hecho los resultados arrojan 435,1 MBTU/h de un total de
1326 MBTU/h, lo que se traduce en un 33% de la carga total; además este techo no es
totalmente horizontal, posee un área de 9605,7 ft2 cuya inclinación es de 6º con respecto a
la horizontal y su ubicación es hacia el suroeste.
En este caso el número de personas (500 personas) si tiene una influencia más
significacitva, por personas se tiene 111,8 MBTU/h, donde 63,8 MBTU/h incrementan la
carga sensible y 48 MBTU/h aumentan la carga latente total; es decir el 9%
aproximadamente de la carga bloque es debido a personas en el ambiente.
91
Una de las cargas de mayor impacto para este ambiente sigue siendo la debida a la
ventilación de aire fresco exterior (6905 PCM), 607,8 MBTU/h (163 MBTU/h de carga
sensible y 444,8 MBTU/h de carga latente), que significa el 46% de la carga total.
El resto de la carga se ve influencia por factores como, transmisión de calor por paredes y
ventanas, iluminación, paredes de partición y por el ventilador de suministro. Todos estos
factores suman un total de 123,3 MBTU/h.
Este ambiente es necesario tenerlo debidamente climatizado ya que la incidencia solar a
través del techo es elevada, una mala distribución del sistema de aire acondicionado puede
repercutir en incomodidades en las personas que circulan por esa área.
Las otras áreas que influyen en la incidencia de calor son el jardín de doble altura, el
pasillo planta baja y las salas de cines del último nivel. La carga total para el área de jardín
es de 754 MBTU/h, siendo esta vez la mayor incidencia debido al tipo de techo utilizado
(polipropileno) y a que ese tipo de techo cubre toda el área, arrojando un valor de 525,4
MBTU/h (70% de la carga total). La influencia por personas y ventilación es mínima.
El pasillo planta baja tiene su mayor influencia debido a la carga de ventilación de aire
fresco (7244 PCM), 515,9 MBTU/h, de un total de 729,5 MBTU/h, lo que significa un
71% de la carga total. El resto se divide casi equitativamente, entre las personas que
constantemente circulan por el mismo, y las demás cargas restantes.
El valor de carga térmica obtenida para las salas de cine, radica principalmente en la rata
de ventilación utilizada (15 PCM/personas), el número de personas por sala (un número
92
bastante elevado) y las cargas por techos y paredes; todos estos factores se distribuyen casi
equitativamente.
Para el caso del Hotel, la carga bloque de enfriamiento calculado fue de 285,4 Ton-ref.
(Ver tabla 9), y ocurre solo una vez al año en el mes de julio a las 2 PM, con una tasa de
enfriamiento de 203,1 ft2/Ton-ref., (18,9 m2/ton-ref.) que esta próximo al índice de carga
para hoteles de igual tipo; lo que nuevamente indica que los cálculos se encuentran en el
promedio aceptado.
En el anexo A en la tabla A.2 se muestran los resultados de carga térmica para cada uno de
los ambientes del hotel. En esa tabla se puede observar cuales ambientes dieron como
resultado una carga mayor y por lo tanto mayor impacto en la carga bloque total. A
diferencia del centro comercial, fueron pocos los ambientes individuales que son
significativos para la carga bloque; es decir, los ambientes, como el bar de planta baja, el
espacio destinado a eventos de planta baja y los salones ubicados en sótano, fueron los que
arrojaron los valores más elevados de carga. Pero, el grueso esta destinado al número total
de apartamentos, son cinco (5) pisos de apartamentos de 26 habitaciones cada piso lo que
da un total de 130 habitaciones.
Para el bar de planta baja, los cálculos arrojan que del total de carga obtenido, 252,4
MBTU/h, un 27% corresponde a cargas por ventanas (67,6 MBTU/h). Si se observa el
plano de arquitectura, la fachada exterior del bar es una fachada de vidrio. La otra
influencia significativa por incidencia de calor es la debida a la ventilación de aire fresco
exterior, según las recomendaciones arrojadas por ASHRAE, para espacios destinados a
bares el índice de aire fresco debe estar como mínimo en 30 PCM/persona; y teniendo
93
definidas el número de personas (60 personas), se obtiene un total de 1800 PCM de aire
fresco que constantemente debe ingresar al equipo. La influencia de este factor es de un
60% aproximadamente, 152,6 MBTU/h, que se distribuyen en 38,6 MBTU/h en carga
sensible y 114 MBTU/h en carga latente. El resto de la carga es debida a paredes al
exterior, paredes de transmisión, iluminación, personas, ganancia de calor por iluminación
en el retorno y por el ventilador de suministro.
Para la sala de eventos de planta baja hay una incidencia significativa de carga por el
número de personas que en determinado momento puede encontrarse, arrojando un valor
de 36,2 MBTU/h (19,9 MBTU/h de carga sensible y 16,3 MBTU/h de carga latente), de un
total de 329,7 MBTU/h, es decir, la carga por personas es de un 11% sobre la total. Esto
más que todo se refleja en la carga por ventilación de aire fresco, el índice recomendado y
utilizado es de 12,5 PCM/personas, de un número total de 170 personas, daría 2125 PCM
de aire fresco; a niveles de carga térmica sería 171,5 MBTU/h (40,6 MBTU/h en carga
sensible y 130,8 en carga latente) una influencia del 52% del total de carga térmica para
esa zona. El resto de la carga térmica se ve reflejada por el área que ocupa el espacio, y las
fachadas del mismo, de las cuales dos de esas fachadas son fachadas de vidrio y la restante
una fachada de pared.
Para el ambiente destinado a salones ubicado en sótano se tiene una carga total de 355,8
MBTU/h. Nuevamente, el número de personas que se destinan para esta área tiene una
influencia significativa en la carga total; y se ve reflejado en la carga por ventilación de
aire fresco; el índice utilizado es de 15 PCM/personas de un total de personas de 200; la
carga arrojada por ventilación es de 230,7 MBTU/h (52,2 MBTU/h de carga sensible y
178,6 MBTU/h de carga latente), que se traduce en un 65% de la carga total. Mientras
94
tanto, la carga por personas (42,6 MBTU/h) representa un 12% de la carga total del
ambiente. El resto de la carga se distribuye en iluminación, paredes de partición y ganancia
de calor por iluminación en el retorno.
Estos son los tres ambientes con carga térmica más significativa entre todos los estudiados,
pero como se dijo anteriormente, el grueso de la carga térmica se ve reflejado en las
habitaciones del hotel; a pesar de que individualmente su carga térmica no supere los 24
MBTU/h, su influencia se ve reflejado en el número de habitaciones totales de todo el
edificio, representando aproximadamente una carga de 2500 MBTU/h, de una carga total
de 3425 MBTU/h, lo que se traduce en el 73% aproximadamente de la carga bloque. La
carga térmica para cada una de las habitaciones varia según la ubicación de las mismas.
Para las habitaciones de pisos intermedios la influencia de carga térmica se encuentra
equitativamente dividida. Una habitación cuya carga térmica total dio 13,5 MBTU/h, se
divide en: carga por personas, 0,63 MBTU/h (5%); carga por ventanas y paredes, 4,6
MBTU/h (34%); particiones, 0,97 MBTU/h (7%); iluminación, 0,2 MBTU/h (2%);
ventilación, 5,3 MBTU/h (40%); entre otras. Es obvio que las mayores influencias se
encuentran en la carga por ventilación y en las paredes y ventanas de la habitación. Para
aquellas habitaciones que se encuentran en el último piso, además de estas cargas se le
agrega la carga por techo al sol, que aumenta en cierta porción la carga térmica total,
aproximadamente este valor se encuentra en el orden de 10 a 11 MBTU/h de carga
sensible.
Por último, la carga total calculada para el Car´s Center fue de 294000 BTUH (ver tabla 9),
aproximadamente 25,6 Ton-ref., y ocurre una sola vez al año en el mes de junio a las 4
95
PM; con una razón de enfriamiento de 162,5 ft2/Ton (15,1 m2/Ton), que es un índice
promedio para edificaciones de este tipo.
En el anexo A en la tabla A.3 se muestran los resultados de carga térmica para esta
edificación; resulta obvio pensar y observar que las mayores carga térmicas corresponden a
los ambientes de mayor área, las cuales son: tienda planta baja, tienda mezanine, tienda
doble altura; que arrojaron cada una 90 MBTU/h. mientras que el resto de los ambientes,
las oficinas arrojaron valores mucho menores, debido a su menor área y a que albergan
menor número de personas. Como para esta edificación no se trabajó con un sistema
centralizado no se realizará un análisis tan minucioso como los anteriores.
V.2. DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO UTILIZADOS.
V.2.1. Sistema de Aire Acondicionado para el Centro Comercial
Por las características arquitectónicas, estructurales y operacionales del Centro Comercial
La Encrucijada, se contempla la utilización de un Sistema de Agua Helada como sistema
principal de aire acondicionado para todo el centro comercial; con la utilización de un
sistema de bombeo Primario- Secundario, que se explicará más adelante; integrado por los
siguientes equipos y accesorios:
1. Tres (3) Unidades enfriadoras de Agua (UEA-1, UEA-2, UEA-3), enfriadas por aire,
de 350 TR c/u. La ubicación de estos equipos es en el nivel planta techo del centro
comercial, gran parte del espacio de planta techo esta cubierto por el techo de
polipropileno que se planea utilizar; por lo tanto se reduce enormemente el espacio
96
para distribución y ubicación de equipos y sala de máquinas. Por estas razones y por
preferencia del contratista y del arquitecto se decidió colocar un sistema de agua helada
enfriado por aire; para evitar la necesidad de colocar torres de enfriamiento y reducirse
aun más el espacio. El número total de chillers también estuvo influenciado por el
espacio disponible para la sala de máquinas. El peso de las unidades enfriadoras debe
ser estudiado en conjunto con el estructurista para saber si es posible colocarlos; en el
caso de estos chillers cuyo peso se encuentra en 9945 Kg. (peso de operación), fue
aprobado por el estructurista de la obra.
Tanto para los chillers como para el resto de las unidades utilizadas en este proyecto, se
especificaron marca Trane por ser la marca que se ha venido trabajo en proyectos
anteriores con el arquitecto de la obra. Para detalles de estas unidades ver tabla B.1 en
anexo B y plano IM-C5 en anexo C.
2. Cuatro (4) Bombas de Agua Helada Primaria (BAHP-1, BAHP-2, BAHP-3, BAHP-
R), 3 instaladas y una de reserva sin instalar. Este número de bombas se escogió por el
número de unidades enfriadoras, ya que el sistema de bombeo primario se encarga de
mantener un caudal de agua constante a las unidades enfriadoras. Para conocer detalles
de ubicación y características de las bombas ver tabla B.2 en anexo B y plano IM-C5
en anexo C.
3. Cuatro (4) Bombas de Agua Helada Secundarias (BAHPS-1, BAHS-2, BAHS-3,
BAHS-R), 3 instaladas y una de reserva sin instalar. Igualmente, la escogencia del
número de bombas se baso en el número de chillers del sistema. Las bombas del
sistema secundario son de velocidad variable ya que ellas deben responder
97
constantemente a las exigencias de carga de las unidades de tratamiento de aire; si las
unidades llegan a un nivel pico, todas las bombas trabajan a sus máximas revoluciones;
mientras que si las unidades se encuentran en carga mínima el sistema de control
regula las revoluciones de las bombas de acuerdo a las necesidades de agua de
enfriamiento. Ver tabla B.3 en anexo B de capítulo anterior y plano IM-C5 en anexo C,
para más detalles.
4. Treinta y seis (36) Unidades de Manejo de Aire (UMAs), de varias capacidades con
caídas de presión externa promedio de 0.75 c.a. El control de estás unidades es por
sensor de ambiente; y dicho control se ejercerá sobre la válvula de control de 2 vías del
tipo modulante. Se asignaron UMAs a aquellos locales cuyas cargas térmicas
calculadas fueran superior a 5 Ton-Ref. El tipo de UMA, ubicación y características se
en la tabla de especificaciones B.6 en anexo B y en los planos IM-C1, IM-C2, IM-C3 e
IM-C4 en anexo C.
5. Sesenta (60) Unidades Fan-coil (FC), de varias capacidades con caídas de presión
estática externa que van desde 0.15” de c.a., hasta 0.40” de c.a. El control de estas
unidades será un sensor de temperatura de ambiente que regulará únicamente la
válvula de control de agua helada que será del tipo ON-OFF y de 2 vías. Se asignó FCs
a aquellos locales cuyas cargas térmicas dieran valores inferiores a 5 Ton-Ref. Detalles
de ubicación y características ver la tabla de especificaciones B.7 en anexo B y los
planos IM-C1, IM-C2, IM-C3 e IM-C4 en anexo C del libro.
6. Sistema de control de operación que permita circular agua hacia la Unidad Enfriadora
de Agua cuando opera su respectiva Bomba Primaria de Agua Helada, conformado
98
por una válvula automática (VA) del tipo mariposa de dos posiciones: abierta o
cerrada. Cada unidad enfriadora de agua (UEA) posee una válvula de control
automática a la entrada (retorno de agua del sistema primario), cuyo actuador se
energiza cuando arranca la bomba respectiva, y abre la válvula para permitir el paso de
agua hacia el enfriador. La válvula deberá ser del tipo “spring return” que retorne la
válvula a la posición cerrada cuando la bomba se pare, esta función de control evita
recirculación de agua entre enfriadores cuando sus bombas respectivas estén apagadas.
Para detalles ver plano IM-C5 en anexo C.
7. Colector de Agua Helada Primario- Secundario de 12 pulgadas de diámetro, aislado
igual que todas las tuberías del sistema. A él se conectan las tuberías de suministro y de
retorno del sistema primario y del sistema secundario. En un extremo del colector se
conecta las tuberías de suministro que viene del enfriador y de la succión común de las
bombas de agua helada secundarias (ambas tuberías son de 10 pulgadas de diámetro),
el otro extremo del colector se conecta las tuberías de retorno del sistema secundario y
de la succión común de las bombas de agua helada del sistema primario (ambas
tuberías también de 10 pulgadas de diámetro).
V.2.2. Sistema de Aire Acondicionado para el Hotel.
Por las características arquitectónicas, estructurales y operacionales del Hotel La
Encrucijada, se contempla la utilización de un Sistema de Agua Helada integrado por los
siguientes equipos y accesorios:
99
1. Dos (2) Unidades enfriadoras de Agua (UEA-1, UEA-2), enfriadas por aire, de 155
Ton-Ref. de capacidad c/u. El número y tipo de unidades enfriadoras se baso en el
espacio disponible para la sala de máquinas de planta techo. Era posible instalar
solamente un chiller de 300 Ton-Ref, pero siempre es recomendable distribuir la carga
por lo menos en dos chillers. Cabe recordar que como mínimo cada chiller debe tener
una separación de al menos 2 metros de longitud. Para más detalles de características y
ubicación de estas unidades ver tabla B.8 en anexo B y plano IM-C11 en anexo C del
libro.
2. Tres (3) Bombas de Agua Helada (BAH-1, BAH-2, BAH-R), 2 instaladas y una de
reserva sin instalar. El número de bombas escogidas esta definido por el número de
chillers a utilizar. En este caso es posible la utilización de un sistema “by-pass” por lo
tanto es posible utilizar bombas de velocidad constante. Para mayor detalles de
características y ubicación ver tabla B.2 en anexo B y planos IM-C11 en anexo C.
El by-pass permite la recirculación del agua cuando el sistema no esta trabajando a su
carga máxima, para evitar sobre presiones en las unidades y alguna clase de
subenfriamiento no necesario ni deseado. Para realizar el cálculo de esta válvula se
utilizo la siguiente ecuación:
22 25.1
3.2
PGPMCV = (30)
Donde:
CV = Capacidad de Flujo de la válvula.
100
GPM2 = Flujo de agua a la salida de la válvula.
P2 = Presión a la salida de la válvula.
Para el caso específico del diseño de una válvula de by-pass se toman las siguientes
consideraciones:
1,25P2 = 0,50’ de c.a.
GPM2 = 0,8 GPM.
Donde :
GPM = Flujo de agua que circula por las tuberías.
3. Diez y seis (16) Unidades de Manejo de Aire (UMAs), de varias capacidades con
caídas de presión externa promedios de 0.7 c.a. El control de estás unidades es por
medio de sensor de ambiente; cuyo control se ejercerá sobre la válvula de control de 2
vías del tipo modulante. Al igual que en el Centro Comercial, se asignaron UMAs para
aquellas áreas cuyas cargas térmicas dieran valores superiores a 5 Ton-Ref. Para
conocer ubicación y características de cada una de las unidades ver tabla de
especificaciones B.12 en anexo B y en planos IM-C7, IM-C8, IM-C9 e IM-C10 de
anexo C.
4. Ciento treinta y siete (137) Unidades Fan-coil (FC), de varias capacidades con caídas
de presión estática externa que van desde 0.15” de c.a., hasta 0.40” de c.a. El control de
estas unidades será un sensor de temperatura de ambiente que regulará únicamente la
válvula de control de agua helada que será del tipo ON-OFF y de 2 vías. Se asignaron
FCs a aquellas áreas cuyas cargas térmicas arrojaran valores inferiores a 5 Ton-ref.
101
Para conocer detalles de estas unidades ver tabla B.13 en anexo B y planos IM-C7, IM-
C8, IM-C9 e IM-C10 en anexos C del libro.
Los siguientes equipos y accesorios son obligatorios instalarlos en sistemas de agua helada
y por lo tanto fueron proyectados tanto para la edificación del centro comercial; como para
el hotel y serán estudiados en conjunto:
1. Red de tuberías para los sistemas de bombeo de agua helada desde las unidades
enfriadoras (UEA) hacia las diferentes unidades de manejo de aire (UMA) y unidades
tipo fan-coil (FC). La red de tuberías que se indicada será recubierta externamente con
material de característica aislantes tal como conchas de anime u otro tipo de material
de densidad y característica similares, dotadas de impecables barreras de vapor
(protecapa) y protegidas externamente por un material más rígido tal como camisas o
chaquetas de aluminio. La red de tuberías fue calculada con una pérdida por fricción
inferior a 4 ft /100 ft de longitud de tramo. Nota: Los tramos de tuberías entre juntas de
construcción dispondrán de juntas flexibles que permitan absorber los movimientos
relativos de las dos estructuras contiguas sin producir ningún esfuerzo significativo en
la tubería que ocasione su posible falla o ruptura. Tales juntas flexible se identifican en
el plano con las iniciales (JF) y serán del mismo diámetro de la tubería que las
contenga e irán instaladas en pares tanto en la tubería de suministro como de retorno.
2. Ductos de baja velocidad, Rejillas Regulables de Suministro (RRS), Difusores
Regulables de Suministro (DRS), Difusores Lineales Regulables de Suministro
(DLRS), Rejillas Regulables de Aire Fresco (RRAF), Rejillas Regulable de Retorno
(RRR). Los ductos serán construidos de acuerdo con todos los detalles y
102
recomendaciones de la última edición de las normas publicadas por la Asociación
Americana "Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association, Inc."
(SMACNA) en el manual "Low Velocity Duct Construction Standards" para
velocidad del aire inferior a 2000 pies por minuto y presión estática del ducto inferior a
2 pulgadas de agua. Las reducciones o transformaciones de ductos serán graduadas,
observando en lo posible una relación de forma máxima de 4 a 1 (la relación entre la
dimensión mayor y menor de una sección de ducto rectangular).
3. Sistema de control de flujo del enfriador (Flow switch) ubicado al retorno de la unidad
enfriadora de agua que permite sacar de operación el sistema de compresión de la
unidad enfriadora, evitando el sub-enfriamiento y la congelación del agua dentro del
serpentín de la unidad.
4. Tomas de medición de temperatura y presión del tipo “T&P” en la tubería de entrada y
de salida de los equipos, (UEA, BAH, UMA, FC, etc.). Donde se requiera tener
lecturas de las dos variables arriba indicadas se colocaran las tomas necesarias. Con el
equipo de medición o “Kit” y sus puntas de medición que se introducen en las tomas
podemos efectuar mediciones de temperatura y de presión para ajustar o evaluar
cualquier equipo dentro del sistema.
5. Tableros de fuerza y controles eléctricos con su protección para las UEA, BAH, UMA,
FC, VE, VI, etc., incluyendo conduits, cableado y conexiones eléctricas de todos los
equipos.
103
V.2.3. Sistema de Aire Acondicionado para Car´s Center.
Por las características arquitectónicas, estructurales y operacionales de Car´s Center La
Encrucijada, se contempla la utilización de sistemas de enfriamiento del tipo “split” o
dividido conformado por unidad evaporadora (UE) y unidad condensadora (UC); al igual
que sistemas tipo “mini-splits” según sea el caso. Se decidió la utilización de sistema de
expansión directa para esta edificación, debido a la poca carga térmica obtenida y a que es
una edificación, relativamente pequeña; utilizando un sistema de expansión directa es
mucho más sencillo de instalar y más rápido de hacerlo; y a su vez resulta más económico
que diseñar un sistema de agua helada con un sistema de bombeo y distribución de ductos
y difusores en cada una de los ambientes.
A continuación una descripción mas detallada de los equipos y elementos que integran los
sistemas:
1. Tres (3) sistemas tipo “split” de 7.5 TR c/u., conformado por tres (3) condensadora
(UC-PB-01, UC-MZ-01 y UC-MZ-02 de 7.5 TR c/u.); cada uno de los cuales les
presta servio a sus respectivas unidades evaporadoras de 3000 PCM. Las evaporadoras
vienen con su gabinete metálico del tipo vertical, de descarga horizontal, con sus
respectivos serpentines en expansión directa, filtros, sección de ventiladores, etc. Estos
sistemas “split” sirven al área de planta baja y mezanine. Para conocer detalles de
funcionamiento del equipo diríjase a las tablas B.14 y B.15 en anexo B y planos IM-
C13, IM-C14 e IM-C15 en anexos C.
2. Cuatro (4) sistemas tipo “mini-split” de 1 y 1.5 TR., conformado por cuatro (4)
condensadoras (UC-PB-02, UC-PB-03 y UC-PB-04 de 1 TR; y UC-MZ-03 de 1.5 TR)
que prestan servicios a sus respectivas evaporadoras de 450 y 600 PCM. Los Sistemas
104
mini-split sirven a las áreas de oficinas de planta baja y mezanine. Se escogieron
sistemas “mini-split” por ser espacios con poca carga térmica y muy pequeños, que no
ameritaba la necesidad de realizar distribución de ductería ni difusores de suministro.
Ver tablas B.14 y B.15 en anexo B y planos IM-C13 e IM-14 en anexos C del libro.
3. Ductos de baja velocidad de sección rectangular, Difusores Lineales de Aire
Regulables de Suministro (DLRS), Rejillas Regulables de Retorno (RRR), Rejillas
Regulables de Aire Fresco (RRAF). Los ductos serán construidos de acuerdo con todos
los detalles y recomendaciones de la última edición de las normas publicadas por la
Asociación Americana "Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National
Association, Inc." (SMACNA) en el manual "Low Velocity Duct Construction
Standards". La velocidad del aire es inferior a 2000 pies por minuto y la presión
estática del ducto inferior a 2 pulgadas de agua (2" H20).
4. Aislamiento térmico para ductos de sección rectangular no expuesto a la intemperie
con aislante de lana de vidrio de 1” de espesor y con barrera de vapor de papel de
aluminio reforzado.
5. Control para regular las variaciones de temperatura (Termostatos de ambiente).
6. Tuberías de Refrigerante para la unidades “splits”, de cobre tipo L, aislada con
“armaflex” de 1 pulgada de espesor la línea de succión. Estos tubos no deben exceder
los 15 metros de longitud.
105
Todos los sistemas de Aire Acondicionado de todas las edificaciones se han diseñado para
cubrir la carga máxima de los ambientes indicados para cada edificación, siempre y cuando
no se destinen para otro uso diferente al especificado en el proyecto.
V.3. DESCRIPCIÓN DE LA SALA DE MAQUINAS.
En este punto se realizará una breve descripción de las salas de máquinas diseñadas para
cada edificación, de su funcionamiento y características particulares.
V.3.1. Sala de Maquinas Centro Comercial.
La sala de máquinas del Centro Comercial La Encrucijada esta compuesta de tres unidades
enfriadoras de agua (UEA-1, UEA-2 y UEA-3), tres bombas principales de agua helada
(BAHP-1, BAHP-2 y BAHP-3) y tres bombas secundarias de agua helada (BAHS-1,
BAHS-2 y BAHS-3). Para la selección de las unidades enfriadoras de agua y las bombas a
utilizar se utilizaron los catálogos TRANE Air Cooled Series R, Rotary Liquid Chiller
(Ref. 17) y ASCO (Ref. ), respectivamente.
El sistema de bombeo Primario – Secundario garantiza una circulación de caudal constante
a través de las unidades enfriadoras, ya que las bombas principales son de velocidad
constante y trabajan directamente con los chillers. Igualmente, las bombas secundarias, por
ser de velocidad variable se ajustan a las necesidades de carga de los equipos. El colector
de agua del sistema separa los dos grupos permitiendo que cada uno opere de forma
independiente de la presión del otro.
106
Un aspecto fundamental de este punto es indicar en primer lugar que el Sistema de Agua
Helada Primario operará con un Delta T de 12º F, funcionamiento de 1 a 3 unidades
enfriadoras a fin de mantener la temperatura del agua helada en el suministro en 42 ºF, y el
retorno a la unidad en 54 ºF, y en segundo lugar que el Sistema Secundario de Agua
Helada operará con un Delta T de 10 ºF, es decir que la mezcla del agua del primario con
el retorno del secundario produzca una salida de agua helada a 45 ºF y un retorno a 55 ºF.
Por lo tanto, para el sistema primario de bombeo que trabaja con un ∆T de 12 ºF, se
obtiene lo siguiente:
TRgalonT
GPMGPM T min//2
500=
Δ= (31)
Donde:
GPMT = Galones por minuto por toneladas.
∆T = Diferencia de temperatura de entrada y salida.
Esto quiere decir que el sistema de bombeo primario trabajará con un flujo constante de
agua de 700 GPM; mientras que aplicando las mismas consideraciones, pero para el
sistema secundario, daría un caudal variable de trabajo de 840 GPM. Es decir, los chillers
estarán constantemente dando un caudal de 700 GPM, después del colector de agua el
sistema comienza a trabajar con un caudal de 840 GPM.
El sistema primario-secundario se adapta a las necesidades del sistema, en caso de que las
unidades de tratamiento de aire trabajen a una carga parcial, el sistema obliga a recircular
el agua a través del colector antes mencionado, mientras que las bombas secundarias
107
regulan su velocidad y suministran la cantidad de agua requerida por el sistema, evitando
sobre presiones y subenfriamientos en las unidades finales.
Finalmente, se dispuso la utilización de un tanque de expansión de 500 litros de capacidad,
ubicado en el punto más alto de las tuberías de agua helada, con el fin de poder compensar
la expansión volumétrica del agua.
V.3.2. Sala de Maquinas Hotel.
Ahora bien, la sala de máquinas del Hotel esta compuesta de dos unidades enfriadoras de
agua (UEA-1 y UEA-2), dos bombas de agua helada (BAH-1 y BAH-2) que operarán con
un Delta T de 10º F para mantener la temperatura del agua helada en el suministro en
44ºF., y el retorno a la unidad en 54 ºF. A fin de compensar la expansión volumétrica del
agua se dispone de un tanque atmosférico de 250 litros ubicado en el punto más alto del
sistema, y conectado a la línea de retorno antes de la succión de las bombas. Aplicando la
ecuación anterior se tiene un caudal de manejo de 744 GPM por parte de las bombas y los
chillers en conjunto.
Este sistema de agua helada si requiera la utilización de un “by-pass” para la derivación del
flujo cuando se este trabajando a carga parcial. Para poder realizar los cálculos de esta
válvula fue necesario calcular la capacidad de la válvula (Cv), que indica el flujo que
circula a través de la válvula, cuando se produce una caída de presión de 1 Psi, según la
ecuación 30 y los parámetros allí mencionados; se obtuvo una válvula con un Cv de 62; por
lo tanto se seleccionó una válvula de control proporcional de flujo con actuador directo de
Ø 2-1/2”.
108
V.4. DESCRIPCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DEL AIRE DISEÑADA.
A continuación se describirá la utilización y distribución de los equipos de aire
acondicionado para cada una de las edificaciones, se explicará brevemente como
funcionan las unidades de tratamiento de aire de las áreas más importantes a climatizar.
Para la selección de las UMAs se utilizó el catalogo Trane “Air Handler Product Catalog”
(Ref. 28), donde fue necesario estimar caídas de presión totales que se encuentran entre 1 a
2 in c.a. Para la selección de estas unidades fue necesario conocer los caudales requeridos
para cada ambiente, calculados de la carga térmica; la configuración se designaba según la
posición donde se ubica el equipo; la potencia estimada del motor se cálculo en base a las
caídas de presión antes mencionadas y las gráficas de curvas de las unidades dadas en el
catalogo. El serpentín de la unidad no fue diseñado, se dejo esta tarea a los proveedores.
Igualmente, para los FCs se utilizo el catálogo “Chilled Water Fan Coil Unit” (Ref. 20),
tanto para unidades de altas capacidades, como para unidades de capacidades medianas.
Para la selección de las unidades solo era necesario conocer el caudal de suministro del
equipo, con esto se puede conocer también el consumo eléctrico del equipo. La caída de
presión externa se debe estimar según datos obtenidos de experiencias anteriores. Estas
unidades poseen una válvula de control del tipo ON/OFF, es decir, el termostato enciende
o apaga la válvula según los requerimientos del ambiente; por lo tanto solo se ofrecen
datos de temperaturas de entrada, ya que, por el tipo de válvula de control, las temperaturas
de salida no pueden ser mantenidas constantemente en el mismo valor. Esto no quiere
decir que el cuarto no va a estar acondicionado; el ambiente se mantendrá en las
temperaturas de confort, pero estas temperaturas no podrán ser constantes como paras las
unidades UMAs (las cuales posee válvulas de control del tipo modulante).
109
Ahora bien, para la selección de las válvulas de control de estos equipos se procedió a
utilizar la ecuación 30 antes mencionada, pero para el caso de estos equipos, el valor
tomado para el diferencial de presión en el serpentín (P2) fue de 15 pies c.a., y W2 como el
valor total de agua que pasa por el serpentín. Los resultados de válvulas de control, tanto
del tipo modulante como del tipo ON/OFF.
Lo que se refiere a válvulas reguladoras de caudal o comúnmente conocidas como “circuit
setter”, y las válvulas esféricas o de bola para cierre rápido de las unidades, se
seleccionaron en torno al diámetro de tubería. Para cada equipo se utilizó dos válvulas de
bola, una colocada en el suministro y otra colocada en el retorno de la unidad; una válvula
circuit setter, colocada en el retorno de la unidad, dos conexiones del tipo P&T para
medición de temperatura y presión y una válvula de purga de Ø1/4”.
V.4.1. Distribución de aire para el Centro Comercial La Encrucijada:
Las unidades de manejo de aire (UMA-PB-04, UMA-PB-05, UMA-PB-06, UMA-M-05 y
UMA-M-06), son unidades para climatización de las áreas de pasillo y debido a que
requieren manejar grandes volúmenes de aire fresco que satisfagan las renovaciones de
C02 a nivel cercanos a 400 partes por millón (PPM), su utilización dentro de los ambientes
cumple una función importante, que es brindar un ambiente interno confortable a las
personas que lo visitan.
Las dos (2) unidades de manejo de aire UMA-PB-04 y UMA-PB-05, ubicadas en el cuarto
de máquinas del nivel +3.00, distribuyen el aire al área de pasillos de planta baja. El ducto
principal de suministro corre a lo largo del espacio que hay entre el techo y el plafón del
110
pasillo, y distribuye el aire equitativamente por medio de Difusores Lineales Regulables
de Suministro (DLRS 12’x2r=1/2”) conectados con mangueras flexibles de Ø8” al ducto
de suministro.
El retorno de estas unidades se realiza por medio de rejilla de retorno del tipo regulable
(RRR 36”x30”) colocadas en el plafón, cerca del ducto de retorno que recorre lo más
pegado posible a la losa de techo el trayecto hacia la sala de máquinas. El aire fresco de
estas unidades (7245 PCM) ingresa al cuarto de máquinas por medio de una rejilla
regulable de aire fresco (RRAF 48”x46)” ubicada en la fachada que da al exterior. El
volumen de aire fresco asignado para estos equipos, no es más que la suma de aire fresco
que requieren todas las unidades de los locales, ya que las mismas se suministran por
medio de estos equipos.
El control de temperatura para cada equipo, se realiza a través de una válvula de control de
Ø1-1/2” de diámetro del tipo modulante que responde a un termostato de ambiente.
Las dos (2) unidades de manejo de aire (UMA-M-06), están ubicadas en el cuarto de
máquinas del nivel +9.00; una de estas unidades acondiciona el área común del Nivel Feria
(pasillo techado), cuyo ducto principal corre a lo largo del espacio que hay entre el techo y
el plafón y va distribuyendo el aire equitativamente por medio de Difusores Lineales
Regulables de Suministro (DLRS 12’x2r=1/2”) conectados con mangueras flexibles de
Ø8” al ducto de suministro.
El retorno de estas unidades se realiza por medio de rejillas de retorno del tipo regulable
(RRR 46”x30”) colocadas en el plafón, en lo que se denomina “zona de retorno”, espacio
destinado a ubicar todas las rejillas de retorno, cerca del ducto de retorno que recorre el
111
trayecto hacia la sala de máquinas lo más cerca posible a la losa de techo. El aire fresco de
las unidades (3455 PCM) se inyectan al cuarto por medio de un ventilador inyector (VI-
M-02) colgado en losa, el cual toma el aire del exterior a través del ducto de mampostería
y lo arroja al cuarto de máquinas en un ducto de 23”x23”. Igualmente, el aire fresco de
estas unidades es la suma del aire fresco de cada una de las unidades de los locales.
El control de temperatura de cada máquina, se realiza a través de una válvula de control de
Ø2” de diámetro del tipo modulante que responde a un termostato de ambiente.
La Feria de Comida es acondicionada por las unidades de manejo de aire UMA-M-06,
cuyos ductos corren sobre toda el área de Feria de Comida, colgados bajo el techo de
polipropileno; y distribuye el aire equitativamente por medio de Rejillas Regulables de
Suministro (RRS 48”x12”) conectados con cuellos al ducto de suministro. Se emplean en
este caso ducto circulares por ser un área descubierta al público y es necesario colocar
ductos y rejillas de la forma más estética posible. El retorno se realiza por medio de rejillas
RRR 46”x30” colocadas en plafón, zona de retorno.
Las dos (2) unidades de manejo de aire UMA-PB-06 y UMA-M-05, ubicadas en la sala de
máquinas nivel +3.00 y nivel +9.00. Para el caso de la UMA-PB-06, el ducto principal de
suministro corre a lo largo de las áreas comunes de Planta Baja, dentro del espacio que hay
entre el techo y el plafón, y distribuye el aire equitativamente por medio de rejillas
regulables de suministro (RRS 60”x6”). El retorno se realiza por medio de rejilla de
retorno del tipo regulable (RRR 36”x30”) colocadas en el plafón a lo largo de toda el área,
y el aire fresco de la unidad (640 PCM) ingresa al cuarto de máquinas por medio de una
rejilla regulable de aire fresco (RRAF 24”x12”). El control de temperatura se realiza a
112
través de una válvula de control de Ø1-1/2” de diámetro del tipo modulante que responde a
un termostato de ambiente.
Para el caso de la UMA-M-05, el ducto principal de suministro corre sobre el área de feria
de comida; y distribuye el aire equivalentemente por medio de rejillas regulables de
suministro (RRS 60”x6”). Se deben emplear ductos circulares colgados en el techo de
polipropileno. El retorno se realiza por medio de rejillas RRR 46”x30”, colocadas sobre el
plafón, zona de retorno. El aire fresco del la unidad (640 PCM) se inyecta por medio de un
ventilador inyector (VI-M-02). El control de temperatura se realiza a través de una válvula
de control de Ø1-1/2” de diámetro del tipo modulante que responde a un termostato de
ambiente.
Un punto importante de mencionar para el caso de acondicionamiento del área de jardín, es
la selección de las rejillas de suministro. El área del jardín es un área doble altura que,
como ya se discutió anteriormente, posee un gran impacto térmico debido a la transmisión
de calor a través del techo de polipropileno. Para poder acondicionar esta zona se debió
manejar adecuadamente el tiro de las rejillas y la disposición de los alabes de las mismas.
Para las rejillas ubicadas en planta baja, se seleccionaron con un tiro de 62 pies y una
defelexión de 0º; mientras que las rejillas ubicadas en el piso superior se seleccionaron
para un tiro de 72 pies y una defelexión de 22,5º.
Los locales comerciales y ambientes destinados a otro uso que requieran aire
acondicionado tendrán una o varias unidades (UMA o Fan-coil), dependiendo del tamaño
y carga del local. Las rejillas regulables de aire fresco (RRAF) serán instaladas en el sitio
indicado en los planos de instalaciones mecánicas; al igual que los ductos de inyección de
113
aire fresco y ventiladores correspondientes, según sea el caso. Para mayor detalle vea los
planos mecánicos anexados.
Para el caso del local con mayor incidencia de carga térmica, el casino, se dispondrá de la
utilización de 12 unidades de manejo de aire, con un volumen de suministro de 4600 PCM
c/u; el aire fresco a inyectar se toma de los ventiladores inyectores VI-T-03 y VI-T-04,
ubicados en el techo del edificio; se inyecta una cantidad total de 15000 PCM, mientras
que el resto del aire fresco se distribuye en los locales PB-19, PB-26, M-02 y M-11. Al
escoger este número de unidades se puede independizar mucho las zonas, y evitar dejar sin
aire a una gran área debido al mantenimiento de la unidad.
V.4.2. Distribución de aire en el Hotel La Encrucijada:
Las ocho (8) unidades de manejos de aire (UMA-P1-01, UMA-P2-01, UMA-P3-01 y
UMA-P4-01), ubicadas en el cuarto de máquinas de cada pasillo, suministran el aire al
pasillo de las habitaciones. El ducto principal de suministro de las unidades corre a lo
largo de las áreas comunes dentro del espacio que hay entre el techo y el plafón, y
distribuye el aire equitativamente por medio de Difusores Regulables de Suministro (DRS
8”x8”).
También estas unidades se encargan de suministrar el aire fresco (60 PCM) a cada una de
las habitaciones del hotel, con esto se logra evitar que el aire entre con alta humedad a las
habitaciones. Ha ocurrido en muchas ocasiones, problemas de condensación del vapor de
agua en las habitaciones, e inclusive han ocurrido “inundaciones” de las mismas; esto es
debido a que no todas las habitaciones tienen en funcionamiento el aire acondicionado al
114
mismo tiempo. Es decir, cuando una habitación esta desocupada y por ende el aire
acondicionado se encuentra apagado; mientras que en la otra habitación el aire
acondicionado se encuentra encendido y en su máxima capacidad, el aire que se encuentra
en la habitación desocupada comienza a bajar su temperatura hasta llegar a punto de rocío
y por ende condensación del vapor de agua que posee. Esta condensación se puede percibir
en las paredes, ventanas y pisos de la habitación. Si se preenfría el aire antes de pasar por
los FCs de cada habitación, se logra disminuir la humedad al aire y, por ende, evitar el
problema antes mencionado. Igualmente, al preenfriar el aire se disminuye la capacidad de
enfriamiento de las unidades de cada habitación, ya que el aire entra a menor temperatura.
El retorno se realiza por medio de rejilla de retorno del tipo regulable (RRR 18”x18”)
colocadas en el plafón del pasillo (retorno por plafón), y el aire fresco de la unidad (780
PCM) ingresa al cuarto de máquinas por medio de Rejillas Regulables de Aire Fresco
(RRAF 24”x12”). El control de temperatura se realiza a través de sus respectivas válvula
de control de Ø1” del tipo modulante que responde a un termostato de ambiente ubicado
en el pasillo.
La cantidad de aire fresco que requieren cada una de las unidades, es la suma del aire
fresco asignado a cada habitación del pasillo; es decir, la unidad de pasillo suministra aire
fresco a las unidades ubicadas en las habitaciones; este aire no retorna a la unidad de
pasillo, por lo tanto debe ser repuesto con aire fresco que entra al equipo.
Para la unidad de manejo de aire UMA-P5-05 ocurre exactamente lo mismo que para las
unidades explicadas anteriormente. La carga térmica para este piso es más elevada que los
pisos anteriores, porque el techo da directamente al sol. Este piso se diseño con solo una
115
unidad por el tamaño de las mismas, en la otra sala de maquinas de ese piso la unidad era
difícil de colocar. Los difusores de suministro colocados en este piso son DRS 10”x10” y
se utiliza una sola rejilla de retorno de RRR 36”x24”.
Es curioso pensar que si este piso es de mayor carga térmica, por que entonces la cantidad
de aire fresco para cada una de las habitaciones y para la unidad de pasillo se mantiene
constante. La designación de aire fresco para las unidades de pasillo ya se explico
anteriormente, pero la pregunta realmente es ¿por qué el aire fresco de las habitaciones se
mantiene constante en cada uno de los pisos?. La respuesta radica en la renovación de aire
de los sanitarios. Cada sanitario, según los cálculos obtenidos, extrae constantemente 50
PCM de aire, por lo que necesita 50 PCM de aire fresco que ingresen al sanitario a través
de la romanilla en puerta. Esos 50 PCM provienen de los 60 PCM de aire fresco que toma
la unidad; mientras que los otros 10 PCM restantes presurizan la habitación, con el fin de
evitar el ingreso de aire del exterior que aumenten la humedad.
El resto de las unidades utilizadas en el hotel son del tipo UMA. Suministran el aire por
medio de ductos rectangulares de suministro que se conectan a Difusores Regulables de
Suministro (DRS) o a Difusores Lineales Regulables de Suministro (DLRS), según sea el
caso. Para estos últimos difusores la conexión es por medio de mangueras flexibles de
diferentes diámetros.
También, para las oficinas ubicadas en el nivel sótano se utilizaron unidades del tipo FC.
El suministro de estas unidades es por medio de ductos rectangulares debidamente
aislados, que recorren a lo largo del espacio existente entre el techo y el plafón. Estos
ductos suministran el aire a través de Difusores Regulables de Suministro.
116
El retorno de cada una de estas unidades es por medio de Rejillas de Retorno del tipo
Regulable (RRR) ubicadas en el plafón. El aires fresco de todas las unidades, exceptuando
las ubicadas en sótano, UMA-PB-01 y UMA-PB-02; toman el aire fresco a través de
Rejillas Regulables de Aire Fresco (RRAF) de diferentes tamaños dependiendo del equipo.
Las otras unidades toman el aire fresco a través de ventiladores inyectores, debido a que su
ubicación no permite una entrada directa de aire fresco del exterior.
Por último, el control de todas las unidades se realiza por medio de termostatos de
ambientes, que sensan sobre la válvula de control de cada unidad.
V.4.3. Distribución de aire en Car´s Center La Encrucijada:
La selección de estas unidades se baso específicamente en el caudal de suministro
calculado en la carga térmica. Para las unidades “split” se utilizó el catalogo de Trane
“Split System Cooling Units” (Ref. 34). Mientras que para las unidades “mini-split” se
empleo el catalogo Stylus Trane (Ref. 35).
Se proyecto la utilización de unidades “mini-split” (generalmente utilizadas en
residencias), para las oficinas de planta baja y mezanine, debido a la baja carga térmica
obtenida en los cálculos y al tamaño reducido de estos ambientes. Los sistemas “mini-
split” vienen con todos los accesorios incorporados, difusor de suministro incorporado al
equipo y rejilla de retorno incorporada, igualmente, al equipo; es un equipo de fábrica
directo a ser colocado y a su funcionamiento inmediato.
117
La condensadora se colocó lo más cercano posible a la unidad evaporadora, para evitar
tramos largos de tuberías. La unidad evaporadora, trae incorporado un termostato que
puede ser controlado por medio de control remoto para aumentar o disminuir la
temperatura del aire de suministro.
Las otras tres unidades restantes, ya son sistemas “split” de mayor capacidad (7.5 Ton-Ref
c/u). Suministran el aire acondicionado a las áreas comunes de planta baja y mezanine. Se
encuentran ubicadas en el espacio entre el plafón y el techo; en el sanitario para el caso de
la unidad de planta baja; y en el depósito para el caso de las unidades de mezanine.
Suministran el aire a través de ductos rectangulares que se conecta, por medio de
mangueras flexibles de Ø6”, a los Difusores Lineales regulables de suministro (DLRS
12’x2r=1/2”).
El retorno de la unidad UE-PB-01 es por medio de rejillas RRR 30”x30”, que se
encuentran ubicadas en el plafón. El aire fresco de esta unidad se recoge por medio de una
rejilla RRAF 30”x8”. Por lo que ocurre una mezcla del aire fresco y de retorno antes de
ingresar en la unidad. La condensadora de esta unidad UC-PB-01, se coloco muy cercana
al equipo para evitar tramos largos de tuberías.
Las otras dos unidades restantes UE-MZ-01 y UE-MZ-02, distribuyen el aire de la misma
manera que la unidad anterior. La diferencia radica en el retorno de las mismas. El techo
del nivel mezanine da directo al sol; se decidió colocar el retorno con RRR 36”x30”, pero
esta vez conectados a ductos para evitar un calentamiento mayor del aire antes de llegar a
la unidad.
118
Igualmente, el aire fresco se inyecta a través de ductos por medio de un ventilador inyector
VI-T, ubicado en el techo. El aire fresco y de retorno se mezclan justo de la toma de aire de
la unidad y se cumple el ciclo de climatización.
Las condensadoras de estas unidades UC-MZ-01 y UC-MZ-02, se colocaron
obligatoriamente en el techo de la edificación por no encontrar ninguna otra solución. Los
tramos de tubería a pesar de ser relativamente más largos, no superaron los 15 metros de
longitud; así que estando debidamente aislados no traerán mayor problema.
V.5. VENTILACIÓN FORZADA.
Igualmente, se describirán los resultados obtenidos, para cada una de las edificaciones por
separado:
V.5.1. Ventilación Forzada en el Centro Comercial La Encrucijada:
Los siguientes ventiladores fueron utilizados para el diseño de la ventilación de todos
aquellos recintos que no poseen de manera alguna ventilación natural; y fueron
seleccionados según el catalogo de ventiladores nacionales FREDIVE (Ref. 24).
1. Veinticuatro (24) Ventiladores Extractores (VE), de diferente tipo, tamaño y
capacidad: venaxiales, centrífugos y del tipo propela; que se proyectaron para ser
utilizados como extractores en sistemas de extracción de sanitarios, extracción de
campanas y de extracción de C02 y gases tóxicos de la combustión en
estacionamientos. Las características particulares de todos los ventiladores extractores
119
se indican en la tabla B.5 e anexo B y en planos IM-C1; IM-C2; IM-C3; IM-C4; IM-
C5 e IM-C6 del centro comercial en anexo C.
2. Ocho (8) Ventiladores Inyectores (VI), de diferente tipo, tamaño y capacidad:
ventiladores inyectores del tipo propela, venaxiales y centrífugos, para inyectar aire
fresco en unidades de manejo de aire, en campanas de extracción de las cocinas y en
sótanos de estacionamientos. La tabla de especificaciones B.4 en anexo B y los planos
IM-C1; IM-C2; IM-C3; IM-C4; IM-C5 e IM-C6 en el anexo C, muestra los detalles de
funcionamiento y ubicación de estos ventiladores.
V.5.1.1. Ventilación Sótanos:
Los cálculos para determinar los volúmenes de extracción se realizaron de acuerdo con las
recomendaciones de la Gaceta Oficial Vigente promulgada en el año 1988. En tal sentido,
para un estacionamiento de 224 puestos de vehículos (estacionamiento sótano 1) se ha
calculado un caudal de extracción de 95000 PCM, (aplicando la ecuación 28) que se
extraerán por medio de dos ventiladores venaxiales (VE-S1-01) ubicados en cuartos
opuestos del estacionamiento. Mientras que para un estacionamiento de 247 puestos de
vehículos (estacionamiento sótano 2), se ha seleccionado un caudal de extracción de
104000 PCM, que se extraerán por medio de dos ventiladores venaxiales (VE-S2-01),
ubicados en cuartos opuestos del estacionamiento.
La sala de máquinas para estos ventiladores extractores fue diseñada y ubicada en conjunto
por el arquitecto y los proyectistas. Se decidió colocar ambas salas, de cada piso, en
120
extremos opuestos para garantizar un barrido total del aire de cada sótano, y evitar alguna
clase de estancamiento del aire en alguna zona.
Los cuartos de ventiladores se comunican con una doble pared de 0.5 m de ancho por 2.5
m de altos diseñada por el arquitecto de la obra. Sobre cada doble pared del sótano 1 se
instalan 34 Rejillas regulable de Extracción de 24”x12” para 1395 PCM cada una de un
lado; y del otro lado 30 rejillas regulables de extracción 24”x14” para 1580 PCM cada una.
Mientras que cada doble pared del sótano 2 se instalan 39 rejillas RRE 24”x12” para 1330
PCM cada una de un lado; y 32 rejillas RRE 24”x14” para 1625 PCM cada una. La
succión del ventilador extractor produce un barrido longitudinal de aire desde el centro
hacia los extremos del estacionamiento. El aire pasa a través de estas rejillas y circula por
la doble pared (la cual esta totalmente aislada) y llega a la sala de máquinas, donde es
expulsado por medio del ventilador extractor a un ducto de mampostería, el cual, a su vez,
descarga el aire por medio de un romanilla ubicada en el final del trayecto.
El área de apertura de la rampa del sótano 1 hacia el exterior arroja un cálculo favorable
para la entrada de 97000 PCM de aire fresco, a una velocidad 110 PPM sin rebasar la
velocidad permisible para rampas de 230 PPM; por lo que no se hace necesario la
inyección de aire fresco para este sótano. Pero en cambio, para el sótano 2 es obligatorio
colocar sus respectivos ventiladores inyectores; para tal fin, se destinaron dos salas de
máquinas con un ducto de mampostería con comunicación directa al exterior. Se
emplearon dos ventiladores venaxiales (VI-S2-01 y VI-S2-02) colocados en el techo de
cada una de las salas de máquinas; estos ventiladores toman el aire directo del tubo de
mampostería y los descargan a un ducto rectangular para luego ser distribuido por todo el
sótano. El ventilador VI-S2-01 se diseño con mayor capacidad, debido a que debe
121
encargarse de suministrar aire al sanitario de ese sótano y a la unidad ubicada en el
comedor. Se decidió utilizar ductos que no sobrepasen una altura de 20” debido a la poca
de los sótanos, para permitir la fácil circulación y estacionamiento de los vehículos. Para la
inyección de aire se utilizaron rejillas de RRS 30”x10”.
Ahora bien, el aire fresco que ingresa a los ventiladores inyectores, proviene de una
romanilla (para cada ventilador) ubicada en la parte superior de cada ducto de mampostería
de las salas de máquinas, el área efectiva de esta romanilla, 3,3 m2, se cálculo en base a
2000 PPM de velocidad y un caudal de 54020 PCM. Igualmente, cada ventilador extractor
de sótano descarga a su respectiva rejilla de área 9 m2, calculada en base a 1500 PPM de
velocidad y 99500 PCM de aire.
Además, las salas de ventiladores extractores deberán tener puertas herméticas con sentido
de cierre desde afuera hacia adentro de modo que la succión del ventilador produzca una
fuerza que impida la entrada de aire por ellas; igualmente, se debe aplicar el mismo sentido
de cierre de las puertas de los cuartos de los ventiladores inyectores.
V.5.1.2. Ventilación de sanitarios públicos y cuartos eléctricos:
Los ambientes destinados a sanitarios y cuartos eléctricos, se ventilarán de forma mecánica
por medio de ventiladores extractores del tipo propela. Los volúmenes a extraer se calculan
de acuerdo con lo establecido en la Gaceta Oficial Vigente para instalaciones de este tipo:
Sanitarios Públicos: 15 c/h
Cuartos Eléctricos: 20 c/h
122
Los dos sistemas de extracción con tramos verticales y horizontales de ductos metálicos de
significativa extensión y que involucran sanitarios públicos de varios niveles corresponden
a los ventiladores extractores VE-T-02 y VE-T-03, ubicados en techo y que extraen los
sanitarios de los niveles: Sótano, Planta baja y Feria.
La extracción del aire se realizará mediante Ductos y Rejillas Regulables de Extracción
(RRE) ubicadas en los baños, de diferentes tamaños y capacidades, según sea el caso. El
aire necesario para producir la extracción de los baños procede del aire acondicionado que
circula en los pasillos o de los ambientes circundantes. Los sanitarios con puertas deben
instalar romanillas en puerta (RP) para la reposición del aire de extracción. Igualmente,
para algunos cuartos eléctricos se proyecto la utilización de RRAF para el ingreso de aire
fresco del exterior, lo cual también es permisible.
V.5.1.3. Ventilación de campanas de cocina y sala de proyecciones:
Los locales destinados a la preparación de diversos tipos de comida y que requieran el uso
de cocinas para preparar los alimentos, se les proveerá de un ducto previsor de extracción e
inyección de aire que dan a un ventilador de extracción y a un ventilador inyección,
respectivamente, del tipo centrífugo ubicado en el techo. Cada local deberá equipar
debidamente las campanas (trampas de grasas, filtros, etc.) y colocar su propio ventilador
extractor antes de conectar la extracción de las campanas al ducto de previsión de
extracción.
Los ductos de extracción serán de hierro negro calibre 18 en la mayoría de los casos, los
ductos de inyección de aire pueden ser de hierro galvanizado.
123
La velocidad máxima de extracción implementada en los ductos no debería superar los
2500 PPM siempre que sea posible, y en caso extremo no debe superar los 4000 PPM.
Es necesario también realizar las extracciones correspondientes a las sala de proyecciones
del nivel de los cines. Este cálculo se baso en una extracción de 500 PCM
aproximadamente por equipo de proyección. La extracción de cada equipo se conecta al
ducto principal por medio de mangueras flexibles de diámetro Ø10”. Este ducto principal
descarga el aire a un ventilador del tipo venaxial ubicado en el techo de los cines.
V.5.2. Velocidad Forzada en el Hotel La Encrucijada:
Los siguientes ventiladores fueron utilizados para el diseño de la ventilación de todos
aquellos recintos que no poseen de manera alguna ventilación natural:
1. Veintiocho (28) Ventiladores Extractores (VE), de diferente tipo, tamaño y capacidad:
centrífugos y hongo centrífugo, que se proyectaron para ser utilizados como
extractores en sistemas de extracción de sanitarios y extracción de campanas. Las
características particulares de todos los ventiladores extractores se pueden ver en las
tablas B.10 del anexo B y en los planos IM-C9; IM-C11 e IM-C12 del anexo C.
2. Cuatro (4) Ventiladores Inyectores (VI), de diferente tipo, tamaño y capacidad:
ventiladores inyectores del tipo propela y centrífugo para inyectar aire fresco en
unidades de manejo de aire y en campanas de extracción de las cocinas. Los sistemas
de inyección en umas permiten reducir los nivele de CO2 presentes en el aire en los
ambientes acondicionado por la renovación del aire fresco y los sistemas de inyección
124
en campanas se implementan para evitar que se produzca deficiencias y
descompensaciones en los sistemas de aire acondicionado producto de la captura del
aire deshumidificado por parte de las campanas de extracción de cocina. Las
características y ubicación de estos ventiladores se pueden ver en la tabla B.11 del
anexo B y los planos IM-C7, IM-C8 e IM-C9 del anexo C.
V.5.2.1. Ventilación de sanitarios:
Los ambientes destinados a sanitarios se ventilarán de forma mecánica por medio de
ventiladores extractores del tipo hongo centrífugo. Los volúmenes a extraer se calculan de
acuerdo con lo establecido en la Gaceta Oficial Vigente para instalaciones de este tipo:
Sanitarios Públicos: 15 c/h
Sanitarios Habitaciones: 7 c/h
La extracción de aire de los sanitarios de las habitaciones se hace directamente por el ducto
de mampostería, es decir, las rejillas regulables de extracción RRE 8”x4” se conectan
directamente al ducto de mampostería; el aire se recoge por medio de un ventilador
extractor del tipo hongo centrífugo en el nivel techo del hotel. Los sanitarios con puertas
deben instalar romanillas en puerta (RP) para la reposición del aire de extracción.
Nunca puede ocurrir el ingreso de aire de un sanitario a otro, debido a que el ducto de
mampostería se encuentra siempre en presión negativa, obligando al aire a circular hacia el
exterior.
125
La extracción de los sanitarios públicos se hace igualmente por medio de un ventilador del
tipo hongo centrífugo, colocado en el techo del hotel; pero a diferencia de las habitaciones
el aire se lleva hasta el nivel techo por medio de ductos de extracción.
Se utilizan hongos centrífugos ya que pueden acoplarse directamente al hueco en techo del
ducto de mampostería, sin la necesidad de utilizar ductos. Además, resultan ser estéticos y
pocos ruidos para este funcionamiento.
V.5.2.2. Ventilación de campana de cocina:
A la cocina del hotel se le proveerá de una previsión de ductos, tanto de extracción como
de inyección. Es necesaria la correcta colocación de una campana con todos sus accesorios
(filtros, trampa de grasa, etc.) para el buen funcionamiento del equipo.
El ventilador extractor e inyector se colocarán en el techo del nivel superior de la cocina, el
ventilador inyector estará ubicado frente a las ventanas de las habitaciones, con una
distancia prudencial para evitar molestias por ruido. Mientras que el ventilador extractor
será colocado separado, tanto del ventilador inyector como de las ventanas de las
habitaciones, para evitar que el aire se infiltre en las habitaciones y produzca malos olores.
Los ductos de extracción serán de hierro negro calibre 18 en la mayoría de los casos, los
ductos de inyección de aire pueden ser de hierro galvanizado.
La velocidad máxima de extracción implementada en los ductos no debería superar los
2500 PPM siempre que sea posible, y en caso extremo no debe superar los 4000 PPM.
126
V.5.3. Ventilación Forzada de Car´s Center La Encrucijada:
Los ambientes destinados a sanitarios se ventilarán de forma mecánica por medio de
ventiladores extractores del tipo propela. Los volúmenes a extraer se calculan de acuerdo
con lo establecido en la Gaceta Oficial Vigente para instalaciones de este tipo:
Sanitarios Públicos: 15 c/h
Los sanitarios ubicados en PB se extraerán por medio de un ventilador extractor (VE-PB)
del tipo propela, ubicado en el plafón del sanitario. Este ventilador recoge el aire por medio
de RRE 12”x6” conectadas a ductos de extracción; y lo descargará por medio de una rejilla
de descarga (RD 16”x16”) colocada en la pared exterior del sanitario.
Los sanitarios ubicados en el nivel mezanine se extraerán por medio de un ventilador
extractor (VE-T), del tipo propela, ubicado en el nivel techo del edificio. Este Ventilador
descargará en aire al exterior en el techo alejado una distancia prudente del ventilador
inyector, VI-T, para evitar que ingrese aire viciado a las unidades del nivel de mezanine.
Para conocer detalles de la ubicación de estos ventiladores y sus características ver tablas
B.16 y B.17 del anexo B; al igual que los planos IM-C13 e IM-C15 del anexo C.
127
CAPITULO VI. CONCLUSIONES.
1. No se deben utilizar sistemas de expansión directa cuando se desea climatizar una
edificación muy grande; porque resultaría en elevados costos por la gran cantidad de
equipos; y además se complicaría la ubicación de todos los equipos de expansión y
sistemas de distribución y el mantenimiento de los mismos.
Los sistemas de expansión directa deben ser utilizados en edificaciones pequeñas, bien
sean centros comerciales de pocos locales, oficinas, residencias, entre otros.
2. Cuando se escoge un sistema de agua helada es necesario definir inmediatamente la
ubicación de la sala de máquinas, esto ayuda a determinar si el sistema de agua helada
debe ser enfriado por aire o enfriado por agua.
Cuando se piensa en utilizar un sistema de agua helada enfriado por agua en el nivel
planta techo de una gran edificación, se debe discutir muy bien con el estructurista de
la obra si el techo puede con el peso de la torre de enfriamiento.
3. Cuando se trabaja con sistemas de agua helada enfriados por aire, en edificaciones con
gran carga térmica, resulta mucho más efectivo la utilización de un sistema de bombeo
primario y secundario en vez de un sistema de by-pass, ya que:
• Únicamente se bombea el agua que realmente utilizan las cargas, lo que implica
una reducción en el requerimiento de energía de bombeo.
128
• No se permite la presencia de agua helada no utilizada en el sistema, por lo que el
agua de retorno ha alcanzado un cierto nivel de enfriamiento.
• La cantidad de agua que fluye en un tiempo específico se diversifica, lo que
posibilita reducir el tamaño de bombas y tuberías.
4. Cuando se utilizan y ubican bien los sistemas de recirculación de las unidades
enfriadoras de agua, es posible economizar en las válvulas de control de las unidades
de tratamiento de aire, ya que se pueden utilizar válvulas de control de dos vías sin que
ocurran problemas de sobre presión en las bombas o equipos de la sala de máquinas.
5. Es posible utilizar UMAs como unidades pre-enfriadoras de aire fresco con esto se
logra economizar en la compra de un equipo pre-enfriador y se evita la mala praxis de
los mismos por parte de los operadores. De todos modos, es posible independizar estos
equipos y así tener mayor control en el aire fresco que entra a las unidades. En caso de
que se desee colocar una máquina pre-enfriadora se debe adiestrar en el mantenimiento
y funcionamiento de la misma, para evitar, como en muchos casos ha ocurrido, que los
encargados de mantenimiento desconecten la misma o no sepan su funcionamiento de
la forma correcta.
6. La idea de presurización de un ambiente es altamente recomendable tanto para
habitaciones, como para cocinas y otros ambientes. Cuando se logra presurizar un
determinado espacio se esta evitando la entrada o salida (presurización negativa) de
factores que puedan perjudicar el confort del espacio diseñado. La presurización de las
habitaciones de hotel garantiza que dentro de la misma siempre se tendrá la humedad
de diseño; mientras que la presurización negativa de las cocinas garantiza que los
129
olores de la misma no logran salir del espacio y ocasionar malestar a las personas que
se encuentran en los comedores.
7. Al momento de diseñar ductos, tanto para suministro como para extracción, es
necesario manejar correctamente las velocidades del aire y escoger adecuadamente los
tamaños y las trayectorias de los mismos; de esta manera se pueden ahorrar bastantes
kilogramos de ductos lo que se traduce en un ahorro significativo de costos de
instalación, al igual que se disminuyen los niveles de ruido.
8. La utilización de mangueras flexibles para conexión entre el ducto y los difusores de
suministro, son altamente recomendadas cuando es imposible la utilización de cuellos
metálicos de conexión. Pero se recomienda que se trate de seguir en lo posible una
relación de dos (2) mangueras por cada cuatro (4) pies de longitud de rejilla, para evitar
tramos largos de manguera y perdidas elevadas. Cuando se desea reducir el tamaño de
una manguera se recomienda sacar del ducto principal de suministro un ramal al cual
se conecten las mangueras.
9. La distribución de aire acondicionado dentro de un ambiente, debe hacerse de la
manera más equitativa posible, de tal forma que queden todos los espacios
debidamente acondicionados y evitar zonas por donde el aire se estanque y no llegue a
circular. Para lograr hacer esto es necesario ayudarse con las rejillas de retorno
colocadas en cada ambiente; de esta manera se garantiza un barrido del aire a lo largo
de todo el ambiente.
130
10. Es altamente recomendable, y es un punto a modificar en este proyecto, realizar una
buena y correcta trayectoria de las tuberías de agua helada a lo largo del plenum de la
edificación. La utilización de gran cantidad de codos, curvas, “te”, entre otros
accesorios incrementa la pérdida en las tuberías y prácticamente obliga a la selección
de bombas de mayor tamaño y mayor consumo eléctrico.
11. En este proyecto se emplearon válvulas automáticas de mariposa en el retorno de cada
una de las unidades enfriadoras del Centro Comercial. Generalmente, se emplea una
bomba conectada directamente con su chiller, de hecho se recomienda siempre diseñar
de esa forma, ya que existe una mayor ventaja al disminuir los costos de las válvulas
automáticas. Si se deciden utilizar estas válvulas se debe detallar funcionamiento e
instalación del sistema, de manera tal que el operador entienda a la perfección el
funcionamiento del mismo. Ha ocurrido en muchas ocasiones que los instaladores y
operados no entienden el sistema primario/secundario y realizan una mala instalación
quedando prácticamente un sistema de bombeo en serie, que es lo que justamente
busca evitar este diseño.
12. Se recomienda no exceder las velocidades en las rejillas que se estipulan, esto para
evitar que se generen ruidos molestos. Pero en aquellos lugares donde el ruido no es
importante de controlar (sótanos, fabricas, etc.), entonces se recomienda seleccionar las
rejillas o difusores según las necesidades de dichos ambientes y tratar en lo posible
colocar un gran número de rejillas.
Igualmente, cuando se coloquen rejillas o difusores en zonas altas, se debe seleccionar
adecuadamente el tiro de las mismas, para garantizar que el aire logra llegar al
131
ambiente a climatizar. El tiro y velocidad de toda rejilla debe ser tal que evita molestia
o incomodidades a las personas que por ahí circulan, tales como: golpe fuerte de aire,
etc.
13. La implementación del sistema de la doble pared para la extracción en los sótanos,
ayuda a reducir los costos de kilogramos de ductos y a evitar que se pierda altura por
pase de ductos en los puestos de estacionamiento. Pero se traduce en ganancia de
fricción y por ende pérdidas para el ventilador. Se recomienda, emplear ductos
metálicos para la extracción, de esta manera resulta un ventilador de menor tamaño y
menor consumo eléctrico, al igual que menos ruidoso.
14. Cada vez que se dimensionen y diseñen sistemas de ductos para sótanos es necesario
tener en cuenta que la altura de estos ambientes siempre es menor a la altura de los
demás ambientes de la edificación; por lo tanto, cuando se necesiten pasar ductos por
vías de circulación, se debe evitar que los mismos sean muy alto tal que impidan el
movimiento de los vehículos. Se recomienda distribuir varios ventiladores en forma
equitativa en todo el sótano y tratar que la distribución de ductos circule pegada a las
paredes del sótano, de esta manera si es necesario utilizar ductos de gran altura no
interrumpen la circulación vehicular.
15. La utilización de un solo sistema de recolección de aire y de inyección de aire para las
cocinas u otros ambientes es de indiscutible eficacia para una edificación (como un
centro comercial); ya que le garantiza al propietario del mismo evitar que sus
inquilinos proyecten pasos de ductos y ubicación de ventiladores en lugares no
deseados; además que facilita el trabajo del instalaciones en el local.
132
Cuando se implementa esta clase de sistemas se recomienda la utilización de un
variador de frecuencia en los respectivos ventiladores; de tal forma que para cuando no
estén en funcionamiento todas las cocinas se evite una pérdida de energía eléctrica por
parte del ventilador principal; al igual que puede acarrear problemas en aquellos
ventiladores que se encuentren en funcionamiento en dicho momento y en sus
respectivos ambientes, ya que se le exige una cantidad superior de manejo de aire de
las que fueron diseñados.
16. Cuando se están diseñando sistemas de ventilación forzada para cualquier clase de
edificación, siempre se debe verificar que la extracción final del aire quede separada
por lo mínimo tres (3) metros de longitud de la inyección inicial de aire de otro
sistema; esto para evitar una mezcla del aire fresco de inyección con el aire viciado de
extracción y ocasionar molestias en el ambiente a inyectar el aire. Siempre cuando sea
posible, se recomienda ubicar todos los ventiladores extractores de la edificación en
una misma zona, y todos los ventiladores inyectores en otra zona diferente.
17. Siempre que se diseña un sistema de aire acondicionado y ventilación se debe tener
presente el consumo eléctrico de los equipos como chillers, bombas, ventiladores etc.;
ya que equipos con mayor consumo eléctrico producen mayor costo de electricidad, y
generalmente, este costo de electricidad es un aspecto muy olvidado por los
diseñadores..
133
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
1. Bearg W., David (1993). Indoor Air Quality and HVAC Systems. Florida, E.U.A. Lewis Publishers.
2. Felder, Richard & Rousseau, Ronald (1991). Principios Elementales de los Procesos Químicos (2da edición). Wilmington, Delaware, E.U.A. Addison-Wesley Iberoamericana, S.A.
3. Grima, Nils & Rosales, Robert (1996). Manual de Diseño de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado, Volumen 1. Madrid, España. McGraw-Hill.
4. Goribar, Hernández (2004). Fundamentos de Aire Acondicionado y Refrigeración. México, D.F. Editorial Limusa, S.A.
5. Hernández, Jorge & Cabrera Marlon. Ahorro de Energía Agua en la Industria Hotelera: Sistemas HVAC. http://www.ase.org/uploaded_files/eeip/HVAC.pdf
6. Incropera, Frank & DeWitt David (1996). Fundamentos de Transferencia de Calor (4ta edición). Naucalpan de Juárez, México. Prentice Hall.
7. Moya, Carlos Ruiz (1997). Carga Térmica de Climatización. Barcelona, España. Ediciones CEAC.
8. Miranda Barreras, Angel Luis (1996). La Psicrometría. Barcelona, España. Ediciones CEAC.
9. Prado Tudare, José Gustavo. Cálculo de Cargas Térmicas. http://www.monografias.com/trabajos4/cargasterm/cargasterm.shtml
10. Quadri, Nestor (2001). Sistemas de Aire Acondicionado: Calidad del Aire Interior. Buenos Aires, Argentina. Librería y Editorial Alsina.
11. Rodríguez, Adan. Aire Acondicionado y Refrigeración. http://www.monografias.com/trabajos/aireacondi/aireacondi.shtml
12. Rosario, Luis (1989). Curso de Ventilación Mecánica. Mérida, Venezuela. Universidad De Los Andes.
13. Rudoy, William & Cuba, Joseph (1979). Cooling and heating Load Calculation Manual (2da edición). New York, E.U.A. American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers, Inc.
14. Van Wylen (2002). Fundamentos de Termodinámica (2da edición). México, D.F. Editorial Limusa, S.A.
15. Aire Acondicionado (2006). http://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionado
134
16. Aerometal, Rejillas, Difusores y Filtros. Caracas-Venezuela.
17. Air Cooled Series R, Rotary Liquid Chiller (2004). E.U.A. TRANE.
18. ASHRAE Standard, ASHRAE 62-1999 (1999). Atlanta-E.U.A. American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers, Inc.
19. (1971). Carrier System Design Manual, Part 2: Air Distribution (9na edición). New York, E.U.A. Carrier Air Conditioning Company.
20. Chilled Water Fan Coil Unit (2004). E.U.A. TRANE.
21. Climatización (2007). http://es.wikipedia.org/wiki/Climatizaci%C3%B3n
22. Difusores Slot. Venezuela. IECA.
23. Dirección General de Obras y Conservación. Sistemas de Conducción de Aire. http://www.obras.unam.mx/normas/proy_ing/ing_elec/aire/c_d_air.html
24. FREDIVE, C.A. Ventiladores Industriales. Caracas-Venezuela. Amca Internacional Member.
25. Gaceta Oficial de la Republica de Venezuela.
26. (2001). Instalaciones Térmicas en Edificios (3ra edición). Madrid, España. Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR).
27. (1997). Manual de Ingeniería de Aplicaciones: Diseño y Control de Sistemas de Enfriadoras Múltiples. México. TRANE.
28. Normas para el Control y Manejo de Sustancias, Materiales y Desechos peligrosos. Ministerio de Sanidad y Asistencia Social (M.S.A.S.). Venezuela. http://www.ciec.org.ve/data/intranet/PROYECTO%20LEY%2055.doc
29. Packaged Climate Changer, Air Handler Product Catalog (2004). E.U.A. TRANE.
30. Refrigeración (2007). http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n
31. Rejillas de Suministro. Barcelona-Venezuela. IECA.
32. Sistema de Confortabilidad Aire Acondicionado Climatizador. Formauto Centro de Formación.
33. Sistemas de Refrigeración (2006). http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_refrigeraci%C3%B3n
34. Split System Cooling Units (2004). E.U.A. TRANE.
35. Stylus Trane (2006). E.U.A. TRANE.
135
36. Temperatura (2007). http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura
136
ANEXOS
Anexo A. Resultados de los Cálculos de Carga Térmica.
Tabla A.1. Calculo de carga térmica Centro Comercial La Encrucijada.
Carga de Carga de enfriamiento enfriamiento
Nombre del sistema del
Serpentín Nombre del Sistema del
Serpentín ( Tons ) ( Tons )
Sistema Administración S1 2,4 Sistema PB-21 4
Sistema Casino Sótano 1 197,2 Sistema PB-22 6,5
Sistema Comedor Sótano 2 0 Sistema PB-23 6,9
Sistema Jardín Doble Altura 58,4 Sistema PB-24 4
Sistema M-1 Lobby 25,2 Sistema PB-25 4
Sistema M-10 2,7 Sistema PB-26 17,6
Sistema M-11 21,3 Sistema PB-27 2,9
Sistema M-12 2,2 Sistema PB-28 2,4
Sistema M-13 2,2 Sistema PB-29 3,2
Sistema M-14 2,2 Sistema PB-3 2
Sistema M-15 2,2 Sistema PB-30 2,9
Sistema M-16 2,2 Sistema PB-31 2,8
Sistema M-18 2,2 Sistema PB-32 2,7
Sistema M-19 2,2 Sistema PB-33 2,7
Sistema M-2 12,3 Sistema PB-34 2,7
Sistema M-20 2,2 Sistema PB-35 2,7
Sistema M-21 3,7 Sistema PB-36 2,8
Sistema M-22 1,5 Sistema PB-37 2,9
Sistema M-23 1,4 Sistema PB-38 3,5
Sistema M-24 1,3 Sistema PB-39 0,6
Sistema M-25 26,4 Sistema PB-4 2,7
Sistema M-3 2,7 Sistema PB-40 1,7
Sistema M-4 2,8 Sistema PB-41 2
Sistema M-5 2,2 Sistema PB-5 1,8
137
Sistema M-6 2,4 Sistema PB-6 1,4
Sistema M-7 2,4 Sistema PB-7 2,4
Sistema M-8 2,2 Sistema PB-8 2,8
Sistema M-9 2,8 Sistema PB-9 2,6
Sistema Pasillo PB 60,8 Sistema Sala 1 34,8
Sistema Feria y Pasillo Mz 110,2 Sistema Sala 2 20,3
Sistema PB-1 1,8 Sistema Sala 3 20,3
Sistema PB-10 2,6 Sistema Sala 4 20,3
Sistema PB-11 2,6 Sistema Sala 5 20,3
Sistema PB-12 2,6 Sistema Sala 6 22,1
Sistema PB-13 2,6 Sistema Sala Proyecciones 5,7
Sistema PB-14 2,6 Sistema Seguridad Sótano
1 2,5
Sistema PB-15 1,8 -------------------------------------- -------------------
Sistema PB-16 2,1 -------------------------------------- -------------------
Sistema PB-17 0,7 -------------------------------------- -------------------
Sistema PB-18 0,6 -------------------------------------- -------------------
Sistema PB-19 25,1 -------------------------------------- -------------------
Sistema PB-2 2,3 -------------------------------------- -------------------
Sistema PB-20 4 -------------------------------------- -------------------
138
Tabla A.2. Carga Térmica Hotel La Encrucijada.
Carga de Carga de enfriamiento enfriamiento
Nombre del Sistema del
Serpentín Nombre del Sistema del
Serpentín
( Tons ) ( Tons )
Sistema Administración S1 2,9 Sistema Hab NW 3(3) 1,2
Sistema Almacén S1 1,3 Sistema Hab NW3 P4 1,6
Sistema Back Office PB 1,7 Sistema Hab SE 1 1
Sistema Bar PB 20,6 Sistema Hab SE 1 P4 2
Sistema Cocina PB 5,5 Sistema Hab SE 1 P4(1) 2Sistema Comedor
Empleados S1 3,4 Sistema Hab SE 1 P4(2) 2
Sistema Comedor PB 11,9 Sistema Hab SE 1 P4(3) 2
Sistema Eventos PB 25,3 Sistema Hab SE 1 P4(4) 2
Sistema Hab Nw 1 1,1 Sistema Hab SE 1 P4(5) 2
Sistema Hab NW 1 P4 1,6 Sistema Hab SE 1 P4(6) 2
Sistema Hab NW 1 P4(1) 1,6 Sistema Hab SE 1 P4(7) 2
Sistema Hab NW 1 P4(10) 1,6 Sistema Hab SE 1(1) 1
Sistema Hab NW 1 P4(11) 1,6 Sistema Hab SE 1(10) 1
Sistema Hab NW 1 P4(2) 1,6 Sistema Hab SE 1(11) 1
Sistema Hab NW 1 P4(3) 1,6 Sistema Hab SE 1(12) 1
Sistema Hab NW 1 P4(4) 1,6 Sistema Hab SE 1(13) 1
Sistema Hab NW 1 P4(5) 1,6 Sistema Hab SE 1(14) 1
Sistema Hab NW 1 P4(6) 1,6 Sistema Hab SE 1(15) 1
Sistema Hab NW 1 P4(7) 1,6 Sistema Hab SE 1(16) 1
Sistema Hab NW 1 P4(8) 1,6 Sistema Hab SE 1(17) 1
Sistema Hab NW 1 P4(9) 1,6 Sistema Hab SE 1(18) 1
Sistema Hab Nw 1(1) 1,1 Sistema Hab SE 1(19) 1
Sistema Hab Nw 1(10) 1,1 Sistema Hab SE 1(2) 1
Sistema Hab Nw 1(11) 1,1 Sistema Hab SE 1(20) 1
Sistema Hab Nw 1(12) 1,1 Sistema Hab SE 1(21) 1
Sistema Hab Nw 1(13) 1,1 Sistema Hab SE 1(22) 1
Sistema Hab Nw 1(14) 1,1 Sistema Hab SE 1(23) 1
Sistema Hab Nw 1(15) 1,1 Sistema Hab SE 1(24) 1
Sistema Hab Nw 1(16) 1,1 Sistema Hab SE 1(25) 1
139
Sistema Hab Nw 1(17) 1,1 Sistema Hab SE 1(26) 1
Sistema Hab Nw 1(18) 1,1 Sistema Hab SE 1(27) 1
Sistema Hab Nw 1(19) 1,1 Sistema Hab SE 1(28) 1
Sistema Hab Nw 1(2) 1,1 Sistema Hab SE 1(29) 1
Sistema Hab Nw 1(20) 1,1 Sistema Hab SE 1(3) 1
Sistema Hab Nw 1(21) 1,1 Sistema Hab SE 1(30) 1
Sistema Hab Nw 1(22) 1,1 Sistema Hab SE 1(31) 1
Sistema Hab Nw 1(23) 1,1 Sistema Hab SE 1(4) 1
Sistema Hab Nw 1(24) 1,1 Sistema Hab SE 1(5) 1
Sistema Hab Nw 1(25) 1,1 Sistema Hab SE 1(6) 1
Sistema Hab Nw 1(26) 1,1 Sistema Hab SE 1(7) 1
Sistema Hab Nw 1(27) 1,1 Sistema Hab SE 1(8) 1
Sistema Hab Nw 1(28) 1,1 Sistema Hab SE 1(9) 1
Sistema Hab Nw 1(29) 1,1 Sistema Hab SE 2 1,1
Sistema Hab Nw 1(3) 1,1 Sistema Hab SE 2 P4 1,6
Sistema Hab Nw 1(30) 1,1 Sistema Hab SE 2(1) 1,1
Sistema Hab Nw 1(31) 1,1 Sistema Hab SE 2(2) 1,1
Sistema Hab Nw 1(32) 1,1 Sistema Hab SE 2(3) 1,1
Sistema Hab Nw 1(33) 1,1 Sistema Hab SE 3 1,1
Sistema Hab Nw 1(34) 1,1 Sistema Hab SE 3 P4 2
Sistema Hab Nw 1(35) 1,1 Sistema Hab SE 3(1) 1,1
Sistema Hab Nw 1(36) 1,1 Sistema Hab SE 3(2) 1,1
Sistema Hab Nw 1(37) 1,1 Sistema Hab SE 3(3) 1,1
Sistema Hab Nw 1(38) 1,1 Sistema Hab SE 4 1,1
Sistema Hab Nw 1(39) 1,1 Sistema Hab SE 4 P4 1,5
Sistema Hab Nw 1(4) 1,1 Sistema Hab SE 4 P4(1) 1,5
Sistema Hab Nw 1(40) 1,1 Sistema Hab SE 4(1) 1,1
Sistema Hab Nw 1(41) 1,1 Sistema Hab SE 4(2) 1,1
Sistema Hab Nw 1(42) 1,1 Sistema Hab SE 4(3) 1,1
Sistema Hab Nw 1(43) 1,1 Sistema Hab SE 4(4) 1,1
Sistema Hab Nw 1(44) 1,1 Sistema Hab SE 4(5) 1,1
Sistema Hab Nw 1(45) 1,1 Sistema Hab SE 4(6) 1,1
Sistema Hab Nw 1(46) 1,1 Sistema Hab SE 4(7) 1,1
Sistema Hab Nw 1(47) 1,1 Sistema Kiosco Alquiler
S1 1
140
Sistema Hab Nw 1(5) 1,1 Sistema Lavandería S1 4,4
Sistema Hab Nw 1(6) 1,1 Sistema Lobby 7,8
Sistema Hab Nw 1(7) 1,1 Sistema Pasillo P1 0
Sistema Hab Nw 1(8) 1,1 Sistema Pasillo P2 0
Sistema Hab Nw 1(9) 1,1 Sistema Pasillo P3 0
Sistema Hab Nw 2 1,1 Sistema Pasillo P5 0
Sistema Hab NW 2 P4 2,2 Sistema Recepción 0,4
Sistema Hab Nw 2(1) 1,1 Sistema Salones S1 29
Sistema Hab Nw 2(2) 1,1 Sistema Taller
Mantenimiento S1 2,9
Sistema Hab Nw 2(3) 1,1 Sistema Pasillo S1 8,5
Sistema Hab NW 3 1,2 Sistema Pasillo P4 0
Sistema Hab NW 3(1) 1,2 ---------------------------- ----------------
Sistema Hab NW 3(2) 1,2 ---------------------------- ----------------
Tabla A.3. Cálculos de carga térmica Car´s Center La Encrucijada.
Carga de Enfriamiento
Nombre del Sistema Del
Serpentín
( Tons )
Sistema Mezanine Oficina 1,4
Sistema Mezanine Tienda 7,4
Sistema mezanine doble altura 7,3
Sistema Oficina PB 1 0,9
Sistema Oficina PB 2 0,7
Sistema Oficina PB 3 0,8
Sistema Zona Publico PB 7,1
141
Anexo B. Especificaciones equipos.
Tabla B.1. Especificaciones de Unidades Enfriadoras de Agua Helada “UEA” del Centro Comercial La Encrucijada.
Caudal de agua (GPM)
Temp. de
entrada (ºF)
Temp. de
salida (ºF)
Caida de
presión (PIES C.A.)
UEA-1 UEA-2 UEA-3
700 54 42 15 350 355 480/3/60Tornillo enfriado por aire
TRANE RTAC 350
UNIDADES ENFRIADORAS DE AGUA "UEA"
Evaporador
Capacidad (T.R.)
Consumo Aprox. (Kw)
V/F/Hz TipoMarca
modelo o similar
U N I D A D
Nº:
Tabla B.2. Especificaciones de Bombas de Agua Helada del Sistema Primario “BAHP” del Centro Comercial La Encrucijada”
Caudal de agua (GPM)
Altura dinamica
(PIES C.A.)
R P MMinima
Eficiencia (%)
H P Aprox.
V/F/Hz ObservacionesPlano de referencia
Marca modelo
o similar
BAHP-1 BAHP-2 BAHP-3 BAHP-R
700 33 1750 70 10 480/3/60
Tipo In-Line no sobrecargable. Motor de velocidad constante.
BAHP-R suministrada sin instalar
IM-5TACO 5008
BOMBAS DE AGUA HELADA PRIMARIO "BAHP"
U N I D A DNº:
Tabla B.3. Especificaciones de Bombas de Agua Helada del Sistema Secundario “BAHS” del Centro Comercial La Encrucijada”
Caudal de agua (GPM)
Altura dinamica
(PIES C.A.)
R P MMinima
Eficiencia (%)
H P Aprox,
V/F/Hz ObservacionesPlano de referencia
Marca modelo
o similar
BAHS-1 BAHS-2 BAHS-3 BAHS-R
840 70 3500 70 25 480/3/60
Tipo In-Line no sobrecargable. Motor de velocidad variable.
BAHS-R suministrada sin instalar
IM-5TACO 4007
BOMBAS DE AGUA HELADA SECUNDARIO "BAHS"
U N I D A DNº:
142
Tabla B.4. Especificaciones de ventiladores Inyectores “VI” del Centro Comercial La Encrucijada.
ServicioCaudal de aire (PCM)
Presión externa
total (" DE H2O)
Pot. Req. (HP)
V/F/Hz Tipo diametro RPM
Plano de
Ref. (IM)
Cant.Marca
modelo o similar
VI-S2-01Inyección AF para estacionamiento
54020 1.35 40 480/3/60VENAXIAL TAMAÑO 60
680 IM-1 1FREDIVE VXF-60
VI-S2-02Inyección AF para estacionamiento
52000 1.35 40 480/3/60VENAXIAL TAMAÑO 54
660 IM-1 1FREDIVE VXF-60
VI-M-01Inyección AF para local M-25
2400 0,25 1/3 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 181750 IM-4 1
FREDIVE AFP3-18
VI-M-02Inyección AF para UMA's-Pasillo superior
7545 0,25 2 480/3/60PROPELA
TAMAÑO 241800 IM-4 1
FREDIVE AFP4-24
VI-T-01Inyección campanas locales M-22, 23 y 24
6750 0.25 1 480/3/60CENTRIFUGO TAMAÑO 30
491 IM-5 1FREDIVE
BSF-30
VI-T-02
Inyección campanas locales M-12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 y 21
13500 0,5 1,5 480/3/60CENTRIFUGO TAMAÑO 24
760 IM-5 1FREDIVE BDF-24
VI-T-03Inyección AF locales PB-19, M-11 y casino
10200 0,75 5 480/3/60TUBO AXIAL TAMAÑO 36
1200 IM-5 1FREDIVE
P4X-36
VI-T-04Inyección AF locales PB-26, M-2 y casino
8960 0,75 5 480/3/60TUBO AXIAL TAMAÑO 36
1200 IM-5 1FREDIVE
P4X-36
VENTILADORES INYECTORES "VI"
U N I D A DNº:
U N I D A DNº:
U N I D A DNº:
143
Tabla B.5. Especificaciones de ventiladores Extractores “VE” del Centro Comercial La Encrucijada.
ServicioCaudal de aire (PCM)
Presión externa
total (" de H2O)
Pot. Req. (HP)
V/F/Hz Tipo diametro RPM
Plano de
Ref. (IM)
Cant.Marca
modelo o similar
VE-S2-01Ventilación Estacionamiento 2
52000 1 40 480/3/60VENAXIAL
TAMAÑO 54800 IM-1 2
FREDIVE VXF-54
VE-S2-02Extracción sanitarios sótano 2
1510 0,38 1/4 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 161750 IM-1 1
FREDIVE AFP3-16
VE-S1-01Ventilación Estacionamiento 1
47500 1 30 480/3/60VENAXIAL
TAMAÑO 54750 IM-2 2
FREDIVE VXF-54
VE-S1-02Extracción sanitarios oficinas sotano 1
120 0,13 1/70 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 81550 IM-2 2
FREDIVE AFP3-8
VE-PB-01Extracción sanitarios Nivel +3,00
1510 0,38 1/4 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 161750 IM-3 1
FREDIVE AFP3-16
VE-PB-02Extracción sanitarios locales PB-22 y PB-
80 0,13 1/70 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 61550 IM-3 2
FREDIVE AFP3-6
VE-M-01Extracción sanitarios Nivel +9,00
1700 0,38 1/4 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 161750 IM-5 1
FREDIVE AFP3-16
VE-T-01Extracción sanitarios locales PB-19 y M-11
260 0.25 1/70 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 101550 IM-5 1
FREDIVE AFP3-10
VE-T-02Extracción sanitarios publicos
3920 0,38 1/2 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 201750 IM-5 1
FREDIVE AFP3-20
VE-T-03Extracción sanitarios públicos PB
1230 0,38 1/4 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 141750 IM-5 1
FREDIVE AFP3-14
VE-T-04Extracción sanitarios local M-25
130 0,25 1/70 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 101550 IM-5 1
FREDIVE AFP3-10
VE-T-05Extracción sanitarios locales PB-26 y M-2
140 0,25 1/70 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 101550 IM-5 1
FREDIVE AFP3-10
VE-T-06Extracción campana locales M-22, 23 y 24
7500 0,25 1,5 480/3/60CENTRIFUGO TAMAÑO 30
519 IM-5 1FREDIVE
BSF-30
VE-T-07
Extracción campana locales M-12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 y 21
15000 0,38 5 480/3/60CENTRIFUGO TAMAÑO 36
564 IM-5 2FREDIVE
BSF-36
VE-T-08Extracción medidores electricos y cuarto de electricidad
2480 0,5 1/3 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 181750 IM-5 1
FREDIVE AFP3-18
VE-T-09Extracción sanitario Sala Proyecciones
100 0,25 1/70 115/1/60PROPELA
TAMAÑO 101550 IM-5 1
FREDIVE AFP3-10
VE-T-10Extracción equipos sala proyecciones
3000 0,5 1,5 480/3/60VENAXIAL
TAMAÑO 151732 IM-6 1
FREDIVE VXF-15
VENTILADORES EXTRACTORES "VE"
U N I D A DNº:
144
UMA -S2-01 Comedor S2 1500 0,75 1 480/3/60 1500 81,4 72,2 53,0 52,6 44 18,0 15 1 IM-1TRANE LPC-A-3
TIPO HORIZ. DESCARGA FRONTAL.
UMA-S1-01 Casino 4600 0,75 3 480/3/60 1250 80,2 67,8 53,0 52,0 44 40,0 15 12 IM-2TRANE
LPC-A-10TIPO HORZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA -PB-01 Local PB-19 5000 0,75 3 480/3/60 800 76,8 64,9 53,0 52,0 44 30,0 15 2 IM-3TRANE
LPC-A-10TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-PB-02 Local PB-26 6000 0,75 3 480/3/60 880 77,5 64,8 53,0 51,9 44 48,0 15 1 IM-3TRANE
LPC-A-12TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-PB-03Local PB-22
y PB-233000 0,75 3 480/3/60 395 76,8 65,0 53,0 52,0 44 18,0 15 2 IM-3
TRANE LPC-A-06
TIPO HORIZ. DESCARGA FRONTAL
UMA -PB-04 Pasillo PB 5100 0,75 5 480/3/60 3623 88,8 77,9 53,3 53,1 44 75,0 15 1 IM-3TRANE
LPC-A-10TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-PB-05 Pasillo PB 5100 0,75 5 480/3/60 3623 88,8 77,9 53,3 53,1 44 75,0 15 1 IM-3TRANE
LPC-C-10TIPO VERT. DESCARGA
FRONTAL
UMA-PB-06Jardin Doble
Altura17000 0,75 25 480/3/60 640 71,8 60,2 53,0 51,9 44 76,0 15 1 IM-3
TRANE LPC-A-30
TIPO HORIZ. DESCARGA FRONTAL
UMA -M-01 Local M-25 6000 0,75 5 480/3/60 2400 80,0 70,6 53,0 52,5 44 72,0 15 1 IM-4TRANE
LPC-A-12TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-M-02 Local M-11 4100 0,75 5 480/3/60 1100 74,1 63,3 53,0 52,0 44 30,0 15 2 IM-4TRANE
LPC-A-08TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-M-03 Local M-2 4900 0,75 5 480/3/60 580 74,1 63,0 53,0 52,0 44 30,0 15 1 IM-4TRANE
LPC-A-10TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-M-04 Lobby 4100 0,75 5 480/3/60 4000 94,2 82,7 52,3 52,6 44 72,0 15 1 IM-4TRANE
LPC-A-08TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-M-05Jardin Doble
Altura17000 0,75 25 480/3/60 640 71,8 60,2 53,0 51,9 44 76,0 15 1 IM-4
TRANE LPC-A-30
TIPO HORIZ. DESCARGA FRONTAL
UMA-M-06Feria comida y Pasillo Mz
18000 0,75 25 480/3/60 3455 75,8 65,2 53,0 52,1 44 135,0 15 2 IM-4TRANE
LPC-A-30TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-T-01 Sala 1 5300 0,75 5 480/3/60 3770 86,8 77,4 53,0 52,9 44 86,4 15 1 IM-5TRANE
LPC-A-10TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-T-02Sala 1, 2, 3,
4 y 52800 0,75 2 480/3/60 2240 90,2 79,7 53,0 53,0 44 50,0 15 4 IM-5
TRANE LPC-A-06
TIPO HORIZ. DESCARGA FRONTAL
UMA-T-03 Sala 6 3500 0,75 3 480/3/60 2240 86,6 76,4 53,0 52,7 44 60,0 15 1 IM-5TRANE
LPC-A-08TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
UMA-T-04Sala de
Proyecciones
3300 0,75 3 480/3/60 90 72,0 59,9 53,0 51,8 44 18,0 15 1 IM-5TRANE
LPC-A-06TIPO HORIZ.
DESCARGA FRONTAL
ObservacioonesCaudal de agua (GPM)
Max. Perdida
de presión
(PIES de H2O)
Cant.Marca
modelo o similar
Caudal de aire fresco (PCM)
V/F/Hz
Potencia estimada
del motor (HP)
Plano Ref. (IM)
Ambiente
VENTILADOR SERPENTIN DE ENFRIAMIENTO
UNIDADES MANEJADORAS DE AIRE "UMA"
P.E. Externa (" H2O)
Caudal de
suministro (PCM)
Temp. de
entrada del
agua (ºF)
Temp. de entrada del
aire
Temp. de entrada del
aire
U N I D A DNº:
Tabla B.6. Especificaciones de las Unidades Manejadoras de Aire “UMAs” del Centro Comercial La Encrucijada.
145
BS (ºF)
BH (ºF)
FC -S1-01 Administración S1 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 120 81,9 67,4 44 6,0 15,0 1 IM-2 TRANE HCCA-10
FC-S1-02 Seguridad S1 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 180 82,1 69,1 44 6,0 15,0 1 IM-2 TRANE HCCA-10
FC-PB-01 Local PB-1 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 85 79,0 64,2 44 6,0 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-10
FC-PB-02 Local PB-2, PB-3, PB-7 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 135 78,8 67,2 44 6,0 15,0 3 IM-3 TRANE HCCA-10
FC-PB-03 Local PB-4 1400 0,40 490 115/1/60 3,5 155 78,4 66,0 44 8,4 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-14
FC -PB-04 Local PB-5 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 105 78,8 66,5 44 6,0 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-10
FC-PB-05 Local PB-6 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 70 77,0 64,8 44 6,0 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-10
FC-PB-06
Local PB-8, PB-9, PB-10, PB-11, PB-12, PB-13,PB-14, PB-32, PB-33, PB-34, PB-35 y PB-38
1400 0,40 490 115/1/60 3,5 175 80,5 68,1 44 8,4 15,0 12 IM-3 TRANE HCCA-14
SERPENTIN DE ENFRIAMIENTOVENTILADOR
UNIDADES FAN- COIL "FC"
V/F/Hz
Caudal de
agua (GPM)
Max. Perdida
de presión de agua (PIES
de H2O)
Aire Fresco (PCM)
Temp. de entrada del
aire
Temp. de
entrada del
agua (ºF)
Cap. total
(T.R.)
Marca modelo o similar
Caudal de Suministro (PCM)
P.E. (" H2O)
CantAmbientes
Plano Ref. (IM)
Potencia estimada del motor
(W)
U N I D A D
Nº:
Tabla B.7. Especificaciones de las Unidades Fan-Coil “FCs” del Centro Comercial La Encrucijada.
146
FC-PB-07 Local PB-15 y PB-16 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 115 79,9 67,4 44 6,0 15,0 2 IM-3 TRANE HCCA-10
FC-PB-08 Local PB-17 y PB-18 400 0,30 110 115/1/60 1,0 35 77,6 65,3 44 2,4 15,0 2 IM-3 TRANE HFCA-04
FC-PB-09Locales PB-20, PB-21, PB-24 y PB-25
1800 0,40 740 480/3/60 4,5 210 77,6 65,2 44 10,8 15,0 4 IM-3 TRANE HCCA-18
FC-PB-10 Local PB-27 1400 0,40 490 115/1/60 3,5 160 77,8 65,5 44 8,4 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-14
FC-PB-11 LocaL PB-28 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 160 80,4 67,9 44 6,0 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-10
FC -PB-12 Local PB-29 1400 0,40 490 115/1/60 3,5 205 79,9 67,4 44 8,4 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-14
FC-PB-13Local PB-30, PB-31 y PB-37
1400 0,40 490 115/1/60 3,5 190 80,9 68,1 44 8,4 15,0 3 IM-3 TRANE HCCA-14
FC-PB-14 Local PB-36 1400 0,40 490 115/1/60 3,5 180 80,8 68,0 44 8,4 15,0 1 IM-3 TRANE HCCA-14
FC-PB-15 Local PB-39 400 0,30 110 115/1/60 1,0 70 80,7 69,4 44 2,4 15,0 1 IM-3 TRANE HFCA-04
FC -PB-16 Local PB-40 y PB-41 1000 0,40 320 115/1/60 2,5 105 80,5 67,7 44 6,0 15,0 2 IM-3 TRANE HCCA-10
FC -M-01Local M-22, M-23 y M-24
600 0,40 162 115/1/60 1,5 100 76,4 66,1 44 3,6 15,0 3 IM-4 TRANE HFCA-06
FC-M-02 Local M-21 1800 0,40 740 480/3/60 4,5 235 75,7 65,4 44 10,8 15,0 1 IM-4 TRANE HCCA-18
FC-M-03Local M-12, M-13, M-14, M-15, M-16, M-17, M-18, M-19, M-20
1000 0,40 320 115/1/60 2,5 155 77,5 67,3 44 6,0 15,0 9 IM-4 TRANE HCCA-10
FC-M-04Local M-10, M-9, M-4 y M-3
1400 0,40 490 115/1/60 3,5 140 74,4 63,6 44 8,4 15,0 4 IM-4 TRANE HCCA-14
FC-M-05Local M-8, M-7, M-6 y M-5
1000 0,40 320 115/1/60 2,5 115 74,4 63,5 44 6,0 15,0 4 IM-4 TRANE HCCA-10
147
Tabla B.8. Especificaciones de las Unidades Enfriadoras de Agua “UEA” del Hotel La Encrucijada.
CAUDAL DE AGUA
(GPM)
TEMP. DE ENTRADA
(ºF)
TEMP. DE
SALIDA (ºF)
CAIDA DE
PRESION (PIES C.A.)
UEA-01 UEA-02
372 54 44 15 155 235 480/3/60TORNILLO ENFRIADO POR AIRE
TRANE RTAC-155
UNIDADES ENFRIADORAS DE AGUA "UEA"
EVAPORADOR
CAPACIDAD (T.R.)
CONSUMO APROX.
(Kw)V/F/Hz TIPO
MARCA MODELO O
SIMILAR
U N I D A D
Nº:
Tabla B.9. Especificaciones de Bombas de Agua “BAH” del Hotel La Encrucijada.
CAUDAL DE AGUA
(GPM)
ALTURA DINAMICA (PIES C.A.)
R P MMINIMA
EFICIENCIA (%)
H P APROX.
V/F/Hz OBSERVACIONESPLANO DE
REFERENCIA
MARCA MODELO O
SIMILAR
BAH-1 BAH-2 BAH-R
372 80 1750 70 15 480/3/60
TIPO IN-LINE NO SOBRECARGABLE.
BAH-R SUMINISTRA SIN INSTALAR
IM-5TACO
VI-3010
BOMBAS DE AGUA HELADA "BAH"
U N I D A DNº:
Tabla B.10. Especificaciones de Ventiladores Extractores “VE” del Hotel La Encrucijada
SERVICIOCAUDAL DE AIRE
(PCM)
PRESION EXTERNA
TOTAL (" DE H2O)
POTENCIA REQUERIDA
(HP)V/F/Hz
TIPO DIAMETRO
PLANO DE REFERENCIA
(IM)RPM CANT.
MARCA MODELO
O SIMILAR
VE-PB-01 COCINA 3700 11/2 2 480/3/60CENTRIFUGO
20 IM-3 1134 1
FREDIVE BSF-20
VE-T-01 HABITACIONES 250 1/8 1/70 115/1/60HONGO
CENTRÍFUGO 10
IM-5 1500 26FREDIVE HADF-10
VE-T-02 S1 Y PB 2300 5/8 1/3 115/1/60HONGO
CENTRÍFUGO 18
IM-6 1750 1FREDIVE HADF-18
VENTILADORES EXTRACTORES "VE"
U N I D A DNº:
Tabla B.11. Especificaciones de Ventiladores Inyectores “VI” del Hotel La Encrucijada.
SERVICIOCAUDAL DE AIRE
(PCM)
PRESION EXTERNA
TOTAL (" DE H2O)
POTENCIA REQUERIDA
(HP)V/F/Hz
TIPO DIAMETRO
PLANO DE REFERENCIA
(IM)RPM CANT.
MARCA MODELO
O SIMILAR
VI-S1-01EQUIPO
UMA-S1-013000 1/8 1/3 115/1/60 PROPELA 18 IM-1 1750 1
FREDIVE AFP3-18
VI-S1-02 EQUIPOS S1 1864 3/8 1/4 115/1/60 PROPELA 16 IM-1 1750 1FREDIVE AFP3-16
VI-PB-01EQUIPOS
PB2820 3/8 1/3 115/1/60 PROPELA 18 IM-2 1750 1
FREDIVE AFP3-18
VI-PB-02 COCINA 3330 1/2 2 480/3/60CENTRIFUGO
16IM-3 1407 1
FREDIVE BSF-16
VENTILADORES INYECTORES "VI"
U N I D A DNº:
148
BS (ºF)
BH (ºF)
BS (ºF)
BH (ºF)
UMA -S1-01 SALONES 4200 0,70 5 480/3/60 3000 90,3 78,5 53,0 52,8 44 72 15 1 IM-1TRANE
LPC-A-08Tipo Horizontal, descarga Frontal
UMA-S1-02 PASILLO S1 2100 0,70 2 480/3/60 885 83,4 72,6 53,0 52,4 44 24 15 1 IM-1TRANE
LPC-A-06Tipo Horizontal, descarga Frontal
UMA -PB-01 EVENTOS 6300 0,70 5 480/3/60 2125 82,7 70,6 54,0 53,1 44 72,0 15 1 IM-2TRANE
LPC-A-12Tipo Horizontal, descarga Frontal
UMA-PB-02 LOBBY 2300 0,70 2 480/3/60 695 80,7 69,3 54,0 53,2 44 24,0 15 1 IM-2TRANE
LPC-A-06Tipo Horizontal, descarga Frontal
UMA-PB-03 COMEDOR 2100 0,70 2 480/3/60 1940 94,4 82,9 53,0 53,2 44 30,0 15 1 IM-2TRANE
LPC-A-06Tipo Horizontal, descarga Frontal
UMA-PB-04 COCINA 2600 0,70 2 480/3/60 335 75,6 63,8 53,0 51,9 44 18,0 15 1 IM-2TRANE
LPC-A-06Tipo Horizontal, descarga Frontal
UMA-PB-05 BAR 4900 0,70 5 480/3/60 1800 81,2 70,3 54,0 53,3 44 53,0 15 1 IM-2TRANE
LPC-A-10Tipo Horizontal, descarga Frontal
UMA -P1-01 PASILLO P1 1580 0,70 2 480/3/60 780 80,4 72,0 53,0 52,6 44 30,0 15 2 IM-3TRANE
LPC-C-03Tipo Vertical,
descarga Frontal
UMA-P2-01 PASILLO P2 1580 0,70 2 480/3/60 780 80,4 72,0 53,0 52,6 44 30,0 15 2 IM-3TRANE
LPC-C-03Tipo Vertical,
descarga Frontal
UMA-P3-01 PAILLO P3 1580 0,70 2 480/3/60 780 80,4 72,0 53,0 52,6 44 30,0 15 2 IM-3TRANE
LPC-C-03Tipo Vertical,
descarga Frontal
UMA-P4-01 PASILLO P4 1580 0,70 2 480/3/60 780 80,4 72,0 53,0 52,6 44 30,0 15 2 IM-3TRANE
LPC-C-03Tipo Vertical,
descarga Frontal
UMA-P5-01 PAILLO P5 4000 0,70 5 480/3/60 1560 79,7 69,9 53,0 52,4 44 48,0 15 1 IM-4TRANE
LPC-C-08Tipo Vertical,
descarga Frontal
Ambiente
VENTILADOR SERPENTIN DE ENFRIAMIENTOUNIDADES MANEJADORAS DE AIRE "UMA"
P.E. Externa (" H2O)
Caudal de suministro
(PCM)
Temp. de
entrada del agua
(ºF)
Temp. de entrada de
aire
Temp. de entrada de
aire
Caudal de aire fresco (PCM)
V/F/Hz
Potencia estimada
del motor (HP)
Plano Ref. (IM)
ObservacionesCaudal de agua (GPM)
Max. Pérdida presión de agua (PIES de
H2O)
Cant.
Marca modelo o
similar
U N I D A DNº:
Tabla B.12. Especificaciones de Unidades Manejadoras de Aire “UMAs” del Hotel La Encrucijada.
149
VENTILADOR SERPENTIN DE ENFRIAMIENTO
Aire fresco (PCM)
BS (ºF)
BH (ºF)
FC -S1-01 ADMINISTRACIÓN, ETC. 1200 0,40 324 115/1/60 3 180 84 69,4 44 7,2 15 1 IM-1TRANE HFCA-
12
FC-S1-02 ALMACEN 600 0,40 162 115/1/60 1,5 30 78,4 62,9 44 3,6 15 1 IM-1TRANE HFCA-
06
FC-S1-03 COMEDOR 1400 0,40 400 115/1/60 3,5 400 94,4 82,9 44 8,4 15 1 IM-1TRANE HFCA-
14
FC-S1-04TALLER
MANTENIMIENTO1200 0,40 324 115/1/60 3 135 81,5 66,3 44 7,2 15 1 IM-1
TRANE HFCA-12
FC-S1-05 LAVANDERIA 1800 0,40 740 480/3/60 4,5 195 80,4 65,5 44 10,8 15 1 IM-1TRANE HCCA-
18
FC-S1-06 KIOSKO, ALQUIER 400 0,40 110 115/1/60 1 45 80,2 65,5 44 2,4 15 1 IM-1TRANE HFCA-
04
FC -PB-01 OFICINA Y RECEPCIÓN 800 0,40 200 115/1/60 2 105 81,2 66 44 4,8 15 1 IM-2TRANE HFCA-
08
FC -P1-01 HABITACIONES P1 600 0,40 162 115/1/60 1,5 60 77,8 64,9 44 3,6 15 26 IM-3TRANE HFCA-
06
FC-P2-01 HABITACIONES P2 600 0,40 162 115/1/60 1,5 60 77,8 64,9 44 3,6 15 26 IM-3TRANE HFCA-
06
FC-P3-01 HABITACIONES P3 600 0,40 162 115/1/60 1,5 60 77,8 64,9 44 3,6 15 26 IM-3TRANE HFCA-
06
FC-P4-01 HABITACIONES P4 600 0,40 162 115/1/60 1,5 60 77,8 64,9 44 3,6 15 26 IM-3TRANE HFCA-
06
FC-P5-01 HABITACIONES P5 800 0,40 200 115/1/60 2 60 74,9 62,4 44 4,8 15 26 IM-4TRANE HFCA-
08
UNIDADES FAN- COIL "FC"
Cant.Ambientes
Potencia estimada del motor
(W)
V/F/Hz
Caudal de
agua (GPM)
Max. Pérdida presión de agua
(PIES de H2O)
Cap. Total (T.R.)
Marca modelo o similar
Caudal de suministro (PCM)
P.E. (" H2O)
Plano Ref. (IM)
Temp. de entrada del
aire
Temp. de
entrada del
agua (ºF)
U N I D A DNº:
Tabla B.13. Especificaciones de unidades Fan-Coil “FCs” del Hotel La Encrucijada.
150
Tabla B.14. Especificaciones de Unidades Condensadoras “UC” del Car`s Center La Encrucijada.
UC Capacidad
Total (Btuh)
Temp. Entrada
Condensador (ºF)
Temp de
Succión (ºF)
Consumo Aprox. (Kw)
V/F/HzTub. de Liq. (D en pg.)
Tub. de Suc. (D en pg.)
Descarga del
Ventilador
Cant.Ubicación/Plano IM
Servicio a:
Marca Trane
Modelo o Similar
UC-PB-01 90000 95 40 12,0 480/3/60 1/2 1 1/8 Vertical 1 IM-1 UE-PB-01 TTA090A
UC-PB-02 12000 95 40 1,5 480/3/60 3/8 5/8 Horizontal 1 IM-1 UE-PB-02 TTK512
UC-PB-03 12000 95 40 1,5 480/3/60 3/8 5/8 Horizontal 2 IM-1 UE-PB-03 TTK512
UC-MZ-01 90000 95 40 12,0 480/3/60 1/2 1 1/8 Vertical 1 IM-3 UE-MZ-01 TTA090A
UC-MZ-02 90000 95 40 12,0 480/3/60 1/2 1 1/8 Vertical 1 IM-3 UE-MZ-02 TTA090A
UC-MZ-03 12000 95 40 1,5 480/3/60 3/8 5/8 Horizontal 1 IM-2 UE-MZ-03 TTK518
UNIDAD CONDENSADORA (UC).
Tabla B.15. Especificaciones de Unidades Evaporadoras “UE” del Car`s Center La Encrucijada.
BS (ºF)
BH (ºF)
BS (ºF)
BH (ºF)
UE-PB-01 Tienda PB 3000 0,65 1 1/2 480/3/60 450 7,5 76,0 65,5 53,0 52,1 Horizontal 1 TWE090A UMA
UE-PB-02 Oficna 450 0,25 200w 115/1/60 75 1 76,8 67,5 53,0 52,3 Horizontal 1 MCX518E MINI SPLIT
UE-PB-03 Oficina 450 0,25 200w 115/1/60 30 1 73,0 62,2 53,0 52,0 Horizontal 2 MCX518E MINI SPLIT
UE-MZ-01 Doble Altura 3000 0,65 1 1/2 480/3/60 205 7,5 72,3 60,7 53,0 51,9 Horizontal 1 TWE090A UMA
UE-MZ-02 Tienda Mz 3000 0,65 1 1/2 480/3/60 265 7,5 72,9 61,5 53,0 51,9 Horizontal 1 TWE090A UMA
UE-MZ-03 Oficina Mz 600 0,25 200w 115/1/60 90 1 76,3 66,3 53,0 52,2 Horizontal 1 MCX524E MINI SPLIT
ObservacionesPCM
P.E. Extern
a ("H2O)
Pot. Aprox. motor (HP)
V/F/Hz Aire
Fresco (PCM)
Cap. total
(T.R.)
TEMP. TEMP.
UNIDADES EVAPORADORAS "UE" (EXPANSION DIRECTA)
UE Servicio
VENTILADOR SERPENTIN DE ENFRIAMIENTODisposició
n de la Unidad
Cant.
Marca Trane
Modelo o Similar
Tabla B.16. Especificaciones de Ventiladores Extractores “VE” del Car`s Center La Encrucijada.
UNIDAD Servicio Tipo PCMCaida
Presión ("c.a.)
HP RPM V/F/HzTamaño
(ø)Cant
.
Marca o similar
aprobadoUbicación
VE-PBSanitarios
PB Propela 340 0,25 1/20 1550 115/1/60 12 1
FREDIVE AFP3-12
Sobre plafón de sanitario
VE-TSanitarios
MZ Propela 400 0,25 1/20 1550 115/1/60 12 1
FREDIVE AFP3-12
Sobre Techo
VENTILADOR EXTRACTOR "VE"
Tabla B.17. Especificaciones de Ventiladores Inyectores “VI” del Car`s Center La Encrucijada.
UNIDAD Servicio Tipo PCMCaida
Presión ("c.a.)
HP RPM V/F/HzTamaño
(ø)Cant.
Marca o similar
aprobadoUbicación
VI-TEquipos de
MzPropela 560 0,38 1/20 1550 115/1/60 12 1
FREDIVE AFP3-12
Sobre Techo
VENTILADOR INYECTOR "VI"
151
Anexo C. Planos Instalaciones Mecánicas.
Plano IM-C1. Plano Mecánico Sótano 2 Centro Comercial La Encrucijada
152
Plano IM-C2. Plano Mecánico Sótano 1 Centro Comercial La Encrucijada.
153
Plano IM-C3. Plano Mecánico Planta Baja Centro Comercial La Encrucijada.
154
Plano IM-C4. Plano Mecánico Planta Mezanine Centro Comercial La Encrucijada.
155
Plano IM-C5. Plano Mecánico Planta Techo Centro Comercial La Encrucijada.
156
Plano IM-C6. Plano Mecánico Planta Techo Centro Comercial La Encrucijada.
157
Plano IM-C7. Plano Mecánico Sótano 1 Hotel La Encrucijada.
158
Plano IM-C8. Plano Mecánico Planta Baja Hotel La Encrucijada.
159
Plano IM-C9. Plano Mecánico Planta Tipo Habitaciones Hotel La Encrucijada.
160
Plano IM-C10. Plano Mecánico Planta Piso 5 Hotel La Encrucijada.
161
Plano IM-C11. Plano Mecánico Planta Techo Hotel La Encrucijada.
162
Plano IM-C12. Plano Mecánico Planta Techo Hotel La Encrucijada.
163
Plano IM-C13. Plano Mecánico Planta Baja Car´s Center La Encrucijada.
164
Plano IM-C14. Plano Mecánico Planta Mezanine Car´s Center La Encrucijada.
165
Plano IM-C15. Plano Mecánico Planta Techo Car´s Center La Encrucijada.