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Cálculo conductos frioycalor.info

Cálculo de conductos. Método “recuperación estática” simplificado.

Distribución interior de la climatización / ventilación.

A medida que hacemos derivaciones va cambiando la sección del conducto principal.

En cada derivación hay un reparto de caudal, baja la velocidad y (Bernoulli) hay un aumento de presión: “recuperación estática”.

C= Velocidad

Caudal

Se calculan los tramos entre derivaciones, los puntos de derivación y los difusores de los locales.

Tipos de conducto según la sección:

La forma más eficaz es el conducto cilíndrico, pero muchos conductos son cuadrados o rectangulares.

Un dato de cálculo es el “diámetro equivalente” (DE) que transforma la sección cuadrada o rectangular a su equivalente cilíndrica.:

- Sección cuadrada/rectangular:

Sección cuadrada:DE=1,093*H (o W, porque W=H al ser cuadrada).

Sección rectangular:

La tabla 3 tiene valores de DE para algunas medidas de ancho (W) y alto(H).

El cálculo puede variar en función de los datos conocidos.

1 De 11

V =g 3m

h

ms

W

H

( )( )

0,625

0,25

*1,3 *E

W HD

W H=

+


Con la formula: : Sí conozco la velocidad podré sacar la sección:

Sí conozco la sección podré sacar la velocidad:

Empezamos calculando las necesidades de cada local y de la suma total.Tendremos un caudal calculado y un caudal real en función de la máquina seleccionada.

Los conductos se calcularán según el caudal real de la máquina; siempre un modelo ligeramente más capaz de lo calculado...

Sabiendo : =C*S

Para pasar la velocidad a metros/segundo:

EJEMPLO de cálculo:

2 De 11

( ) ( ) ( )3 0,33 * 1 * ª ª

SE mh

INTERIOR ROCIO

QV

f t t=

− −

g

Vg

Vg

3

2

caudal

velocidad

sección m

mh

ms

V

C

S

==

=

g

VC

S=

g

3600 *V

CS

=g

*V C S=g

VS

C=

g

VC

S=

g


Enunciado:

Datos conocidos:

Dimensiones en el punto A (salida de la máquina):

W (ancho)= 0.8 m.H(alto)=0,45 m.

Sección en el punto A: S=0,8 x 0,45= 0,36 m2

Caudal 9.720

Perdida de carga ( ) en las rejillas (difusores)= 1,5 mm.c.a.

Caudal total

Caudal en el punto E

Caudal en el punto F

Caudal en el punto D: Es el punto final, el caudal será el resto, después de todas las derivaciones:

Con estos datos (y el dibujo) podemos conocer las secciones de cada tramo:

Tramo:W

(m)H

(m)Sección:

(m2)

A-B 0,8 0,45 0,360

B-C 0,7 0,45 0,315

C-D 0,6 0,45 0.270

B-E 0,45 0,45 0,202

C-F 0,45 0,45 0,202

Con las secciones y los caudales podemos conocer las velocidades CX de los tramos principales:

3 De 11

W

H

V =g

3mh

p∆

32.349 mhEV =

g

32.025mhFV =

g

39.720 mTOTAL hV =g

3( ) 5.346 mD TOTAL E F hV V V V= − + =g g g g

3

2

(9.720 2.349)6,5

*3600 0,315 *3.600

mBC h msBC

BC

VC

S m−= = =

g

3

2

9.7207,5

*3600 0,36 *3.600

mAB h msAB

AB

VC

S m= = =

g

3

2

9.720 (2.349 2.025)5,5

*3600 0,27 *3.600

mCD h msCD

CD

VC

S m− += = =

g

3

2

caudal

velocidad

sección m

mh

ms

V

C

S

==

=

g


Y las velocidades de las derivaciones:

Ahora calculamos el Diámetro equivalente (DE):

Para los tramos del conducto principal usaremos las formulas vistas al principio de este texto.Pero para las derivaciones usaremos el ábaco .(Porque el DE de las derivaciones calculado con formulas sale muy distinto y, de esta manera, vemos los dos métodos)

DE del tramo principal: (Con formulas)

Es un tramo de sección rectangular luego la formula es:

( W y H en milímetros... )

Tramo AB:

Tramo BC:

Tramo CD:

DE de las derivaciones:

Los sacaremos del ábaco cuando tengamos el diferencial de presión por metro .

(Con el caudal del tramo y podemos sacar del ábaco el DE del tramo)

4 De 11

2

3

2

2.3493,22

*3600 0,45 *3.600

mBE h msBE

BE m

VC

S= = =

g

2

3

2

2.0252,77

*3600 0,45 *3.600

mCF h msCF

CF m

VC

S= = =

g

0,625

0,25

( * )1,3 *

( )E

W HD

W H=

+

( ) 0,6250,625

0,25 0,25

800 * 450( * )1,3 * 1,3 * 649

( ) (800 450)mmEAB

W HD

W H= = =

+ +

( ) 0,6250,625

0,25 0,25

700 * 450( * )1,3 * 1,3 * 610

( ) (700 450)mmEBC

W HD

W H= = =

+ +

( ) 0,6250,625

0,25 0,25

600 * 450( * )1,3 * 1,3 * 567

( ) (600 450)mmECD

W HD

W H= = =

+ +

( )pL

∆

XVg ( )p

L∆


Ahora calculamos :

Entramos al ábaco con estos datos:

Caudal total:

[ NOTA: El caudal en el tramo AB es el caudal total... ]

Diámetro equivalente:

En el ábaco vemos la intersección de los dos datos: ( ver Ábaco )

La línea horizontal marca el caudal:

La línea diagonal marca el Diámetro equivalente:

La Línea discontinua vertical indica la para todos los tramos principales:

Esta es constante en todo el recorrido principal; tramos AB, BC y CD.

Ahora calculamos la longitud equivalente:

Es la longitud real de cada tramo más un 50%.

Tramo AB:

Tramo BC:

Tramo CD:

Ahora calculamos la perdida de carga por tramo :

Tramo AB:

Tramo BC:

Tramo CD:

5 De 11

( )pL

∆

39.720 mAB hV =g

39.720 mAB TOTAL hV V= =g g

649mmEABD =

39.720 mAB TOTAL hV V= =g g

649EABmmD =

. . .0,1 mm c am

pL

∆ =

pL

∆

( * 0,5)EQL l l= +

pL

∆

p∆

. . .* 0,1 . . .* 15 1,5mm c aAB EQ mm mmc app L L

∆∆ = = =

. . .* 0,1 . . .* 7,5 0,75mm c aBC EQ mm mmc app L L

∆∆ = = =

. . .* 0,1 . . .* 39 3,9mm c aCD EQ mm mmc app L L

∆∆ = = =

( * 0,5) 10 (10 * 0,5) 15EQABmL l l= + = + =

( * 0,5) 5 (5 * 0,5) 7,5EQBCmL l l= + = + =

( * 0,5) 26 (26 * 0,5) 39EQCDmL l l= + = + =


Ahora calculamos la Recuperación Estática: (Para los puntos de derivación B y C)

Para el Punto B:

Para el Punto C:

La Recuperación Estática total sera:

Y la Perdida de carga total será: (Para los tramos principales AB, BC y CD)

Con este gráfico conseguimos la presión en PB y PC.

Para poder calcular los tramos de derivación BE y CF:

6 De 11

. . .Re . 1,5 0,75 3,9 1,5 1,625 6,025mm c aTOTAL AB BC CD DIFUSOR cEstaDp p p p p p∆ = ∆ + ∆ + ∆ + ∆ − ∆ = + + + − =

( ) ( )2 2 2 2

. . .Re

7,5 6,50,875

16 16AB BC

mm c acEstaB

C Cp

− −∆ = = =

( ) ( )2 2 2 2

. . .Re

6,5 5,50,75

16 16BC CD

mm c acEstaC

C Cp

− −∆ = = =

. . .Re . Re . Re . 0,875 0,75 1,625mmm c acEsta cEsta cEstaTOTAL B Cp p p∆ = ∆ + ∆ = + =

PuntoC

PuntoB

PuntoD

. . .6,025mm c aTOTALp∆ =

...

1,5m

mca

ABp∆

=

(6, 025 1, 5) . . .4,525mm c aBp −∆ = =

...

Re.

.

0,87

54,

525

5,4m

mca

B

c EstaP

=

+

=...

0,75

mmca

BCp∆

=

. ..

3,9m

mca

CDp∆

=

(5, 4 0, 75) . . .4,65mm c aCp −∆ = =

...

Re

. P0,

754,

655,

4mmca

C

cuEsta

=

+

=

(5, 4 3, 9) . . .1,5mm c aDp −∆ = =La perdida de carga del difusor,

según enunciado. (1,5 mm.c.a.)


( NOTA: se usan las Δp en el punto PB y PC; no los valores de Recuperación Estática en esos puntos)

Tramo BE:

ΔpB= 4,25 mm.c.a.

ΔpE= 1,50 mm.c.a. (dato del enunciado).

Longitud: 7 metros.

Longitud Equivalente:

Con el caudal del tramo y la perdida de carga por metro, podemos ir al ábaco,

para buscar el DE del tramo:

DE del tramo BE= 325 mm.

Tramo CF:

ΔpC= 4,65 mm.c.a.

ΔpF= 1,50 mm.c.a. (dato del enunciado).

Longitud: 7 metros.

Longitud Equivalente: (igual que antes, en el tramo BE: LEQ=10,5m.)

Para ir al ábaco:

Luego la DE del tramo CF= 295 mm.

7 De 11

.( * 0,5) 7 (7 * 0,5) 10,5mEQL L L= + = + =

( ) . . . . . .

.

4,25 1,50,26

10,5difusor mm c aB E mmc a

mmEQ

p ppL L

∆ − ∆∆ −= = =

32.349 mhBEV =&

. . .(para el tramo BE)0,26 mm c a

m

pL

∆ =

32,025mhCFV =&

( ) . . . . . .

.

4,65 1,50,3

10,5difusor mm c aC F mm c a

mmEQ

p ppL L

∆ − ∆∆ −= = =


Ábaco 2:

8 De 11


Ábaco que relaciona caudal, DE, Velocidad y

9 De 11

pL

∆


10 De 11


11 De 11

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