MANUAL DE CLCULODE CARGAS TRMICAS
SISTEMAS DE ENERGAS RENOVABLES-IES CONSABURUM
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NDICE
Introduccin..................................................................................
Objetivos .......................................................................................
1.
2.
Concepto de carga trmica ....................................................
Condiciones interiores de confort .........................................
2.1. Fijacin de las condiciones interiores de confort,
segn RITE ...................................................................
Fijacin de las condiciones interiores de confort,
segn Norma europea 1752 ........................................
2.2.
3. Condiciones exteriores de clculo .........................................
3.1.
3.2.
Segn UNE 100-014-85. Nivel percentil .....................
Condiciones interiores y exteriores recomendadas
para clculo ..................................................................
4. Repaso de psicrometra del aire .............................................
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
El aire hmedo.............................................................
Humedad absoluta .......................................................
Humedad relativa.........................................................
Cambio de la humedad relativa al cambiar
la temperatura ..............................................................
Volumen especfico del aire ........................................
Entalpa del aire hmedo............................................
Concepto de calor latente y calor sensible .................
4.5.
4.6.
4.7.
5. El baco psicromtrico ...........................................................
5.1. Encontrar la humedad absoluta para unas
condiciones dadas ........................................................
Temperatura hmeda ..................................................
Punto de roco....................................................
5.2.
5.3.
6. Procesos de cambio de aire ....................................................
6.1.
6.2.
6.3.
Enfriamiento en una batera de un climatizador.......
Calentamiento en una batera de calor ......................
Mezcla de aires .............................................................
7. Datos de partida para un estudio de cargas de climatizacin
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7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
Localizacin..................................................................
Caractersticas del local ...............................................
Ocupacin ....................................................................
Uso ................................................................................
8. Mtodos de clculo de la demanda trmica:
precisin necesaria..................................................................
9. Clculo simplificado, por superficie y uso del local..............
10. Clculo de la demanda trmica con hoja de carga simple...
10.1.
10.2.
10.3.
10.4.
10.5.
10.6.
Insolacin en la ventana ms expuesta.......................
Transmisin por paramentos ......................................
Aparatos ........................................................................
Ocupantes.....................................................................
Ventilacin....................................................................
Coeficientes de seguridad ...........................................
11. Clculo con hoja de carga completa......................................
11.1.
11.2.
11.3.
11.4.
11.5.
11.6.
11.7.
11.8.
11.9.
Condiciones exteriores e interiores............................
Ganancias sensibles por radiacin ..............................
Sensible transmisin por paramentos.........................
Sensible aire exterior ...................................................
Clculo sensible interno ..............................................
Sensible por ocupantes ................................................
Resumen de calor sensible ..........................................
Latente aire exterior ....................................................
Latente por aparatos ....................................................
11.10. Latente ocupantes........................................................
11.11. Total latente..................................................................
12. Clculo de la carga de calefaccin .........................................
13. Clculo por programas informticos .....................................
Resumen .......................................................................................
Anexo. Hojas de datos .....................................................................
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INTRODUCCIN
Con este tema aprenderemos a calcular el equipo climatizador necesariopara un local determinado.
Se describen varios mtodos, ms o menos complejos, y se aportarnvarias tablas y grficos, con datos de condiciones interiores, exteriores,de paramentos tipo, etc.
Tambin conoceremos valores usuales para distintos tipos de locales,para poder tener un apoyo.
La duracin para la unidad didctica es de 8 horas.
Clculo de cargas trmicas:
Por clculo de cargas se entiende el proceso de determinar la cantidadde calor que hay que extraer o aportar a un local de unas determinadascaractersticas, y situado en una zona determinada, para mantener suinterior en unas condiciones de confort para las personas.
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OBJETIVOS
El alumno al finalizar est unidad didctica ser capaz de calcular lasnecesidades de climatizacin de un local en sus componentes derefrigeracin, calefaccin, ventilacin y condiciones de humedad queaseguren el estado de confort.
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1. CONCEPTO DE CARGA TRMICA
Si un local no dispone de climatizacin, su temperatura se adaptar a ladel ambiente, si hace fro estar helado, y cuando haga calor ser caluroso.
En la mayora de los casos estar ms caliente que el ambiente, debidola radiacin solar sobre techo, paredes y ventanas, o por el calordesprendido por sus ocupantes e instalaciones interiores.
En el momento que queremos que su temperatura se mantenga en unvalor distinto al del exterior, y a voluntad de sus ocupantes, hay que sacaro meter caloras del local al exterior.
Recordemos que el calor fluye del cuerpo ms caliente al ms fro, y porello, al crear una diferencia de temperatura entre el local y el exterior,se inicia una transferencia de calor por las paredes, suelos, ventanas, yaire de ventilacin, que tiende de nuevo a igualar su temperatura conel exterior.
En verano para enfriar el local con un climatizador, hay que extraercaloras, y la transmisin de calor por las paredes es hacia el interior.
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Al final se alcanza un equilibrio entre la potencia del equipo acondicio-nador, y las transmisiones que por las paredes, techo, etc., tienden arestablecer la temperatura inicial.
En ambos casos las caloras que entran o salen del local las llamamosprdidas de calor, y hay que calcularlas para determinar la potenciadel aparato climatizador a instalar. El total de calor necesario a meter osacar del local lo denominaremos demanda trmica del local.Vemos que hay al menos tres datos necesarios:
Temperatura interior, que dependen del uso del local.
Temperatura exterior, que dependen de la zona en la que se ubique,si es ms fra o calurosa.
Condiciones de las paredes y techos del local, si est ms o menosaislado trmicamente.
La bomba de calor
Hemos visto que para calentar un local hay que aportar caloras al mismo.Esto podemos hacerlo de varias formas:
Quemando un combustible como madera, gasleo, gas.
Convirtiendo la corriente elctrica en calor por efecto Joule (estufaselctricas).
Con un climatizador, tambin llamado bomba de calor porque sufuncionamiento es mover caloras del exterior al interior y viceversa.
En invierno hay que introducir caloras, y las prdidas de calor son haciael exterior.
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Aprovechando la energa solar en instalaciones especiales (energasalternativas).
Descontando las energas alternativas por ser gratuitas y considerandoque no en todas las ocasiones es posible usarlas, el proceso ms eficientees el de la bomba de calor, ya que no compramos las caloras quenecesitamos, sino que slo pagamos por moverlas.
Los equipos de aire acondicionado son bombas de calor que extraencaloras del interior del local, y las vierten en el ambiente exterior.
Quede claro pues que para enfriar un local hay que tener un sistemadonde verter las caloras sobrantes, pues la energa ni se crea ni sedestruye.
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2. CONDICIONES INTERIORES DE CONFORT
Las condiciones de confort de las personas dependen de varios factores,pero principalmente de la temperatura, la humedad del aire, y la velocidaddel aire.
Tenemos que comprender que las personas somos mamferos contemperatura corporal constante en 36,5C. Para mantener esta temperat
