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RESUMEN El presente trabajo del curso de aire acondicionado titulado DISTRIBUCION DE AIRE EN LA INSTALACION DE CLIMATIZACION, del ambiente donde se instalara el equipo de aire acondicionado, esto se realizó como cumplimiento de las actividades académicas programadas para el curso de aire acondicionado. Este trabajo es de vital importancia ya que posteriormente se realizaran la selección de equipos y materiales de los ductos y es por ello que es indispensable conocer todas las características del ambiente así como el diseño de la ductulación que tendrá que soportar el ambiente y los equipos seleccionados y en las diferentes estaciones del año. El trabajo se inicia con una descripción gráfica del ambiente donde se realiza la instalación del sistema de aire acondicionado, en esta descripción mostramos los planos del área o terreno así como también los resúmenes de los cálculos realizados asimismo mostramos los detalles del diseño de la ductulación en el ambiente. El trabajo realizado consistió en realizar un análisis complementario de los cálculos térmicos y dinámico del fluido, ya que estos son necesarios para la selección de los

Trabajo de Aire ACONd

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Aire acondicionado - informe

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Page 1: Trabajo de Aire ACONd

RESUMEN

El presente trabajo del curso de aire acondicionado titulado DISTRIBUCION DE AIRE

EN LA INSTALACION DE CLIMATIZACION, del ambiente donde se instalara el equipo

de aire acondicionado, esto se realizó como cumplimiento de las actividades

académicas programadas para el curso de aire acondicionado.

Este trabajo es de vital importancia ya que posteriormente se realizaran la selección

de equipos y materiales de los ductos y es por ello que es indispensable conocer

todas las características del ambiente así como el diseño de la ductulación que tendrá

que soportar el ambiente y los equipos seleccionados y en las diferentes estaciones

del año.

El trabajo se inicia con una descripción gráfica del ambiente donde se realiza la

instalación del sistema de aire acondicionado, en esta descripción mostramos los

planos del área o terreno así como también los resúmenes de los cálculos realizados

asimismo mostramos los detalles del diseño de la ductulación en el ambiente.

El trabajo realizado consistió en realizar un análisis complementario de los cálculos

térmicos y dinámico del fluido, ya que estos son necesarios para la selección de los

ventiladores, el dimensionamiento de los ductos, establecer distribución del aire

tratado de acuerdo a estándares de confort, etc. los cuales se deben de tener en

cuenta para el diseño y selección de los ductos, tuberías y equipos de aire

acondicionado existentes en el mercado.

Finalmente luego de realizar el análisis y obtener los diferentes parámetros

posteriores a los cálculos pudimos realizar un diseño de la ductulación considerando

las cargas térmicas existentes en los ambientes.

Page 2: Trabajo de Aire ACONd

INTRODUCCION

Hoy en día los ambientes de trabajo como son oficinas, fabricas, bodegas,

restaurantes, etc. se ven afectados por las condiciones climáticas del medio y es por

ello que es de vital importancia tener instalado un equipo que acondicione dicho

ambiente y es por ello que realizamos el presente trabajo que lleva como título

DISTRIBUCION DE AIRE EN LA INSTALACION DE CLIMATIZACION el cual fue

elaborado como tarea del curso de AIRE ACONDICIONADO.

En el presente trabajo tuvo como principal objetivo instruir y complementar los

conocimientos al estudiante en el diseño de los ductos y la selección de equipos,

necesarios para el acondicionamiento de los ambientes, también tuvo como objetivo el

de adiestrar al alumno el la realización de los cálculos de ductulación y selección de

equipo para luego realizar una correcta y adecuada instalación de aire

acondicionado.

El presente informe inicia con un breve resumen del trabajo realizado continuado con

una descripción del área de trabajo así como los detalles de los ambientes y ductos,

seguidamente mostramos los objetivos que se buscan con la ejecución de este trabajo

posteriormente mostramos los cuadros de resumen a que se llegó luego de los

cálculos para cada estación considerada.

Finalmente nos queda agradecer al ingeniero de curso por haber puesto el entusiasmo

en la elaboración, dictado y claridad en sus clases ya que si ello no sería posible la

elaboración del presente trabajo.

DETALLES DEL AMBIENTE

Page 3: Trabajo de Aire ACONd

PLANO DEL AREA DEL AMBIENTE

Page 4: Trabajo de Aire ACONd

TABLA DE CALCULOS DE TRANSMISION DE CALOR EN VERANO

Page 5: Trabajo de Aire ACONd

CALCULO DE CARGA TERMICA EN VERANO

ZONA

ORIENTACION

AREA U=1/R ∆ T R s f Qs Ql(Pie^2)

BTU/ h-pie 2 °F

equivalente

BTU/ h-pie 2 BTU/H BTU/H

I

NO Pa 92.125 1/3.4548 8 213.314

NE Pa 306.37 1/3.4548 20 1773.5 Pum 17.2 1/1.22 10 141

SOPa 235.96 1/3.4548 10 682.95

Ve 14.51 1160.75 1231.05

SE Pa 165.12 1/3.4548 28 1338.16

5 Ma 8 1/2.85 28 78.6

O Pua 87.07 1/0.833 12 1254.31

T 485.89 1/3.455 12 1687.60

6

20 Ocupantes sensible 200 BTU/H 4000 latente 250 BTU/H 5000

INFILTRACION 99 lb/h * 10.143btu/lb 1004 1004 ILUMNINACION 3*50W =150W 511.842 APARATOS ELECTRICOS 1.5KW (50% lat.) 2560 2560

TOTAL16476.3

3 8564

Page 6: Trabajo de Aire ACONd

CALCULOS PARA LAVENTILACION.

PARA INVIERNO:

a. FLUJO DE MASA DE AIRE FRESCO:Nº de personas = 20Respiración normal por persona = 15 ft3/ min

V cont= Nº personas* Resp. personaV cont= 20*15V cont= 300 ft3/ min

mcont=V cont *60/19.48mcont = 300*60/19.48mcont= 924.02 lb/h

b. FLUJO DE MASA REMOVIDA

˙mremov=

QsC p(T d−T i)

˙mremov=

85640.24 (85−70)

mremov=2378.8lb /h

c. INFILTRACIONES POR PUERTAS Y VENTANAS

V inf=15∗10 = 150

minf= V inf *60/19.48

minf = 462.123 lb/h

Page 7: Trabajo de Aire ACONd

PARA VERANO:

d. FLUJO DE MASA DE AIRE FRESCO:Nº de personas = 20Respiración normal por persona = 15 ft3/ minOtras impuresas = 1.5 del totalV cont= Nº personas* Resp. persona* impuresasV cont= 20*15*1.53V cont=459 ft3/ min

mcont=V cont *60/19.48mcont = 459*60/19.48mcont= 1413.75 lb/h

e. FLUJO DE MASA REMOVIDA

˙mremov=

QsC p(T d−T i)

˙mremov=

16476.330.24 (70−58)

mcont=5720.946lb /h

ESQUEMA DE FLUJO DE AIRE

Page 8: Trabajo de Aire ACONd

DISTRIBUCION DE AIRE

DESCARGA Y RETORNO DE AIRE

Flujo máximo de invierno = 2378 lb /h Flujo máximo de verano = 5721 lb /h

Flujo De Descarga De Aire (para conversión)

CFM =V esp∗m60

CFM = 0.325*m

Donde: m se toma de verano por ser lo que determina el diseño

Flujo Retornante De Aire

CFM R = 1.53 (CFMD – 15 * Nº pers )

Donde:

CFMD; flujo de descarga

1.53; conste de impurezas

Nº pers; número de personas

Flujo de expulsión

m exp = Nº pers *15*1.1

TABLA DE RESUMEN DE DISTRIBUCION DE AIRE

RESUMEN DE DISTRIBUCION DE AIRE

ZONA Nº PERSONASDESCARGA RETORNO EXPULSION

Btu/h Lb/h CFM CFM CFMI 20 16476 5721 1860 843,6 1016,4

Page 9: Trabajo de Aire ACONd

SELECCIÓN DE VELOCIDAD RECOMENDADA DEL AIRE

VELOCIDADES RECOMENDADAS

USOV. Recomendada

FPMtomas de aire exterior 700 1000filtros 300 400serpentin de calefaccion 500 700lavadores de aire 500 600 conexiones de succion 700 1000salida de ventilador 1500 2500ductos principales 1000 2200ramales 600 850

DIAGRAMA DE DUCTULACION CON VELOCIDAD

Page 10: Trabajo de Aire ACONd

DISEÑO DEL DUCTULADOR

CALCULO DE DIAMETRO DEL DUCTO PRINCIPAL.

Sea el ducto:

d=1.265∗5√ (a∗b)3

a∗b

d=1.265∗5√ (12+7.87)3

12∗7.87

d=10.655

b = 30 cm

a = 20 cm

12 pulg.

7.87 pulg

Page 11: Trabajo de Aire ACONd

DIAGRAMA 01

ABACO PARA DIÁMETRO DE DUCTOS

Page 12: Trabajo de Aire ACONd

DIAGRAMA 02

DIAGRAMA PARA DETERMINAR PERDIDAS POR FRICCION

Page 13: Trabajo de Aire ACONd

DIAGRAMA 03

DIAGRAMA PARA SELECCIÓN DE LOGUITUD EQUIVALENTE DE CODOS Y ACCESORIOS

Para el diseño de la ductulación hacemos uso de los diagramas anteriores

Del diagrama 01 seleccionamos los diámetros para cada diseño del ducto.

Del diagrama 02 seleccionamos las perdidas existentes por fricción en los ductos

Page 14: Trabajo de Aire ACONd

Del diagrama 03 determinamos la longitud equivalente de los codos.

RESUMEN DE LOS CÁLCULOS

Tabla de resumen de cálculos

CALCULOS DE CADA RAMAL DEL DUCTULADOR

SECCION/CODO CFM FPM DIAMET. (pulg) a*e a/e L/e L

(ft)∆p

(pulg. H2O )AB 1860 1500 10,655 12x7,87 1,524 1 0,002BC 1860 1500 10,655 12x7,87 1,524 9,385 0,02CF 930 600 8,7 8x8 1 6,87 0,0025

CDE 930 600 8,7 8x8 1 18 0,0025B 1860 1500 10,65 12x7,87 1,524 7,4 4,85 0,02C 0,1D 930 600 8,7 8x8 1 6,6 16,5 0,033

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS ACONDICIONADORES

VENTILADOR:

caida de presion por elementos constructivos:

o Damper de entrada = 0.041 pul. De H2Oo Filtro = 0.20 pul. De H2Oo Caja de mezcla = 0.10 pul. De H2Oo Pre- calentador = 0.081 pul. De H2Oo Lavador de aire = 0.30 pul. De H2Oo Calentador = 0.10 pul. De H2Oo Difusor = 0.111 pul. De H2O

TOTAL = 0.933 pul. De H2O

caida de presion por accesorios y friccion:

∆p = 0.162 pul. De H2O

CAIDA TOTAL DE PRESION = 1.095 pul. De H2O

POR LO TANTO:

Seleccionamos un ventilador con:

∆p = 0.162 pul. De H2O

Page 15: Trabajo de Aire ACONd

Q = 1860 CFM

DIAGRAMA DE LA INSTALACIÓN Y DUCTULADOR:

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