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  • 1Aire Acondicionado (I.I.)

    Ingeniera Elctrica y EnergticaMquinas y Motores Trmicos

    Departamento:Area:

    CARLOS J RENEDO [email protected]: ETSN 236 / ETSIIT S-3 28

    http://personales.unican.es/renedoc/index.htmTlfn: ETSN 942 20 13 44 / ETSIIT 942 20 13 82

    T10.- Distribucin de Aire

    Las trasparencias son el material de apoyo del profesor para impartir la clase. No son apuntes de la asignatura. Al alumno le pueden servir como gua para recopilar informacin (libros, ) y elaborar sus propios apuntes

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    1.- Introduccin2.- Difusin del Aire3.- Tipos de Difusin4.- Unidades Terminales5.- Ventiladores6.- Conductos de Aire7.- Elementos Auxiliares8.- Programas Informticos

    1.- Introduccin

    La difusin del aire en los locales es de vital importancia ya que es lo finalmente se percibe de toda la instalacin (condicione finales: trmicas, acsticas, ...

    La seleccin del o los ventiladores es importante no slo por el movimiento de aire sino por el consumo energtico (30%)Diseo de los conductos equilibrados

  • 3T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    2.- Difusin del Aire (I) Zona de ocupacin, desde 10 cm desde el suelo hasta 2 m para personas

    de pie; en disposicin horizontal depende de la ocupacin prevista del local La velocidad del aire en la zona ocupada; entre 0,18 y 0,24 m/seg en verano

    y entre 0,15 y 0,20 m/seg en invierno

    Gradiente vertical de temperatura: para que exista confort trmico no debe de exceder de 2C por metro en la zona ocupada

    El Indice de Prestaciones de una Distribucin de Aire (IPDA),valor ponderado de confort debido a la velocidad del aire y su temperatura

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    2.- Difusin del Aire (II) La direccin aire; es molesto para una persona recibir el aire directamente

    Alcance, flecha o propulsin, es la distancia horizontal (vaire impulsado > 0,25 m/s), aprox 3/4 distancia del local

    La cada es la distancia vertical (vaire impulsado > 0,25 m/s)

    La induccin es la mezcla que se provoca del aire impulsado con el aire del local

    La dispersin o amplitud del difusor es el ngulo de divergencia de la corriente de aire despus de la boca

  • 5T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    2.- Difusin del Aire (III)El rea de distribucin; definido por la flecha, la cada y las amplitudes

    La eficacia de la impulsin () se define en funcin del parmetro medido (concentracin, temperatura, ...) en la extraccin (e), la impulsin (i) y en el ambiente del local (a)

    CiCaCiCe

    =

    Se ha de tener en cuenta el efecto Coanda, una vena introducida cercana y paralela a una pared plana, tiende a mantenerse pegada a esta

    La cantidad de aire necesitada es inversamente proporcional a la eficacia de la ventilacin

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    2.- Difusin del Aire (IV) Las sustancias contaminantes a extraer de un local estn marcadas por las

    concentraciones que resultan perjudiciales molestas (normativa)

    La ubicacin de las bocas de aspiracin ha de evitar cortocircuitos con el aire impulsado, y la dispersin de la contaminacin

    Hay que mantener zonas de presin positiva o negativa

    La ubicacin de las bocas de descarga tiene que tender al diseo de conductos equilibrados

  • 7T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    3.- Tipos de Difusin (I) Por mezcla: el aire introducido se mezcla con el del local antes de ser

    extrado. Tiende homogneizar las condiciones en el local

    Por flujo laminar: el aire se desplaza de un lado a otro del local provocando un barrido sin mezcla. Se da prioridad a la calidad del aire en la zona de impulsin; se emplea cuando se exigen gran calidad del aire

    Por desplazamiento: se aprovechan las corrientes ascendentes del aire provocadas por las fuentes de calor del local; el aire se impulsa sin turbulencias, a velocidad muy baja y a nivel del suelo; al chocar con las corrientes convectivas de los focos de calor asciende

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    3.- Tipos de Difusin (II)Mezcla vs desplazamiento

    En refrigeracin interesa la estratificacin, el desplazamiento es mejor, ya que la mezcla del aire se produce en la zona ocupada

    El desplazamiento slo es vlido en refrigeracin

    1,2 a 1,40,7 a 0,90,2 a 0,7

    menos de 0de 0 a 2mas de 2

    0,90,9 a 1

    1

    menos de -5de -5 a 0mas de 0

    0,9 a 10,90,8

    0,4 a 0,7

    00 a 22 a 5

    mas de 5

    EvT (C)EvT (C)EvT (C)

    Impulsin abajoExtraccin arriba

    Impulsin arribaExtraccin abajo

    Impulsin arribaExtraccin arriba

    DesplazamientoMezcla

  • 9T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    3.- Tipos de Difusin (III)Clculo del sistema de desplazamiento (I) El sistema slo debe eliminar la carga trmica convectiva, no la radiante

    El caudal de aire se ha de determinar por cuatro formas diferentes y quedarse con el mayor de los obtenidos:

    1. En funcin de la carga trmica2. En funcin del caudal exterior requerido3. En funcin de las corrientes convectivas ascendentes4. En funcin de la presurizacin del local

    a) Segn la carga trmica se definen los coeficientes C y K (I) C relaciona la diferencia de T vertical en la zona ocupada y la existente entre el

    aire impulsado y el retornado

    impulsinretorno

    ocupadazona

    TT

    C

    =

    10

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    3.- Tipos de Difusin (IV)Clculo del sistema de desplazamiento (II)a) Segn la carga trmica se definen los coeficientes C y K (II)

    K relacin de diferencia de T entre el aire en la parte baja de la zona ocupada y el aire impulsado, y entre el aire extrado y el impulsado. impulsinretorno

    impulsina10cm

    TTT

    K

    =

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    3.- Tipos de Difusin (V)Clculo del sistema de desplazamiento (III)a) Segn la carga trmica se definen los coeficientes C y K (II)

    Se definen factores de carga trmica (Uw), y de captacin de la carga trmica del sistema de extraccin (Us)

    )T(TC)(kJ/kg1002)(kg/m1,2Us)(1(W)QUw1000(l/seg)M

    impulsinlocal3

    local

    =

    Cimp)(CambNs)(1gUsQ

    =

    b) Segn el caudal de aire exterior, se realiza en funcin de: El nmero de personas y su actividad La superficie del local La concentracin de contaminantes y el

    factor de captacin de los mismos (Ns)

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    3.- Tipos de Difusin (VI)Clculo del sistema de desplazamiento (IV)

    d) Segn la presurizacin de los locales

    c) Segn el caudal convectivo ascendente (tablas)

    Se puede utilizar un sistema de desplazamiento para eliminar la contaminacin, y combinarlo con otro que elimine la carga trmica

    T entre el aire impulsado y el del local tiene que ser baja, puede combinarse con un sistema de induccin

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    3.- Tipos de Difusin (VII)

    El RITE limita la velocidad del aire en la zona ocupada

    a) Difusin por mezcla:

    b) Difusin por desplazamiento

    smTV /07,0

    100=

    smTV /1,0

    100=

    0,130,110,150,13Desplazamiento0,160,140,180,16Mezcla

    Invierno(23C)

    Invierno(21C)

    Verano (25C)

    Verano (23C)V (m/s)

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    4.- Unidades Terminales (I)Bocas de Retorno Rejillas: lamas horizontales o verticales

    Las situacin de las bocas No se necesitan muchas bocas, una basta No tiene influencia en la velocidad del aire en el local Tiene influencia en el recorrido del aire Tiene gran importancia en la contaminacin en el local Deben evitarse los cortocircuitos con la impulsin

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    4.- Unidades Terminales (II)Dentro de las de impulsin se pueden destacar (I) : Rejillas: lamas horizontales o verticales, generalmente orientables Lineales: evitar que las venas de los difusores choquen Difusores rotacionales; elevada induccin del aire impulsado, se pueden

    colocar unos cerca de otros, permiten gran caudal total De techo: son circulares, rectangulares o cuadrados, realizados en "conos"

    concntricos, facilitan la mezcla del aire

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    4.- Unidades Terminales (III)Dentro de las de impulsin se pueden destacar (II) : Toberas de impulsin: son un tubo por el que se logra

    un gran alcance, apropiados para grandes espacios

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    4.- Unidades Terminales (IV)Dentro de las de impulsin se pueden destacar (III) :

    Difusores de suelo: la zona prxima no se puede ocupar, necesitan conductos por el suelo

    Difusores de peldao: cuidado con la zona cercana

    Vigas Fras: a lo largo de toda la estancia

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    4.- Unidades Terminales (V)Dentro de las de impulsin se pueden destacar (IV) : Paneles de chapa perforada: se colocan en el techo o en las paredes, el

    aire es distribuido por los orificios con una distribucin uniforma a baja velocidad y con baja turbulencia

    Difusores de geometra variable; adaptan su geometra a la diferente situacin de la difusin del aire en invierno y verano

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    4.- Unidades Terminales (VI)Los fabricantes de los impulsores proporcionan unos grficos en los cuales de pueden determinar las caractersticas de flecha, cada, propulsin, presin necesaria,

    El aspecto esttico no debe eliminar el tcnico

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    4.- Unidades Terminales (VII)Otros fabricantes proporcionan software de seleccin

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (I)

    Son mquinas destinadas a producir movimiento de aire Caudal volumtrico Incremento de la presin esttica Potencia disponible Rendimiento del ventilador Ruido, las dimensiones, y el modo de arrastre

    Tres tipos de presiones: Presin esttica, sobre las paredes del conducto Dinmica, al convertir la energa cintica en presin Total que es la suma de las dos

    Pesttica: en todas las direccionesPdinmica: en la direccin del flujo

    ]m[g2

    vP2

    din =

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (II)Clasificacin de los ventiladores (I):

    Por la diferencia de presin esttica: Alta presin: 180 < p > 300 mm.c.a. Media presin: 90 < p < 180 mm.c.a. Baja presin: p < 90 mm.c.a.

    Por el sistema de accionamiento: Accionamiento directo Accionamiento indirecto por transmisin

    Por el modo de trabajo (I): Ventiladores axiales: mueven grandes caudales

    con incrementos de presin esttica bajaHliceTubo axial: en una envolvente, dan mayores

    presiones, generan mucho ruido

  • 23

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (III)Clasificacin de los ventiladores (II):

    Por el modo de trabajo: Ventiladores centrfugos: el flujo de salida es perpendicular al de entrada.

    De alabes curvados hacia delante De alabes curvados hacia atrs De labes rectos a radiales; captacin de residuos

    Ventiladores transversales; la trayectoria del aire en el rodete es normal al eje tanto a la entrada como a la salida

    Ventiladores helicocentrfugos; intermedios entre los centrfugos y los axiales, el aire entra como en los helicoidales y sale como en los centrfugos

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (IV)Las curvas caractersticas (I):

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (V)Las curvas caractersticas (II):

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (VI)Las curvas caractersticas (II):

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (VII)Leyes de los ventiladores (I):

    Variacin de la velocidad de giro:

    00 n

    nQQ =2

    00 n

    nPP

    =

    3

    00 n

    nPotPot

    =

    +=

    00 n

    nlog50LwLw

    Variacin del dimetro del rodete:3

    00 D

    DQQ

    =

    2

    00 D

    DPP

    =

    5

    00 D

    DPotPot

    =

    +=

    00 D

    Dlog70LwLw

    Variacin de la densidad del aire:0QQ =

    =

    00PP

    =

    00PotPot

    +=0

    0 log20LwLw

    28

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (VIII)Leyes de los ventiladores (II):

    Variacin varios parmetros:

    0

    3

    00 n

    n

    DDQQ

    =

    0

    5

    0

    5

    00 n

    n

    DDPotPot

    =

    +

    +

    +=

    0

    0

    000 log20n

    nlog50DDlog70LwLw

    4/30

    4/3

    0

    2/10

    0 PP

    QQ

    nn

    =

    4/1

    0

    4/1

    0

    2/1

    00 P

    PQQDD

    =

    4/30

    4/3

    0

    2/10

    0 PP

    QQ

    nn

    =

    =

    000 P

    PQQPotPot

    +

    +=

    000 P

    Plog20QQlog10LwLw

    Variacin de las prestaciones

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (IX)El punto de funcionamiento depende del sistema de distribucin del aire, que es cambiante (filtros, suciedad, control)

    Para Q ctePara Q variableControl del caudal

    No

    30

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (IX)El punto de funcionamiento depende del sistema de distribucin del aire, que es cambiante (filtros, suciedad, control)

    Para Q ctePara Q variableControl del caudal

    No

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (X)

    Acoplamiento de ventiladores (I) Serie

    en contrarrotacin

    32

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    5.- Ventiladores (XI)

    Acoplamiento de ventiladores (II) Paralelo

  • 33

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    El RITE marca la categora del sistema [W/(m3/s)] (imp. + ret.)

    2.000 < SFP 51.250 2.000SFP 4750 1.250SFP 3500 750SFP 2

    500SFP 1Potencia Especfica [W/(m3/s)]Categora

    5.- Ventiladores (XII)

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (I)Clasificacin (I):Por la velocidad del aire:

    Baja velocidad (v < 10 m/seg) Alta velocidad (v > 10 m/seg

    Por aire transportado: Conducto de impulsin Conducto de extraccin Conducto de expulsin Conducto de renovacin

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (II)Clasificacin (II):

    Por el material empleado: Metlicos; larga duracin, resistencia

    mecnica, ms fcil mantenimiento, no desprenden impurezas ni olores

    De fibra de vidrio, lana de roca, ; menor peso, ms fcil construccin (no necesitan maquinaria, se construyen in situ), son aislante trmico y acstico

    Textiles; fcil instalacin, lavables, difusin incorporada

    Por la forma: Circulares (prefabricados) Rectangulares (mejor cuanto ms

    cuadrado; seccin equivalente)

    (2 kg/m2)

    (7 kg/m2)

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (II)Clasificacin (II):

    Por el material empleado: Metlicos; larga duracin, resistencia

    mecnica, ms fcil mantenimiento, no desprenden impurezas ni olores

    De fibra de vidrio, lana de roca, ; menor peso, ms fcil construccin (no necesitan maquinaria, se construyen in situ), son aislante trmico y acstico

    Textiles; fcil instalacin, lavables, difusin incorporada

    Por la forma: Circulares (prefabricados) Rectangulares (mejor cuanto ms

    cuadrado; seccin equivalente)

    (2 kg/m2)

    (7 kg/m2)

    En exterior metlicos

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (III)Conexin de los elementos de difusin

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (IV)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

    Sellado interior de conductos

  • 39

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (V)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

    40

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (V)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

  • 41

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (V)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

    42

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (V)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

  • 43

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (VI)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

    44

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (VI)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

  • 45

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (VI)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (VII)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (VII)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (VIII)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (VIII)Fabricacin de conductos de

    lana de roca o vidrio:

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    8.- Programas Informticos (IX)Limpieza de los conductos:

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (X)Los efectos de aumentar la velocidad del aire:

    Disminucin de seccin, menor costo inicial en conductos Aumento de la prdidas de carga, mayor gasto anual en electricidad Aumento del ruido, con un menor confort

    Hay que evitar la transmisin de ruidos y vibraciones y han de tener aislamiento trmico (prdidas trmicas y evitar condensaciones)Aspectos para el diseo de la red de conductos (I):

    El nmero de difusores y rejillas de recirculacin, y su posicin Espacio disponible para los conductos Economa del conducto, forma del conducto Aspecto decorativo, esttica; importante si los conductos van vistos Cambios de seccin, obstculos interiores, exteriores, pantallas aerodinmicas

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XI)Los efectos de aumentar la velocidad del aire:

    Disminucin de seccin, menor costo inicial en conductos Aumento de la prdidas de carga, mayor gasto anual en electricidad Aumento del ruido, con un menor confort

    Hay que evitar la transmisin de ruidos y vibraciones y han de tener aislamiento trmico (prdidas trmicas y evitar condensaciones)Aspectos para el diseo de la red de conductos (I):

    El nmero de difusores y rejillas de recirculacin, y su posicin Espacio disponible para los conductos Economa del conducto, forma del conducto Aspecto decorativo, esttica; importante si los conductos van vistos Cambios de seccin, obstculos interiores, exteriores, pantallas aerodinmicas

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XII)Aspectos para el diseo de la red de conductos (II):

    Sellado de los conductos Codos; derivaciones, Tes,, ... deben de se lo menos bruscos posible Regulacin del caudal; compuertas regulacin, conductos equilibrados Posicin de salida de los ventiladores Compuestas cortafuegos; compuertas de acceso, filtros accesibles; uniones

    flexibles; filtros acsticos y silenciadores; aislamiento trmico

    54

    675 cm2

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XIII)

    Conducto circular equivalente

    Igualdad de prdida de carga en el conducto(equilibrio entre rea y permetro)

    Clculo de la prdida de carga en los conductos (I)

    1/4

    5/8

    eq b)(ab)(a1,3D

    +=

    donde a y b son los lados del rectngulo

    14,66

    cm

    26 cm

    26 cm

    675 cm2

    15 cm

    45 cm

    675 cm2

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XIII)Clculo de la prdida de carga en los conductos (I)

    Conducto circular equivalente

    1/4

    5/8

    eq b)(ab)(a1,3D

    +=

    donde a y b son los lados del rectngulo

    15 cm

    45 cm

    675 cm2

    718 cm2

    26 cm

    26 cm

    14,66

    cm

    675 cm2BuenoRegularMalo

    26,8 cm

    26,8

    cm675 cm216

    ,3

    cm

    47 cm

    766 cm2

    = 52,5 x 15

    = 93,5 x 10=

    Igualdad de prdida de carga en el conducto(equilibrio entre rea y permetro)

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XIV)Clculo de la prdida de carga en los conductos (II)

    Por el rozamiento del aire: funcin de la rugosidad del conducto, de la seccin, y de la longitud equivalente y del caudal de aire

    82,1V*22,1dL

    *f*4,0p =

    f = rugosidad del conducto, depende del materialL = longitud del conducto (m)d = dimetro equivalente del conducto (cm)v = velocidad del aire (m/seg); [caudal / seccin conducto]vlido para una altitud inferior a 600 m y T aire entre 0 y 50C

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    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XIV)Clculo de la prdida de carga en los conductos (II)

    Por el rozamiento del aire: funcin de la rugosidad del conducto, de la seccin, y de la longitud equivalente y del caudal de aire

    82,1V*22,1dL

    *f*4,0p =

    f = rugosidad del conducto, depende del materialL = longitud del conducto (m)d = dimetro equivalente del conducto (cm)v = velocidad del aire (m/seg); [caudal / seccin conducto]vlido para una altitud inferior a 600 m y T aire entre 0 y 50C

    P. Carga Continuas

    58

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XIV)Clculo de la prdida de carga en los conductos (II)

    Por el rozamiento del aire: funcin de la rugosidad del conducto, de la seccin, y de la longitud equivalente y del caudal de aire

    82,1V*22,1dL

    *f*4,0p =

    f = rugosidad del conducto, depende del materialL = longitud del conducto (m)d = dimetro equivalente del conducto (cm)v = velocidad del aire (m/seg); [caudal / seccin conducto]vlido para una altitud inferior a 600 m y T aire entre 0 y 50C

    4/1

    8/5

    eq )ba()ba(3,1D

    +=

    donde a y b son los lados del rectngulo

    P. Carga accidentales

  • 59

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XV)Clculo de la prdida de carga en los conductos (III)

    Por variacin de velocidad: en los estrechamientos aumenta la velocidad y por tanto se pierde presin, en los ensanchamientos se reduce la velocidad y por tanto se recupera presin

    Si Vventilador (fan) < Vconducto (duct):

    Si Vventilador (fan) > Vconducto(duct)

    =

    2

    4,242fV

    2

    4,242dV

    *1,1Prdidas

    =

    2

    4,242dV

    2

    4,242fV

    *75,0Ganancia

    60

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XVI)Mtodos de Clculo de Conductos (I) Reduccin de velocidad Prdida de carga constante Igual prdida de carga en cada rama Recuperacin esttica Optimizacin, T

    3456

    45.56.57

    3567

    56.57.59

    ResidenciaAuditoriosDormitoriosOficinas

    C. DerivadoC. PrincipalC. DerivadoC. PrincipalConductos RetornoConductos Impulsin

    Utilizacin

  • 61

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XVII)Mtodos de Clculo de Conductos (II) Reduccin de velocidad: (empleado para sistemas sencillos)

    1. Conocidos los caudales de cada tramo se realiza el trazado de los conductos2. Se elige la velocidad del conducto principal, tablas, y con el grfico se dimensiona el conducto y

    se obtiene la prdida de carga unitaria3. Para los siguientes tramos se va reduciendo la velocidad, tablas, y con los caudales y la

    velocidad se va repitiendo el proceso para el primer tramo4. El ventilador debe poseer la presin suficiente para suministrar la necesitada en el conducto ms

    desfavorable5. Para que el sistema est equilibrado se deber de cumplir que las presin al final de todos los

    conductos sea la misma; hay que equilibrar los conductos aadiendo en alguno de ellos prdidas de carga adicionales

    62

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XVIII)Mtodos de Clculo de Conductos (III) Prdida de carga cte (+ / 0,1 mm.c.a/m)

    1. Con el caudal y la prdida de carga se obtienen en el grfico la velocidad del conducto principal y la seccin del conducto circular equivalente

    2. Se dimensiona el conducto principal rectangular equivalente al circular3. Finalmente se selecciona el ventilador; hay que equilibrar los conductos4. Cuando se realiza una derivacin el rea que debe tener cada uno de los dos conductos

    derivados se expresa como porcentaje del conducto del que derivan, tablas5. Se requiere equilibrar los conductos, ofrece mejores resultados que el mtodo anterior

    16,510

    95

    21

    % Area Conducto% Caudal

    4840

    4335

    5345

    % Area Conducto% Caudal

  • 63

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XIX)Mtodos de Clculo de Conductos (IV) Igualdad de prdida de carga en cada rama: la misma presin en cada boca

    1. Se fija la prdida de carga lineal en la rama ms larga (long eq.), se resuelve como en el casa anterior y se selecciona el ventilador

    2. Se coge la siguiente rama ms larga y se calcula la prdida por metro lineal en "el resto" del conducto, y se dimensiona como en el caso anterior

    3. Resultan conductos equilibrados, pero las velocidades pueden ser excesivas, lo que puede obligar a recalcular la red

    64

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XX)Mtodos de Clculo de Conductos (V) Recuperacin esttica: la misma presin en cada boca; compensa la prdida

    continua con recuperacin por prdida de velocidad

    1. Conocido el caudal de aire, se selecciona la velocidad del conducto principal o la prdida de carga lineal, y se dimensiona con el grfico hasta la primera derivacin.

    2. Se dimensionan todas las derivaciones para que la recuperacin esttica sea igual a la prdida de carga por lo que en la prctica se realiza apoyndose en grficas

    a) Existe un grfico para con el caudal de aire obtener la relacin L/Qb) En un segundo grfico con la relacin L/Q y la velocidad antes de la derivacin, V1, se

    obtiene la velocidad despus de la derivacin, V2c) Con V2 y el Q se determina la seccin circular del conducto equivalente y con esta se

    dimensiona el conducto rectangulard) El ventilador se selecciona por el conducto ms desfavorable

    3. Resultan conductos equilibrados y; de mayores dimensiones venttilador menor(mayor coste de instalacin, menor coste de explotacin)

  • 65

    Mtodos de Clculo de Conductos (V) Recuperacin esttica: la misma presin en cada boca; compensa la prdida

    continua con recuperacin por prdida de velocidad

    1. Conocido el caudal de aire, se selecciona la velocidad del conducto principal o la prdida de carga lineal, y se dimensiona con el grfico hasta la primera derivacin.

    2. Se dimensionan todas las derivaciones para que la recuperacin esttica sea igual a la prdida de carga por lo que en la prctica se realiza apoyndose en grficas

    a) Existe un grfico para con el caudal de aire obtener la relacin L/Qb) En un segundo grfico con la relacin L/Q y la velocidad antes de la derivacin, V1, se

    obtiene la velocidad despus de la derivacin, V2c) Con V2 y el Q se determina la seccin circular del conducto equivalente y con esta se

    dimensiona el conducto rectangulard) El ventilador se selecciona por el conducto ms desfavorable

    3. Resultan conductos equilibrados y; de mayores dimensiones venttilador menor(mayor coste de instalacin, menor coste de explotacin)

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XX)

    CARRIER

    66

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    6.- Conductos de Aire (XXI)Mtodos de Clculo de Conductos (VI) Optimizado, T: dimensiona simultneamente los conductos y el ventilador con una

    funcin de coste; requiere software especfico1. Hay que obtener una funcin de coste de instalacin y funcionamiento (difcil)2. Se reduce la red a un conducto equivalente, cuyas dimensiones se optimizan; finalmente se

    rehace la red3. Mtodo de buenos resultados pero clculos muy complejos4. Puede ser preciso iterar si las velocidades resultantes son elevadas5. Resultan conductos equilibrados

    Reduccin de velocidad slo para conductos de retorno con una nica rama Prdida de carga cte es muy empleado por su sencillez, (no equilibrado) Igual prdida de carga, hay que tener cuidado con la velocidad Recuperacin esttica, conduce a conductos equilibrados y mayores, es

    aconsejable en alta velocidad El mtodo T requiere de un programa informtico

    Como resumen final del clculo de conductos:

  • 67

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    El RITE marca el nivel mnimo de aislamiento de los conductos

    5030Aire fro

    3020Aire caliente

    En exteriorEn interiorEspesor (mm)

    Prdidas < 4% de la Potencia mxima que transportaHa de ser suficiente para evitar condensacionesPara = 0,040 W/mC a 10C

    6.- Conductos de Aire (XXII)

    68

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    7.- Elementos Auxiliares (I) Filtros de aire Silenciadores o atenuadores acsticos Compuertas antiretorno Compuertas de regulacin Cajas de caudal variable Compuertas cortafuegos

  • 69

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    7.- Elementos Auxiliares (II) Filtros de aire Silenciadores o atenuadores acsticos Compuertas antiretorno Compuertas de regulacin Cajas de caudal variable Compuertas cortafuegos

    70

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    7.- Elementos Auxiliares (III)El RITE marca la mxima prdida de carga en componentes

    Menor que la admitida por el fabricanteSecciones de filtracin

    20 PaRejillas de retorno de aire40 - 200 PaElementos de difusin de aire

    40 PaUnidades terminales de aire60 PaAtenuadores acsticos

    80 - 120 PaRecuperadores de calor120 PaBateras de refrigeracin y deshumectacin60 PaBateras de refrigeracin en seco40 PaBateras de calentamiento

  • 71

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    7.- Elementos Auxiliares (IV)Tomas y descargas de aire exterior (I):

    Descarga por encima

    72

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    7.- Elementos Auxiliares (V)Tomas y descargas de aire exterior (II):

    Toma por encima de la descarga

  • 73

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    7.- Elementos Auxiliares (VI)Tomas y descargas de aire exterior (III):

    Con obstculos entre tomas o ventanas y descarga de: torres de refrigeracin o condensadores evaporativos, as como de chimeneas

    =2

    5004,0minVCd

    Si descarga ms baja que la toma no hay que considerar la dist. vert.

    C caudal de expulsin (L/s)V velocidad de expulsin (m/s)

    Vlido de 75 a 1.500 L/s

    Signo (fig)

    74

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    7.- Elementos Auxiliares (VII)Tomas y descargas de aire exterior (III):

    Con obstculos entre tomas o ventanas y descarga de: torres de refrigeracin o condensadores evaporativos, as como de chimeneas

  • 75

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    8.- Programas Informticos (I)

    Saunier DuvalTipo de conducto

    Zonas y caudales

    76

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    8.- Programas Informticos (II)

    Conducto ms desfavorable para seleccionar ventilador

    Definicin de conductos

  • 77

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    8.- Programas Informticos (III)

    Permite dibujar conductos y accesorios

    Isover (Climaver Ducto)

    78

    T1.- TRANSMISION DE CALOR

    6.- Intercambiadores de calor (V)

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    Bibliografa del Tema (I)

    Comentarios al RITE 2007IDAE

    Cuadernos de Climatizacin:Instalaciones de ConductosFERROLI

    DTIE 5.01 Clculo de ConductosJ.M. Pinazo

    Manual de VentilacinS&P

  • 79

    T1.- TRANSMISION DE CALOR

    6.- Intercambiadores de calor (V)

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    Bibliografa del Tema (II)

    Manual de Aplicacin de Vigas FrasREHVA

    Difusin de aire por DesplazamientoREHVA

    Manual de Montaje CLIMAVER

    Manual para la Construccin de ConductosPRODUCTAL

    80

    T1.- TRANSMISION DE CALOR

    6.- Intercambiadores de calor (V)

    T10.- DISTRIBUCION DE AIRE

    Bibliografa del Tema (III)

    http://www.isover.net

    Revistas nacionales: El Instalador Montajes e Instalaciones

    http://www.airflow.es/http://www.airtecnics.com/http://www.madel.com/http://www.trox.es/es/

    http://www.sodeca.com/http://www.soler-palau.com/

    http://www.salvadorescoda.com/

    AirFlowControlTROX