i.05. instalaciones de acondicionamiento higro-térmico

INSTALACIONES II. CURSO 2013/2014. CA2

I.05 INSTALACIONES DE ACONDICIONAMIENTO HIGRO-TÉRMICO

Bloque Temático I: Instalaciones en edificios de no residenciales, eficiencia energética y sostenibilidad

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Índice 1. Introducción. Objeto de la instalación 1.1 Control de las condiciones ambientales 1.2 Control de las condiciones termo-higrométricas 1.3 Exigencia de la calidad térmica del ambiente interior 2. Cargas térmicas 2.1 Conceptos previos 2.2 Condiciones exteriores 2.3 Condiciones de bienestar e higiene. Determinación del estado energético interior. 2.4 Ganancias y pérdidas térmicas 2.5 Tipos de cargas térmicas 3. Condiciones de calidad del aire 3.1 Calidad del aire interior 3.2 Recuperación de calor del aire de extracción 3.3 Tipos de recuperadores de calor

I.03 CONCEPTOS BÁSICOS DE ILUMINACIÓN

Índice 4. Cálculo de cargas térmicas 4.1 Procedimiento de cálculo de la demanda 4.2 Método simplificado 4.3 Simulación mediante programa informático 5. Clasificación y diseño de los sistemas de climatización 5.1 Elementos que componen una instalación 5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.3 Tipos de sistemas de climatización 6. Conductos y elementos de difusión 6.1 Conductos de aire 6.2 Elementos difusores

1. INTRODUCCIÓN. OBJETO DE LA INSTALACIÓN

1.1 Control de las condiciones ambientales El objeto de la instalación de climatización es el de conseguir en el interior de la edificación condiciones ambientales diferentes a las del exterior. Para ello, tradicionalmente se han realizado diferentes acciones para garantizar estos objetivos: Ventilación. Asegurar la calidad del aire interior

Calefacción. Asegurar la temperatura mínima interior

Refrigeración. Asegurar la temperatura máxima interior

Control de la humedad. Asegurar el grado de humedad relativa:

• Mínima interior. Humidificación • Máxima interior. Deshumidificación

1.2 Control de las condiciones termo-higrométricas RITE. IT 1.2.4.3.2. Control de las condiciones termo-higrométricas 1. Los sistemas de climatización, centralizados o individuales, se diseñarán para controlar el ambiente interior desde el punto de vista termo-higrométrico. 2. De acuerdo con la capacidad del sistema de climatización para controlar la temperatura y la humedad relativa de los locales, los sistemas de control de las condiciones termo-higrométricas se clasificarán, a efectos de aplicación de esta IT en las categorías indicadas de la tabla 2.4.3.1 La ventilación siempre está presente en las condiciones termo-higrométricas


1.3 Exigencia de calidad térmica del ambiente interior RITE. IT 1.1.4.1. Exigencia de calidad térmica del ambiente IT 1.1.4.1.2. Temperatura operativa y humedad relativa 1. Las condiciones interiores de diseño de la temperatura operativa y la humedad relativa se fijarán en base a la actividad metabólica de las personas, su grado de vestimenta y el porcentaje estimado de insatisfechos (PPD), según los siguientes casos: a) Para personas con actividad metabólica sedentaria de 1,2 met, con grado de vestimenta de 0,5 clo en verano y 1 clo en invierno y un PPD entre el 10 y el 15 %, los valores de la temperatura operativa y de la humedad relativa estarán comprendidos entre los límites indicados en la tabla 1.4.1.1.


Tabla 1.4.1.1 Condiciones interiores de diseño

Estación Temperatura operativa ºC Humedad relativa %

Verano 23...25 45...60

Invierno 21...23 40...50

1.3 Exigencia de calidad térmica del ambiente interior RITE. IT 1.1.4.1.3. Velocidad media del aire 1. La velocidad del aire en la zona ocupada se mantendrá dentro de los límites de

bienestar, teniendo en cuenta la actividad de las personas y su vestimenta, así como la temperatura del aire y la intensidad de la turbulencia.

2. La velocidad media admisible del aire en la zona ocupada (V), se calculará de la forma siguiente: T de 20 °C a 27 °C, se calculará con las siguientes ecuaciones: Con difusión por mezcla Con difusión por desplazamiento Para otro valor del porcentaje de personas insatisfechas PPD, es válido el método de cálculo de las normas UNE-EN ISO 7730 y UNE-EN 13779, así como el informe CR 1752.


1.3 Exigencia de calidad térmica del ambiente interior RITE. IT 1.1.4.1.4. Otras condiciones de bienestar En la determinación de condiciones de bienestar en un edificio se tendrán en consideración otros aspectos descritos en la norma UNE-EN-ISO-7730, y se valorarán de acuerdo a los métodos de cálculo definidos en dicha norma tales como: a) Molestias por corrientes de aire

b) Diferencia vertical de la temperatura del aire. Estratificación c) Suelos calientes y fríos d) Asimetría de temperatura radiante


2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.1 Confort FACTORES DE CONFORT EN EL ACONDICIONAMIENTO DE LOCALES Temperatura del aire Humedad del aire Calidad (pureza) del aire Movimiento del aire Niveles de ruido Los flujos de calor no conducen de manera espontánea a situación de confort.

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades PSICROMETRÍA: ciencia que estudia las propiedades termodinámicas del aire húmedo y el efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y sobre el confort humano. Temperatura: Temperatura seca Temperatura húmeda Temperatura de rocío Humedad: Humedad relativa Humedad absoluta

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades PSICROMETRÍA: ciencia que estudia las propiedades termodinámicas del aire húmedo y el efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y sobre el confort humano. Entalpía: h (kJ /kg aire seco) Carga térmica: W (vatio)

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades Transmitancia: U (W/m2 K) flujo de calor, en régimen estacionario, para un área y diferencia de temperaturas unitarias de los medios situados a cada lado del elemento que se considera. Cálculo de transmitancia de un elemento según Apéndice E DB-HE-1 2009 Ejemplo de cerramiento en contacto con el aire exterior. La transmitancia térmica U (W/m2K) viene dada por la siguiente expresión:

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades. Ej. de cerramiento en contacto con el aire RT la resistencia térmica total del componente constructivo [m2 K/ W]. Que a su vez debe calcularse mediante la expresión: R1, R2...Rn las resistencias térmicas de cada capa [m2 K/W]; Rsi y Rse las resistencias térmicas superficiales correspondientes al aire interior y exterior tomadas de la tabla E.1

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades. Ej. de cerramiento en contacto con el aire La resistencia térmica de una capa térmicamente homogénea viene definida por la expresión: e el espesor de la capa [m]. λ la conductividad térmica de diseño del material que compone la capa, calculada a partir de valores térmicos declarados según la norma UNE EN ISO 10 456:2001 o tomada de Documentos Reconocidos, [W/m K].

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades. Ej. de cerramiento en contacto con el aire Las cámaras de aire pueden ser consideradas por su resistencia térmica, para ello se considerarán: Cámara de aire sin ventilar La resistencia térmica de una cámara de aire ligeramente ventilada es la mitad de los valores de la tabla E.2. Para cámaras de aire muy ventiladas, la resistencia térmica total del cerramiento se obtendrá despreciando la resistencia térmica de la cámara de aire y las de las demás capas entre la cámara de aire y el ambiente exterior, e incluyendo una resistencia superficial exterior.

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades Ej. de cerramiento en contacto con el aire Para ver los valores de estos elementos. Catálogo de elementos constructivos del CTE.

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.2. Variables psicrométricas y unidades Ej. de cerramiento en contacto con el aire Para ver los valores de estos elementos. Catálogo de Elementos constructivos del CTE

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.3 Formas usuales de ganancia y pérdida de calor Ganancias: QT = QS + QL QS _ CARGA SENSIBLE: Calor por unidad de tiempo que gana un local o edificio por diferencia de temperaturas. QL _ CARGA LATENTE: Calor por unidad de tiempo que gana un local o edificio por diferencia de humedades. QT _ CARGA TOTAL: Suma de las cargas sensible y latente.

2. CARGAS TÉRMICAS

2.1 Conceptos previos 2.1.3 Formas usuales de ganancia y pérdida de calor Pérdidas: POR TRANSMISIÓN DE CALOR PT = PT1 + PT2 + PT3 A través de cerramientos en contacto con el exterior: PT1 A través de cerramientos en contacto con el terreno: PT2 A través de particiones con locales no calefactados: PT3

2. CARGAS TÉRMICAS

2.2 Condiciones exteriores Dependen de cada localización. DB-HE-1 2013 4.1 Solicitaciones exteriores 1 Se consideran solicitaciones exteriores las acciones del clima sobre el edificio con efecto sobre su comportamiento térmico, y por tanto, sobre su demanda energética. 2 A efectos de cálculo, se establece un conjunto de zonas climáticas para las que se define un clima de referencia, que define las solicitaciones exteriores en términos de temperatura y radiación solar. 3 La zona climática de cada localidad, así como su clima de referencia, se determina a partir de los valores tabulados recogidos en el Apéndice B, o de documentos reconocidos elaborados por las Comunidades Autónomas.

2. CARGAS TÉRMICAS

2.2 Condiciones exteriores Dependen de cada localización. B.2 Clima de referencia La Dirección General de Arquitectura, Vivienda y Suelo, del Ministerio de Fomento, publicará en formato informático los datos que definen el clima de referencia de cada zona climática, que establece las condiciones exteriores de cálculo. DB-HE-1 2009 Tabla G.2 Datos climáticos mensuales de capitales de provincia, T en ºC y HR en %

2. CARGAS TÉRMICAS

2.3 Condiciones de bienestar e higiene. Determinación del estado energético interior. DB-HE-1 2013 Solicitaciones interiores y condiciones operacionales 1 Se consideran solicitaciones interiores las cargas térmicas generadas en el interior del edificio debidas a los aportes de energía de los ocupantes, equipos e iluminación. 2 Las condiciones operacionales se definen por los siguientes parámetros, que se recogen en los perfiles de uso del apéndice C: a) temperaturas de consigna de calefacción b) temperaturas de consigna de refrigeración c) carga interna debida a la ocupación d) carga interna debida a la iluminación e) carga interna debida a los equipos

2. CARGAS TÉRMICAS

2.4 Ganancias y pérdidas energéticas 2.4.1 Condiciones de Invierno Normalmente Perdidas Térmicas hay que: Añadir energía a los locales

2. CARGAS TÉRMICAS

2.4 Ganancias y pérdidas energéticas 2.4.2 Condiciones de verano Normalmente Ganancias Térmicas hay que: Extraer energía de los locales.

2. CARGAS TÉRMICAS

2.4 Ganancias y pérdidas energéticas 2.4.2 Condiciones de verano

2. CARGAS TÉRMICAS

2.5 Tipos de cargas térmicas 2.5.1 Cargas Internas. Dependen de la hora del día DB-HE-1 2013 Conjunto de solicitaciones generadas en el interior del edificio, debidas, fundamentalmente, a los aportes de energía de los ocupantes, los equipos eléctricos y la iluminación. Los horarios para los perfiles de uso tipo se especifican en el apéndice C La densidad de las fuentes internas del edificio se obtiene promediando las densidades de cada uno de los espacios ponderadas por la fracción de la superficie útil que representa cada espacio en relación a la superficie útil total del edificio.

2. CARGAS TÉRMICAS

2.5 Tipos de cargas térmicas 2.5.1 Cargas Internas. Dependen de la hora del día Apéndice C DB-HE-1 2013 Perfil de uso no residencial 12h

2. CARGAS TÉRMICAS

2.5 Tipos de cargas térmicas 2.5.1 Cargas Internas. Dependen de la hora del día HIPÓTESIS CONDICIONES DE VERANO: A. OCUPACIÓN (QS + QL) B. ILUMINACIÓN (QS) C. OTRAS CARGAS INTERNAS (ordenadores, equipos...) (usual: QS) HIPÓTESIS CONDICIONES DE INVIERNO: NINGUNA En el programa CYPE se introducen de forma automática según el uso. La forma manual lo veremos en el cálculo manual

2. CARGAS TÉRMICAS

2.5 Tipos de cargas térmicas 2.5.2 Cargas Externas. Dependen de la hora del día, del mes del año y de la orientación: HIPÓTESIS CONDICIONES DE VERANO E INVIERNO: D. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) E. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE PAREDES OPACAS. FACHADAS (QS) F. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL)

2. CARGAS TÉRMICAS

2.5 Tipos de cargas térmicas

HIPÓTESIS CONDICIONES DE VERANO: A. OCUPACIÓN (QS + QL) B. ILUMINACIÓN (QS) C. OTRAS CARGAS INTERNAS (ordenadores, equipos...) (usual: QS) D. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) E. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE PAREDES OPACAS. FACHADAS (QS) F. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL)

HIPÓTESIS CONDICIONES DE INVIERNO: D. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) E. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE PAREDES OPACAS. FACHADAS (QS) F. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL)

3. CONDICIONES DE CALIDAD DEL AIRE

3.1 Calidad del aire interior RITE. IT 1.1.4.2. Exigencia de calidad del aire interior IT 1.1.4.2.1. Generalidades 1. En los edificios de viviendas, a los locales habitables del interior de las mismas, los almacenes de residuos, los trasteros, los aparcamientos y garajes; y en los edificios de cualquier otro uso, a los aparcamientos y los garajes se consideran válidos los requisitos de calidad de aire interior establecidos en la Sección HS 3 del Código Técnico de la Edificación. 2. El resto de edificios dispondrá de un sistema de ventilación para el aporte del suficiente caudal de aire exterior que evite, en los distintos locales en los que se realice alguna actividad humana, la formación de elevadas concentraciones de contaminantes, de acuerdo con lo que se establece en el apartado 1.4.2.2 y siguientes. A los efectos de cumplimiento de este apartado se considera válido lo establecido en el procedimiento de la UNE-EN 13779.


3.1 Calidad del aire interior IT 1.1.4.2.2. Categorías de calidad del aire interior en función del uso de los edificios En función del uso del edificio o local, la categoría de calidad del aire interior (IDA) que se deberá alcanzar será, como mínimo, la siguiente: IDA 1 (aire de óptima calidad): hospitales, clínicas, laboratorios y guarderías. IDA 2 (aire de buena calidad): oficinas, residencias (locales comunes de hoteles y

similares, residencias de ancianos y de estudiantes), salas de lectura, museos, salas de tribunales, aulas de enseñanza y asimilables y piscinas.

IDA 3 (aire de calidad media): edificios comerciales, cines, teatros, salones de actos, habitaciones de hoteles y similares, restaurantes, cafeterías, bares, salas de fiestas, gimnasios, locales para el deporte (salvo piscinas) y salas de ordenadores.

IDA 4 (aire de calidad baja)


3.1 Calidad del aire interior RITE. IT 1.1.4.2.3. Caudal mínimo del aire exterior de ventilación Se calculará de acuerdo con alguno de los cinco métodos que se indican a continuación. A. Método indirecto de caudal de aire exterior por persona

Tabla 1.4.2.1 Caudales de aire exterior, en dm³/s por persona

Categoría dm³/s por persona

IDA 1 20

IDA 2 12,5

IDA 3 8

IDA 4 5


3.1 Calidad del aire interior RITE. IT 1.1.4.2.3. Caudal mínimo del aire exterior de ventilación B. Método directo por calidad del aire percibido En este método basado en el informe CR 1752 (método olfativo), los valores a emplear son los de la tabla 1.4.2.2.

Tabla 1.4.2.2 Calidad del aire percibido, en decipols

Categoría dp

IDA 1 0,8

IDA 2 1,2

IDA 3 2,0

IDA 4 3,0


3.1 Calidad del aire interior RITE. IT 1.1.4.2.3. Caudal mínimo del aire exterior de ventilación C. Método directo por concentración de C02 a) Para locales con elevada actividad metabólica b) Para locales con elevada producción de contaminantes

(*) Concentración de CO2 (en partes por millón en volumen) por encima de la concentración en el aire exterior

Tabla 1.4.2.3 Concentración de C02 en los locales

Categoría ppm (*)

IDA 1 350

IDA 2 500

IDA 3 800

IDA 4 1.200


3.1 Calidad del aire interior RITE. IT 1.1.4.2.3. Caudal mínimo del aire exterior de ventilación D. Método indirecto de caudal de aire por unidad de superficie Para espacios no dedicados a ocupación humana permanente

Tabla 1.4.2.4 Caudales de aire exterior por unidad de superficie de

locales no dedicados a ocupación humana permanente.

Categoría dm³/(s·m²)

IDA 1 no aplicable

IDA 2 0,83

IDA 3 0,55

IDA 4 0,28


3.1 Calidad del aire interior RITE. IT 1.1.4.2.3. Caudal mínimo del aire exterior de ventilación E. Método de dilución. Cuando en un local existan emisiones conocidas de materiales contaminantes específicos, se empleará el método de dilución. Se considerarán válidos a estos efectos, los cálculos realizados como se indica en el apartado 6.4.2.3 de la EN 13779. La concentración obtenida de cada sustancia contaminante, considerando la concentración en el aire de impulsión SUP y las emisiones en los mismos locales, deberá ser menor que el límite fijado por las autoridades sanitarias.


3.2 Recuperación de calor del aire de extracción RITE. IT 1.2.4.5.2. Recuperación de calor del aire de extracción 1. En los sistemas de climatización de los edificios en los que el caudal de aire expulsado al exterior, por medios mecánicos, sea superior a 0,5 m³/s, se recuperará la energía del aire expulsado. 2. Sobre el lado del aire expulsado se instalará un aparato de enfriamiento adiabático, salvo que se justifique, con un aumento de la eficiencia del recuperador, que se superan los resultados de reducción de emisiones de CO2.


3.2 Recuperación de calor del aire de extracción 3.2.1 Tipos de recuperadores de calor Por su función: RECUPERADORES de CALOR SENSIBLE Estáticos Dinámicos


3.2 Recuperación de calor del aire de extracción 3.2.1 Tipos de recuperadores de calor Por su función: RECUPERADORES de CALOR TOTAL = sensible + latente = RECUPERADOR ENTÁLPICO


3.2 Recuperación de calor del aire de extracción 3.2.1 Tipos de recuperadores de calor. RECUPERADOR ENTÁLPICO

4. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS

4.1 Procedimientos de cálculo de la demanda Según DB-HE-1 2013: 1 El objetivo de los procedimientos de cálculo es determinar la demanda energética de calefacción y refrigeración necesaria para mantener el edificio por periodo de un año en las condiciones operacionales definidas en el apartado 4.2 cuando este se somete a las solicitaciones interiores y exteriores descritas en los apartados 4.1 y 4.2. Los procedimientos de cálculo podrán emplear simulación mediante un modelo térmico del edificio o métodos simplificados equivalentes. 2 El procedimiento de cálculo debe permitir obtener separadamente la demanda energética de calefacción y de refrigeración.


4.1 Procedimientos de cálculo de la demanda Según DB-HE-1 2013: Art. 5.1 Características de los procedimientos de cálculo de la demanda Características generales 1 Cualquier procedimiento de cálculo debe considerar, bien de forma detallada o bien de forma simplificada, los siguientes aspectos: a) el diseño, emplazamiento y orientación del edificio b) la evolución hora a hora en régimen transitorio de los procesos térmicos c) el acoplamiento térmico entre zonas adyacentes del edificio a distintas temperaturas d) las solicitaciones interiores, solicitaciones exteriores y condiciones operacionales especificadas en los apartados 4.1 y 4.2, teniendo en cuenta la posibilidad de que los espacios se comporten en oscilación libre


4.1 Procedimientos de cálculo de la demanda Según DB-HE-1 2013: e) las ganancias y pérdidas de energía por conducción a través de la envolvente térmica del edificio, compuesta por los cerramientos opacos, los huecos y los puentes térmicos, con consideración de la inercia térmica de los materiales f) las ganancias y pérdidas producidas por la radiación solar al atravesar los elementos transparentes o semitransparentes y las relacionadas con el calentamiento de elementos opacos de la envolvente térmica, considerando las propiedades de los elementos, su orientación e inclinación y las sombras propias del edificio u otros obstáculos que puedan bloquear dicha radiación g) las ganancias y pérdidas de energía producidas por el intercambio de aire con el exterior debido a ventilación e infiltraciones teniendo en cuenta las exigencias de calidad del aire de los distintos espacios y las estrategias de control empleadas.


4.2 Método simplificado

HIPÓTESIS CONDICIONES DE VERANO: A. OCUPACIÓN (QS + QL) B. ILUMINACIÓN (QS) C. OTRAS CARGAS INTERNAS (ordenadores, equipos...) (usual: QS) D. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) E. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE PAREDES OPACAS. FACHADAS (QS) F. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL)

QTOTAL = QA + QB + QC + QD + QE + QF + QG + QH

2.5 Tipos de cargas térmicas

HIPÓTESIS CONDICIONES DE INVIERNO: D. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) E. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE PAREDES OPACAS. FACHADAS (QS) F. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL)

QTOTAL = QD + QE + QF + QG + QH


CARGAS INTERNAS SE INTRODUCEN DE FORMA AUTOMÁTICA EN EL PROGRAMA CYPE A. OCUPACIÓN (QS + QL) Se determina según el índice metabólico (met) que equivale a 58W de una persona sentada. Se determinará el dato del Apéndice C DB-HE-1 2013. B. ILUMINACIÓN (QS) Al estar funcionando al 100% según Apéndice C DB-HE-1 2013 y conocidas: S la superfície iluminada [m2]; Em la iluminancia media horizontal mantenida [lux] VEEI. Valor de Eficiencia Energética de la Instalación (VEEI) W/m2 por cada 100 lux máximo según DB-HE-3 Se despeja de esta fórmula la potencia.


CARGAS INTERNAS C. OTRAS CARGAS INTERNAS (ordenadores, equipos...) (usual: QS) Se determinará el dato del Apéndice C DB-HE-1 2013.


CARGAS EXTERNAS SE INTRODUCEN DE FORMA GEOMÉTRICA Y DEFINICIÓN CONSTRUCTIVA EN EL CYPE D. TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) Q = U x S x (ΔT) Q es la carga térmica por transmisión (W) U es el coeficiente global de transmisión de calor del cerramiento (w/m2 K). S es la superficie del muro o cubierta expuesta a la diferencia de temperaturas en m2. (ΔT) Incremento de temperatura entre el interior y el exterior o viceversa Apéndice D DB-HE-1 2013


CARGAS EXTERNAS D. TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) Q = U x S x (ΔT) (ΔT) Incremento de temperatura entre el interior y el exterior o viceversa Nos basamos en la tabla 1.4.1.1 del RITE, según estemos calculando para verano o invierno

Tabla 1.4.1.1 Condiciones interiores de diseño

Estación Temperatura operativa ºC Humedad relativa %

Verano 23...25 45...60

Invierno 21...23 40...50


2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS D. TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) Temperatura exterior es la temperatura del exterior o local no calefactado La temperatura exterior se calcula teniendo en cuenta la temperatura media del mes más cálido (Tmed) y la temperatura máxima del mes más cálido (Tmáx) del lugar, a partir de la siguiente expresión: Te = 0,4·Tmed + 0,6·Tmáx Para la temperatura media nos basamos en la tabla G.2 del DB-HE-1 2009. Tomando el caso más desfavorable en condiciones de invierno (10,7ºC) y en verano (26,8ºC)

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS D. TRANSMISIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE CUBIERTAS, SUELOS Y LOCALES NO CLIMATIZADOS (QS) Para la temperatura máxima. Agencia Estatal de Meteorología. AEMET. Datos climatológicos. Valores extremos absolutos. Temperatura media de las máx. más alta: 38.5ºC Temperatura media de las min. Más baja: 7.1ºC

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS E. TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE PAREDES OPACAS. FACHADAS (QS) Q = U x S x C x (ΔT) Los valores son los mismos que en el punto anterior a diferencia de: C El coeficiente de orientación es un factor adimensional empleado para tener en cuenta la ausencia de radiación solar y la presencia de vientos dominantes sobre los muros, en unción de su orientación. Habitualmente y de forma simplificada, se emplean los siguientes valores para los coeficientes de orientación:

Norte : 1,15 Sur : 1,00 Este : 1,10 Oeste : 1,05

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS F. TRANSMISIÓN (CONDUCCIÓN + CONVECCIÓN) A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) Q = U x S x (ΔT) El valor U de las superficies acristaladas es variable en función de la orientación y del porcentaje de huecos respecto del cerramiento al que pertenece.

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) Q = R x S x Fh R. Radiación en función a la orientación (W/m2) Tomaremos los datos de la Agencia Andaluza de la Energía: http://www.agenciaandaluzadelaenergia.es/Radiacion/radiacion1.php Tomaremos los meses de Julio para verano y Enero para invierno, haciéndolos coincidir con las temperaturas medias elegidas anteriormente. Como los datos los necesitamos en W/m2, multiplicaremos por 1000 y dividiremos entre las horas de sol medias en los meses de Julio (14h) y Enero (11h)

http://www.agenciaandaluzadelaenergia.es/Radiacion/radiacion1.php

http://www.agenciaandaluzadelaenergia.es/Radiacion/radiacion1.php

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) SUR OESTE NORTE ESTE

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) Fh. Factor solar modificado huecos. Fracción de la radiación incidente en un hueco que no es bloqueada por el efecto de obstáculos de fachada y las partes opacas del hueco. Catálogo de elementos constructivos del CTE

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS G. RADIACIÓN A TRAVÉS DE SUPERFICIES ACRISTALADAS (QS) Factor de sombra Fs según DB-HE-1 2009. Fracción de la radiación incidente en un hueco que no es bloqueada por la presencia de obstáculos de fachada. Teniendo el cociente entre Fh y Fs y sabiendo Fs según tabla E.12 se despeja Fh

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL) Se encuentra funcionando al 100% según Apéndice C DB-HE-1 2013. H.1) La carga térmica sensible por ventilación o infiltración de aire exterior se determina como sigue: Q = V x 0,337 x (ΔT) V es el caudal de aire infiltrado o de ventilación (m3/s). Depende del RITE. Lo veremos en el siguiente apartado. 0,337 es el calor específico del aire en base al volumen (W/m3 K)

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL) H.2) La carga térmica latente por ventilación o infiltración de aire exterior se determina como sigue: Q= V x 0,84 x Δw V es el caudal de aire infiltrado o de ventilación (m3/h). Depende del RITE. Lo veremos en el siguiente apartado. 0,84 es el producto de la densidad estándar del aire (1,2 kg/m3) por el calor latente de vaporización del agua (0,7 W/g). Δw es la diferencia de humedad absoluta entre el ambiente exterior y el interior

2. CARGAS TÉRMICAS

CARGAS EXTERNAS H. INFILTRACIONES O VENTILACIÓN (QS+ QL) Para obtener la humedad absoluta a partir de la humedad relativa y la temperatura se puede hacer mediante el diagrama psicrométrico o mediante tablas extraídas del mismo.


4.3 Simulación mediante modelo térmico Según CYPE:

5. CLASIFICACIÓN Y DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN

5.1 Elementos que componen una instalación CICLO FRIGORÍFICO. Refrigeración por compresión


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.1 SEGÚN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION del frío y/o del calor: SIN FLUIDO CALOPORTADOR (producción in situ)


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.1 SEGÚN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION del frío y/o del calor: CON FLUIDO CALOPORTADOR


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.1 SEGÚN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION del frío y/o del calor: CON FLUIDO CALOPORTADOR TODO AGUA= EXCLUSIVAMENTE CON AGUA. No contemplado en RITE


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.1 SEGÚN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION del frío y/o del calor: CON FLUIDO CALOPORTADOR TODO REFRIGERANTE= EXCLUSIVAMENTE CON REFRIGERANTE. No contemplado en RITE


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.1 SEGÚN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION del frío y/o del calor: TODO AIRE. Asegura la ventilación. Con Circuito de aire, mezcla de limpio + de retorno


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.1 SEGÚN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION del frío y/o del calor: AGUA – AIRE. Asegura la ventilación con Circuito de aire, solo de ventilación atemperado


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.1 SEGÚN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION del frío y/o del calor: REFRIGERANTE – AIRE. Asegura la ventilación con Circuito de aire, solo de ventilación atemperado


5.2 Selección de equipos de acondicionamiento 5.2.2 SEGÚN EL SISTEMA DE PRODUCCIÓN del frío y/o del calor:


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS Unidad que permite la refrigeración y eventualmente la calefacción mediante su simple conexión a la red eléctrica, sin requerir para su funcionamiento de otras instalaciones adicionales, o a lo sumo, en el caso de condensación por agua, de conexión a la red hidráulica de disipación de calor. Incorpora producción, tratamiento y propulsión del aire en una sola unidad. Se pueden clasificar en: APARATOS PEQUEÑOS


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS APARATOS MEDIANOS


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS APARATOS MEDIANOS La ventilación no se garantiza El objetivo básico es compensar la carga sensible


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS APARATOS MEDIANOS-GRANDES La ventilación no se garantiza El objetivo básico es compensar la carga sensible


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS APARATOS MEDIANOS. SISTEMA VRV El Volumen de Refrigerante Variable (VRV) también llamado Caudal Variable de Refrigerante, (CVR) es un sistema de expansión directa, que permite la conexión frigorífica de una unidad exterior a varias unidades interiores mediante una línea frigorífica


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS APARATOS MEDIANOS-GRANDES. SISTEMA VRV Menor contaminación atmosférica y disminución del efecto Invernadero Ahorro de energía y menores costes de explotación Mejores condiciones de confort


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS APARATOS MEDIANOS-GRANDES. SISTEMA VRV


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.1 UNIDADES AUTONOMAS APARATOS GRANDES


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.2 UNIDADES DE TRATAMIENTO DE AIRE RELACIÓN: PRODUCCION-TRATAMIENTO DEL AIRE (climatizador)


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.2 UNIDADES DE TRATAMIENTO DE AIRE

Aire exterior

Filtro

Humectación

Baterías Ventilador y cámara

Conducto impulsión

Conducto retorno


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.2 UNIDADES DE TRATAMIENTO DE AIRE


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.3 UNIDADES ENFRIADORAS


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.3 UNIDADES ENFRIADORAS CONDENSADAS POR AIRE CONDENSADAS POR AGUA


5.3 Tipos de sistemas de climatización 5.3.4 TORRES DE REFRIGERACIÓN

6. CONDUCTOS Y ELEMENTOS DE DIFUSIÓN

6.1 Conductos de aire

CONDUCTOS DE EXTRACCIÓN CÁLCULO DE SECCIONES DE CONDUCTOS

FORMULACIÓN Qi Vi Si = Qi / Vi axb o Ø axb o Ø

UNIDADES cm3/seg cm/seg cm2 cm cm

TRAMO CAUDAL VELOCIDAD DEL

AIRE SECCIÓN

DIMENSIÓN DE CÁLCULO

DIMENSIÓN NORMALIZADA


6.1 Conductos de aire AIRE ACONDICIONADO

CÁLCULO DE SECCIONES DE CONDUCTOS EN DESEMBOCADURAS DE ESTANCIAS

FORMULACIÓN si pi Pi = six pi Qi=(Pix1000)/12 Vi Si=Qi/Vi axb o Ø axb o Ø

UNIDADES m2 W/m2 W cm3/seg cm/seg cm2 cm cm

ESTANCIA SUPERFICIE

ÚTIL

POTENCIA NECESARIA

TOTAL POTENCIA

DE LA ESTANCIA

CAUDAL VELOCIDAD

DEL AIRE SECCIÓN DEL CONDUCTO

DIMENSIONES DEL CONDUCTO

DIMENSIONES DEL DIFUSOR

TOTALES


6.1 Conductos de aire


6.2 Elementos difusores Difusores de techo o pared Habitualmente empleados en difusión por mezcla (unidireccional o multidireccional). Presentan un área efectiva indicada por el fabricante Suelen disponer de clapeta para regulación manual del caudal de aire

Circulares Cuadrados Lineales


6.2 Elementos difusores

Lineales. Techo

Rectangulares. Pared


6.2 Elementos difusores Difusores de techo o pared Difusores rotacionales Habitualmente empleados en difusión por mezcla Generan un torbellino de aire en la salida con movimiento espiral que mejora la difusión empleando velocidades de impulsión inferiores a los difusores convencionales.



Circulares rotacionales. Techo


6.2 Elementos difusores Tipo tobera Habitualmente empleados en espacios de gran altura para romper la estratificación desfavorable en régimen de calefacción.

http://www.troxespanola.es/jpeg/toberas1.jpg



Difusores de tobera en espacios de gran volumen


6.2 Elementos difusores Difusores de suelo

Habitualmente empleados en difusión por desplazamiento

Circulares rotacionales. Suelo Circulares normales. Suelo

INSTALACIONES II. CURSO 2013/2014. CA2


Bloque Temático I: Instalaciones en edificios de no residenciales, eficiencia energética y sostenibilidad

http://etsie.us.es/

http://www.us.es/

i.05. instalaciones de acondicionamiento higro-térmico

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