Balance Térmico Para Climatizacion De Verano.docx

BALANCE TÉRMICO PARA CLIMATIZACION DE VERANO Introducción En el presente trabajo se desarrolla el balance térmico del Aula Magna de la Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Resistencia, situada en el primer piso. El objetivo es evaluar de la carga térmica del local, discriminada en carga de calor sensible y carga de calor latente, lo cual permite la selección del equipamiento de climatización necesarias para mantener las condiciones interiores. Resumen El acondicionamiento lleva implícito el suministrar o extraer el calor del aire, por lo tanto, nos interesa conocer como se gana o pierde ese calor del local en estudio. El calor fluye del cuerpo de mayor temperatura al de menor, este se puede transmitir en la naturaleza por convección, radiación y conducción. Por lo tanto, se debe efectuar los cálculos necesarios para saber que ganancias o pérdidas de calor tenemos en el local. Estos pueden ser transmitidos desde el exterior al interior o producidos dentro. Procedentes del exterior - Calor recibido a través de las paredes, techos y suelos. - Calor recibido a través de ventanas. - Calor procedente del aire de ventilación o que se infiltra.

Producido en el interior - Las personas que lo ocupan. - La iluminación. - Aparatos eléctricos, de gas o vapor que producen calor. - Otros factores o elementos que puedan aportar calor.

Tabla 1: Fuentes de calor.

Durante el periodo de verano el local recibe calor por diversas fuentes que el equipo de refrigeración deberá extraer a fin de reducir la temperatura interior y mantener el confort higrotérmico. Por las paredes, techos y vidriados el calor exterior aportará calor al interior elevando la temperatura. Además, el sol aportará calor por radiación de forma directa en las superficies vidriadas y de forma indirecta en cerramientos opacos. También el aire exterior el aire exterior más caliente hará su aporte y que sumando al calor por ocupación nos dará la cantidad total de calor a extraer en el local. El calor debe computarse por la forma en que se manifiesta ya sea en calor sensible o calor latente. Siendo calor sensible el que penetra en el local generando un aumento de la temperatura y el calor latente es el que aporta el vapor de agua en la mezcla de aire pero que no genera elevación de la temperatura. Las fuentes de calor latente son las personas (respiración, transpiración), el aire exterior, vegetación, equipos de cocción, los cuales algunos de ellos aportan calor al local. El balance térmico surge de compensar estas cargas con el equipamiento frigorífico capaz de retirar el calor y condensar la humedad al mismo ritmo. Con la finalidad de sostener en el tiempo las condiciones interiores de proyecto.

Desarrollo Como punto de partida se deben determinar las condiciones interiores y exteriores que se contemplaran en el balance térmico. Condiciones exteriores: La norma IRAM 11603 establece zonas bioambientales a tener en cuenta para el acondicionamiento ambiental de edificios fijando también los criterios de temperatura y humedad para realizar los balances térmicos. Donde Resistencia se encuentra en la zona 1b por ser zona norte litoral. En este estudio se toman datos estadísticos de las líneas de estudio europeas y de ASHRAE (Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado), las cuales se basan en percentiles de diseño según la exigencia de la aplicación donde se establece una determinada condición y un porcentaje de horas no cubiertos por la misma. De la tabla 1 del anexo determinamos los valores de temperatura de bulbo humedad y seco en el mes de enero a las 15 hs al 0.4%. 𝑡𝑏ℎ = 24.6 °𝐶 𝑡𝑏𝑠 = 38.3 °𝐶 Condiciones interiores: Se establecen utilizando la tabla 2 del anexo como recomendaciones de confort de lujo. Cabe recordar que no hay una única condición valida para el confort sino se habla de una zona de confort y hay que tomar una decisión y adoptar un único punto de temperatura y humedad. 𝑡𝑏𝑠 = 24 °𝐶 𝐻𝑟 = 50 % Condiciones de base: Las condiciones son las siguientes:    

Temperatura de bulbo húmedo. Temperatura de bulbo seco. Humedad relativa. Humedad absoluta.

Para determinar las condiciones faltantes, tanto para exterior como interior, se utiliza el diagrama psicométrico (figura 1 del anexo). Condiciones de base Temperatura de Bulbo seco Temperatura de bulbo húmedo Humedad relativa Humedad absoluta

Condiciones exteriores 𝑡𝑏𝑠 = 38.3 °𝐶 𝑡𝑏ℎ = 24.6 °𝐶 𝐻𝑟 = 32 % 𝑊 = 13.2 𝑔/𝑘𝑔

Condiciones interiores 𝑡𝑏𝑠 = 24°𝐶 𝑡𝑏ℎ = 17 °𝐶 𝐻𝑟 = 50 % 𝑊 = 9.5 𝑔/𝑘𝑔

Tabla 2: Condiciones base exteriores e interiores.

Consideraciones iniciales:

En el aula magna se pueden distinguir dos sectores cuyas actividades difieren significativamente. Por un lado, el sector de butacas donde las personas se encuentran sentadas y con poca iluminación, por otro lado, el sector del escenario, en el cual las personas que se encuentran en ella pueden realizar diversas actividades, desde exposiciones hasta bailes, con equipos de luces especiales y computadoras. En el sector de butacas se encuentran como máximo 294 personas sentadas, y se estima un promedio de 20 personas en el escenario (función de Octubre Coral), lo que da un total de 214 personas. 𝑁𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑎𝑠 = 294

𝑁𝑝𝑎𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 = 20

Estas consideraciones nos llevan a realizar una división imaginaria entre ambos sectores, la cual estará representada por una pared a la sombra, cuyo ambiente contiguo estará climatizada, por lo cual no habrá aporte de calor sensible. Las cargas térmicas en cada sector serán distintas y cada una requerirá un caudal de aire de refrigeración proporcional. SECTOR BUTACAS

Cálculo de superficies: En primer lugar, se procede por el calculo de superficies de las ventanas, paredes y techo para el cálculo posterior de cargas sensibles y latentes que corresponde a cada uno. -

Ventanas:

El aula magna consta de 24 ventanas orientadas al sureste, las cuales están pintadas de color claro, y tienen marco de metal. Hay dos tamaños diferentes de ventanas, en total 12 de cada dimensión. Dimensión a 130 cm 65 cm

Dimensión b 23 cm 23 cm

Cantidad 12 12

Superficie S= a b N =2.59 m^2 S= a b N =1.79 m^2

Superficie total = 5.38 m^2 -

Puertas:

Las puertas existentes pertenecen al sector del escenario. -

Paredes:

Una de las paredes se considera a la sombra por ser interior, otra es la pared imaginaria, y las últimas dos están orientadas al SE y SO respectivamente. -

Pared interior: Dimensión a 3m

-

Dimensión b 14.3 m

Superficie S= a b = 42.9 m^2

Dimensión b 14.3 m

Superficie S= a b = 42.9 m^2

Pared SO: Dimensión a 3m

-

Pared SE: Dimensión a 3m

-

Dimensión b 14.14 m

Superficie S= a b = 42.42 m^2

Superficie total: 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 = 128.22 𝑚2

-

Restando el área de las aperturas: 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 = 122.84 𝑚2 -

Techo: Dimensión a 14.14 m

Dimensión a 3m

Dimensión b 14.3 m

Superficie S= a b = 202.2 m^2

Volumen de la habitación: Dimensión b 14.14 m

Dimensión c 14.3

Volumen V = a b c = 606.61 m^2

Flujo de calor por radiación debido a cargas externas La ganancia de calor a través de un vidrio ordinario depende de su ubicación geografía, del instante considerado (hora y mes) y por la orientación que tenga. La componente de radiación directa origina ganancia de calor solo cuando los rayos solares la atraviesan, por otro lado, la componente de radiación difusa origina ganancia de calor cualquiera que sea la posición de la ventana respecto al sol. La tabla 3 del anexo presenta valores para diversas épocas del año, para latitud 30 y temperatura de rocío del aire exterior de 19.4 °C. Según la tabla y el mes escogido para el proyecto, corresponden los datos del 22 de enero a las 15hs, y las ventanas se encuentran orientadas al SE. Por lo que la ganancia solar considerada para el proyecto es de: 𝐺𝐼 = 41

𝑊 𝑚2

Los cristales especiales absorben una fracción más importante de la radiación solar, ya que estos pueden ser más gruesos o pueden tener algún tratamiento especial, como ser pinturas. Por lo que la tabla 4 del anexo presentan los factores de atenuación para ganancia en vidrios. Las ventanas que se encuentran en el aula magna se encuentran pintadas de un color claro, por lo que el factor de atenuación es de: 𝐶1 = 0.28 Por último, el flujo de calor por radiación sobre vidrios será: ∅𝑟.𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 = 𝑆𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 . 𝐺𝐼 . 𝐶1

∅𝑟.𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 = 53.1061

𝑘𝐶𝑎𝑙 ℎ𝑠

Flujo de calor por transmisión debido a cargas externas Al existir una diferencia de temperatura entre dos puntos de un mismo cuerpo, se establece un flujo de calor desde el punto caliente hacia el punto frío. La cantidad de calor transmitida en la unidad de tiempo depende de la resistencia que ofrezca el cuerpo entre los dos puntos considerados. Las ganancias de calor por las paredes exteriores (muros y techos) se calculan a la hora de máximo flujo térmico, y se deben, no sólo a la diferencia entre las temperaturas del aire exterior e interior, sino también al calor solar absorbido por las exteriores. La insolación y la diferencia de la temperatura exterior y la interior son esencialmente variables en el transcurso del día, por lo que la intensidad del flujo a través de la estructura exterior es inestable. Por lo tanto, se recurre al concepto empírico de diferencia equivalente de temperatura, definida como la diferencia entre las temperaturas de aire interior y exterior. Esta permite calcular la carga térmica con la expresión clásica de transmisión de calor, donde:

∅ = 𝑆 . 𝐾 . ∆𝑡𝑒 Esto se ha evaluado teniendo en cuenta: -

El espesor de las paredes y techos, o sea, el retardo y la resistencia de los mismos al pasaje del calor. El color. La latitud de la zona y la orientación de la pared, es decir, cómo se ha ido presentando el sol a lo largo del día. Un salto de temperatura a las 15 hs y un rango de variación diaria de que contempla cómo varía la temperatura exterior a lo largo del día. El valor de la radiación solar, lo cual implica contemplar los saltos reales de temperatura también a lo largo del día. Los coeficientes de transmisión K.

Para tabiques, pisos o techos que lindan con locales no acondicionados, se considera la situación de un muro a la sombra pues si bien no tiene efecto de la radiación solar, sí tiene acumulación térmica. 

Flujo de calor por transmisión debido a vidrios:

De la tabla A.5 del anexo, se determina el de los vidrios: 𝐾 = 5.82

𝑊 𝑚2 𝐾

∆𝑡𝑒 = 𝑇𝐵𝑆.𝑒𝑥 − 𝑇𝐵𝑆.𝑖𝑛 = 14.3 °𝐶

∅ = 𝑆 . 𝐾 . ∆𝑡𝑒 ∅𝑡.𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 = 385 

𝑘𝐶𝑎𝑙 ℎ𝑠

Flujo de calor por transmisión debido a paredes:

La tabla 19 (tabla 5 del anexo) determina la diferencia equivalente de temperatura para muros de color oscuro, pero a una temperatura de 35 °C en el exterior y 27 °C en el interior, por

lo que la diferencia equivalente de temperatura debe ser corregida. Esta corrección se efectua a partir de la siguiente formula empírica: ∆𝑡𝑒 = 𝑎 + ∆𝑡𝑒𝑠 + 𝑏

𝑅𝑠 (∆𝑡𝑒𝑚 − ∆𝑡𝑒𝑠 ) 𝑅𝑚

Donde ∆𝑡𝑒 es la diferencia equivalente de temperatura corregida, a es la corrección proporcionada por la tabla 20 A (tabla 6 del anexo), ∆𝑡𝑒𝑠 es la diferencia de temperatura equivalente a la hora considera para la pared a la sombra (tabla 5 del anexo), ∆𝑡𝑒𝑚 es la diferencia equivalente de temperatura a la hora considera para la pared soleada (tabla 5 del anexo), b es el coeficiente que considera el color de la cara exterior de la pared, Rs es la máxima insolación, correspondiente al mes y latitud supuestos, a través de una superficie acristalada vertical para la orientación considerada (tabla 3 del anexo) y Rm es la máxima insolación en el mes de julio. Para las paredes que se encuentran a la sombra, las diferencias de temperaturas equivalentes a la sombra y soleada son iguales, por lo que la ecuación de corregida es la siguiente: ∆𝑡𝑒 = 𝑎 + ∆𝑡𝑒𝑠 De la tabla 7, se determina el coeficiente de transmisión para distintos tipos de muros, también se pue9de determinar el peso especifico del material de construcción, necesario para el uso de la tabla 19 (tabla 5 del anexo). Para una pared de 30 cm con revestimiento interior tipo enlucido ligero, el peso especifico es de 600 kg/cm^2 y el k = 1.7 W/m^2*K. De la tabla 19 (tabla 5 del anexo), interpolando para los valores de peso específico.

∆𝑡𝑒𝑚.𝑆𝐸 = 7.8 °𝐶

∆𝑡𝑚𝑒.𝑆𝑂 = 3.05 °𝐶

∆𝑡𝑒𝑠 = 1.1 °𝐶

De la tabla 20ª (tabla 6 del anexo), se obtiene el factor de corrección a, a = 3.8 °C Los valores de insolación máximos para el mes de enero, orientaciones SE y SO, serán los correspondientes a los Rs y Rm respectivos y se obtienen de la tabla 3.

𝑅𝑠.𝑆𝐸 = 355

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠 . 𝑚2

𝑅𝑠.𝑆𝑂 = 355

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠 . 𝑚2

𝑅𝑚.𝑆𝐸 = 339

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠 . 𝑚2

𝑅𝑠.𝑆𝑂 = 339

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠 . 𝑚2

Y por ultimo se determina el valor de b, el cual puede ser 1 para colores oscuros, 0.78 para paredes de color medio y 0.55 para colores claros, por lo que b para este proyecto será b=0.55. Aplicando las ecuaciones para caso, se obtendrá lo siguiente: -

Pares SE, exterior: ∆𝑡𝑒 = 𝑎 + ∆𝑡𝑒𝑠 + 𝑏

∅ = 𝑆 . 𝐾 . ∆𝑡𝑒 -

Pares SO, exterior:

𝑅𝑠.𝑆𝐸 (∆𝑡𝑒𝑚.𝑆𝐸 − ∆𝑡𝑒𝑠 ) 𝑅𝑚.𝑆𝐸

∅ = 542.53

∆𝑡𝑒 = 8.76 °𝐶

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

∆𝑡𝑒 = 𝑎 + ∆𝑡𝑒𝑠 + 𝑏

𝑅𝑠.𝑆𝑂 (∆𝑡𝑒𝑚.𝑆𝑂 − ∆𝑡𝑒𝑠 ) 𝑅𝑚.𝑆𝑂

∅ = 𝑆 . 𝐾 . ∆𝑡𝑒 -

∅ = 𝑆 . 𝐾 . ∆𝑡𝑒

∆𝑡𝑒 = 4.9 °𝐶

∅ = 306.91

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

Flujo total de calor por transmisión debido a las paredes:

∅𝑡.𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 = 1226.5 

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

Pares a la sombra: ∆𝑡𝑒 = 𝑎 + ∆𝑡𝑒𝑠

-

∅ = 377.06

∆𝑡𝑒 = 6.02 °𝐶

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

Flujo de calor por transmisión debido al techo:

Arriba del aula magna se encuentran aulas acondicionadas, ya que esta se encuentra en el primer piso del edificio, por lo que no hay transmisión de calor desde el techo. 

Cargas térmicas por infiltraciones y renovación de aire:

En general, las infiltraciones se deben a la velocidad del viento, al efecto chimenea o a la simultaneidad de ambos efectos. La acción del viento se traduce en una sobrepresión en la fachada expuesta a él, y en una ligera depresión en el lado contrario del edificio. Esta sobrepresión hace que el aire exterior se infiltre en el local por los resquicios o rendijas de la construcción y los intersticios de puertas y ventanas, penetrando por la fachada expuesta y saliendo por el lado contrario. Por otro lado, las diferencias de temperaturas y humedades producen diferencias de densidad entre el aire exterior y el interior. En los edificios altos estas diferencias de densidades producen en verano, infiltraciones por la parte superior y en invierno evacuación por la parte inferior. Las infiltraciones en verano provienen, sobre todo, de la acción del viento sobre la fachada expuesta al mismo. El efecto de chimenea es, en general, despreciable a causa de las pequeñas diferencias de densidad del aire. La carga de calor sensible por infiltración se obtiene mediante la siguiente fórmula:

∅𝑠.𝑎𝑖𝑟𝑒.𝑒𝑥𝑡 = 0.33 𝑄 ∆𝑡 Donde Q es el caudal de infiltración, obtenido en la tabla 41, y ∆𝑡 es la diferencia de temperatura instantánea. La carga de calor latente por infiltración, se obtiene mediante la fórmula:

∅𝑙.𝑎𝑖𝑟𝑒.𝑒𝑥𝑡 = 0.88 𝑄 ∆𝑤 Donde ∆𝑤 es la diferencia de humedades absolutas especificas instantáneas entre el interior y el exterior. Ya que el sector del público no posee puertas, las infiltraciones se deben únicamente a las ventanas. A partir de la tabla 8 del anexo se determina el caudal por metro cuadrado de

ventana tipo c con el 100% de apertura, por lo que el caudal total de infiltraciones por ellas es de: 𝑄𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 = 𝑆𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 11.5

𝑚3 ℎ𝑟 𝑚2

𝑄𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 = 61.87

𝑚3 ℎ𝑠

Por lo que la carga de calor sensible será de:

∅𝑠.𝑎𝑖𝑟𝑒.𝑒𝑥𝑡 = 0.33 𝑄 (𝑇𝑏𝑠.𝑒𝑥𝑡 − 𝑇𝑏𝑠.𝑖𝑛𝑡 )

∅𝑠.𝑎𝑖𝑟𝑒.𝑒𝑥𝑡 = 291.96

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

La carga de calor latente quedará como sigue:

∅𝑙.𝑎𝑖𝑟𝑒.𝑒𝑥𝑡 = 0.8 𝑄 (𝑊𝑒𝑥𝑡 − 𝑊𝑖𝑛𝑡 )

∅𝑙.𝑎𝑖𝑟𝑒.𝑒𝑥𝑡 = 183.14

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

Es necesario, en los locales acondicionados prever un caudal de aire exterior que permita la supresión de olores debidos a los ocupantes, al tabaco o a otras fuentes. La tasa de renovación necesaria varia principalmente con el numero de ocupantes, la altura del techo y el numero de fumadores. La tabla 9 del anexo determina el dato del caudal por persona recomendado por la categoría de ocupación, en este caso, 𝑞𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 = 8.5

𝑚3 ℎ𝑠 . 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎

El caudal total será: 𝑄𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 𝑞𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 . 𝑁𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠

𝑄𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 2499

𝑚3 ℎ𝑠

La carga por calor sensible debido a la renovación de aire necesario, será:

∅𝑠.𝑟𝑒𝑛𝑜𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 0.33 𝑄𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 (𝑇𝑏𝑠.𝑒𝑥𝑡 − 𝑇𝑏𝑠.𝑖𝑛𝑡 )

∅𝑠.𝑟𝑒𝑛𝑜𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 10720.71

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

Y por calor latente, será:

∅𝑙.𝑟𝑒𝑛𝑜𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 0.8 𝑄𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 (𝑊𝑒𝑥𝑡 − 𝑊𝑖𝑛𝑡 )

∅𝑙.𝑟𝑒𝑛𝑜𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 7397.04

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

 Flujo de calor por transmisión debido a cargas internas: 1) Carga térmica por ocupantes: En el cuerpo humano se producen unas transformaciones exotérmicas cuya intensidad es variable según el individuo y la actividad desarrollada. La temperatura interior más favorable a estas transformaciones es de 37 °C, con una tolerancia muy pequeña. El cuerpo humano es capaz de mantener esta temperatura dentro de variaciones bastante amplias de la temperatura ambiente, gracias a su facultad de expulsar hacia el exterior una cantidad más o menos importante del calor desarrollado Este calor llega a la epidermis a través de la circulación sanguínea y se disipa: -

Hacia las paredes del local por radiación. Hacia el aire ambiente por evaporación, en la epidermis y vías respiratorias. Hacia el aire acondicionado por convección en la epidermis y vías respiratorias.

La tabla 10 del anexo expone las ganancias de calor para distintos grados de actividad y aplicación. El calor latente y sensible por persona en un teatro para temperatura de bulbo seco de 24°C es de:

∅𝑠.𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 = 57.6

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑟

∅𝑙.𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 = 30.1

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑟

El calor sensible y latente total serán:

∅𝑠.𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎 = ∅𝑠.𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 𝑁𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠

∅𝑠.𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎 = 16934.4

∅𝑙.𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎 = ∅𝑙.𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 𝑁𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠

∅𝑙.𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎 = 8849.4

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑟

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑟

2) Carga térmica por luces: Los tubos fluorescentes transforman un 25% de la energía absorbida en luz, mientras que otro 25% se disipa por radiación hacia las paredes que rodean el local, y el resto por conducción y convección. Debe tenerse en cuenta, además, el calor emitido por la reactancia o resistencia limitadora, que representa un 25% de la energía absorbida por la lámpara. Teniendo en cuenta que el total de luces es 120 y que cada una tienen una potencia de 38W, por lo que la carga por calor sensible es de: ∅𝑠.𝑙𝑢𝑐𝑒𝑠 = 𝑁𝑙𝑢𝑐𝑒𝑠 . 𝑝𝑙𝑢𝑐𝑒𝑠 . 1025 . 0.86

∅𝑠.𝑙𝑢𝑐𝑒𝑠 = 4214.96

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑟

Cálculo de la carga total de refrigeración 1) Calor sensible del local: Con la evaluación de las cargas externas e internas se esta en condiciones de determinar el calor sensible del local haciendo la sumatoria de los valores hallados. La misma se debe multiplicar por 1.1 como coeficiente de seguridad por perdidas térmicas de los conductos y este resultado será el calor sensible total del local (CSL) 𝐶𝑆𝐿𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 1.1(∅𝑟.𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 + ∅𝑡.𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 + ∅𝑡.𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 + ∅𝑠.𝑎𝑖𝑟𝑒.𝑒𝑥𝑡 + ∅𝑠.𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎 + ∅𝑠.𝑙𝑢𝑐𝑒𝑠 ) 𝐶𝑆𝐿𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 23105.9261

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑟

2) Calor latente del local: Para determinar el calor latente del local debido al aumento de humedad (CLL), que está formado por las cargas provenientes de personas e infiltración por ventanas, se hace la sumatoria de las cargas correspondientes. 𝐶𝐿𝐿𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = ∅𝑙.𝑟𝑒𝑛𝑜𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + ∅𝑙.𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎 𝐶𝐿𝐿𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 16246.44

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

3) Calor sensible total: Ahora se considera el calor sensible que aporta el aire de renovación, para determinar el calor sensible total.

𝐶𝑆𝑇𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 𝐶𝑆𝐿𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 + ∅𝑠.𝑟𝑒𝑛𝑜𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 33826.6361

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

4) Calor latente total: Al calor latente del local se suma el calor latente de aporte del aire de renovación para obtener el calor latente total. 𝐶𝐿𝑇𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 𝐶𝐿𝐿𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 + ∅𝑙.𝑟𝑒𝑛𝑜𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 23643.48

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑠

5) Carga total de refrigeración: Será la suma de los calores sensible y latente totales. 𝑇𝐶𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 𝐶𝑆𝑇𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 + 𝐶𝐿𝑇𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 𝑇𝐶𝑏𝑢𝑡𝑎𝑐𝑎𝑠 = 57470.1161

𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑟

SECTOR ESCENARIO

Cálculo de superficies: -

Ventanas:

El sector del escenario consta de 6 ventanas orientadas al suroeste, las cuales están pintadas de color oscuro, y tienen marco de metal. Dimensión a 130 cm -

Dimensión b 23 cm

Cantidad 12

Superficie S= a b N =2.59 m^2

Puertas:

Existen dos puertas de ingreso de doble hoja Dimensión a 205 cm -

Dimensión b 190 cm

Cantidad 2

Superficie S= a b N =7.79 m^2

Paredes:

Dos de las paredes se considera a la sombra por ser interior, otra es la pared imaginaria, y la restante tiene orientación SO. -

Pared SO: Dimensión a 3m

-

Superficie S= a b = 18 m^2

Dimensión b 14.14 m

Superficie S= a b = 42.42 m^2

Pared SE: Dimensión a 3m

-

Dimensión b 6m

Pared interior: 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑.𝑖𝑛𝑡 = 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑.𝑆𝐸 + 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑.𝑆𝑂

𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑.𝑖𝑛𝑡 = 60.42 𝑚2

-

Superficie total: 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 = 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑.𝑖𝑛𝑡 + 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑.𝑆𝑂 = 78.42 𝑚2

-

Restando el área de las aperturas: 𝑆𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 = 𝑆𝑝𝑢𝑒𝑟𝑡𝑎𝑠 + 𝑆𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎𝑠 = 68.04 𝑚2 -

Techo: Dimensión a 14.14 m

Dimensión a 3m

Dimensión b 6m

Superficie S= a b = 84.84 m^2

Volumen de la habitación: Dimensión b 14.14 m

Dimensión c 6

Volumen V = a b c = 254.52 m^2

Anexos

Tabla 1: Temperaturas de bulbo seco y húmedo por mes en Resistencia.

Tabla 2: Condiciones de proyecto recomendadas para ambiente interior. Invierno – Verano.

Tabla 3: Ganancia solar por orientación, día y hora considerada.

Tabla 4: Transmitancia térmica en ventanas.

Tabla 5: Diferencia equivalente de temperatura.

Tabla 6: Correcciones de las diferencias equivalentes de temperaturas.

Tabla 7: Coeficientes de transmisión global k, muros de mampostería.

Tabla 8: Infiltraciones por ventanas.

Tabla 9: Caudal mínimo de ventilación.

Tabla 10: Ganancias debida a los ocupantes.