Proyecto Refrigeracion.docx

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO CALCULO DE CARGAS TERMICAS Y DIMENSIONES DE EQUIPOS DE CLIMATIZACION

PRESENTADO POR : KEVIN BOLAÑO FIGUEROA GUILLERMO CAMARGO SANCHEZ JOSUE CANTILLO BADILLO KAREN FONTALVO OÑATE LUIS JIMENEZ GAMEZ

PRESENTADO A: MSC. PHD. CARLOS AMARIS

BARRANQUILLA 2017

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO

INTRODUCCION Cuando se acondiciona un local determinado, el objetivo es alcanzar el confort de las personas que ocuparan las áreas del local, lo cual se requiere ciertas condiciones del diseño, temperaturas y humedades específicas. Para lograr acondicionar un local necesitamos el uso de un buen sistema de aire acondicionado, el cual debe estar dimensionado según las cargas térmicas del lugar a climatizar o a las exigencias del cliente de acorde con el lugar. En el siguiente trabajo se presenta detalladamente los cálculos de las cargas térmicas y flujo de aire de un gimnasio que se requiere para su respectiva climatización teniendo en cuenta algunas condiciones específicas dadas. A veces el cálculo de cargas térmicas es un poco difícil y retrasa un poco las negociaciones de un proyecto, por eso el hombre ha desarrollado software, que le facilite los cálculos de estas cargas de una manera fácil y sencilla empleando poco tiempo y logrando calcular de una forma correcta la capacidad del equipo a refrigerar.

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO METODO DE CÁLCULO Se realiza cálculo de cargas térmicas con las siguientes formulas teniendo en cuenta Método ASHRAE CLTD. 

CARGAS TERMICAS ATRAVES DE TECHOS Q = U * A * 𝐶𝐿𝑇𝐷𝐶𝑂𝑅𝑅 𝐶𝐿𝑇𝐷𝐶𝑂𝑅𝑅 = [(CLTD + LM) * K + (25,5 - 𝑇𝑖𝑛 ) + (𝑇0 - 29,4)] * f



CARGAS TERMICAS POR CONDUCCION A TRAVES DE PAREDES Q = U * A * 𝐶𝐿𝑇𝐷𝐶𝑂𝑅𝑅 𝐶𝐿𝑇𝐷𝐶𝑂𝑅𝑅 = [(CLTD + LM) * K + (25,5 - 𝑇𝑖𝑛 ) + (𝑇0 - 29,4)]



CARGAS TERMICAS POR CONDUCCION A TRAVES DE LAS PARTICIONES Q = U * A * TD



CARGAS TERMICAS POR CONDUCCION Y RADIACION SOLAR A TRAVES DE PUERTAS Y VENTANAS 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑑 = U * A * 𝐶𝐿𝑇𝐷𝐶 𝐶𝐿𝑇𝐷𝐶 = CLTD + (25,5 - 𝑇𝑖𝑛 ) + (𝑇0 - 29,4) 𝑄𝑟𝑎𝑑 = A * SC * CSL 𝑄𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑑 + 𝑄𝑟𝑎𝑑



CARGA TERMICA POR PERSONA QS = (qs por persona) * # de personas * Fsim Ql= (ql por personas) * # de personas

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO 

CARGA TERMICA POR SISTEMA DE ILUMINACION 𝑄𝑆 = qi * Ful * Fas * CLF



CARGA TERMICA POR EQUIPOS ELECTRICOS 𝑄𝑆 = qin * Fu * Fr Ql = qin



CARGA TERMICA POR INFILTRACION Y VENTILACION QS = 1.23 * V * DT Ql= 3.010 * V * DW DESARROLLO DE CALCULOS EN DETALLE

El gimnasio es de 700 𝑚2 que constituido por las siguientes áreas:    

Recepción y descanso Aeróbicos Spinning Máquinas y pesas

MATERIALES PAREDES EXTERNAS PAREDES INTERNAS VENTANA PUERTAS TECHOS

TIPO DE MATERIAL Ladrillo 12 + Aislante 4 cm + ladrillo 4

COEF. U

Cristal doble con cámara Cristal doble 6 + 6 Metálico cristal doble Cubierta con teja y cámara de aire

3 3,4 4,6

0.7

1.3

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO

1. CONDICIONES AMBIENTEALES Y UBICACIÓN Condiciones de diseño Condiciones ambientales T. deseada (Cº) HR. Desada T. min T.max T. daily range C. rad. Solar HR. Ext 23 50 24 35 11 6,5 80 Ubicanción (longitud) 74 47 47 W -74,79638889 (latitud) 10 57 50 N 10,96388889 Corrección latitud 0,154054126 DT 12

2. METODO INSTANTANEO Y ASHRAE CLTD/CLF METODO INSTANTANEO K 0.9 Recepción y descanso 10800 Aeróbicos 14400 Spinning 28800 Máquinas y pesas 39600 Total 93600 Total BTU 319376,45

Unidades W/M2 W W W W W BTU

METODO ASHRAE CLTD/CLF Recepción y descanso 14.547,86 Aeróbicos 17.314,68 Spinning 32.939,01 Máquinas y pesas 73.678,01 Total 138.567,83 472513,64 Total BTU

Unidades W W W W W BTU

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO 3. RECEPCION Y DESCANSO Largo (m) 10 norte U TECHO (w/m2ªc) 1,3

V norte V sur V oriente V occidente Carga Q Ventana

P norte P sur P oriente P occidente Q puertas

P norte P sur P oriente P occidente Q paredes

Numero 15 Q

Dimenciones del local Ancho (m) Alto (m) volumen (mᶟ) 10 3 225 parametros de las paredes exposición NO sur NO oriente Calculos de Cargas del techo AREA m2 75

CLTD 17

ALTO 0 0 0 0

ANCHO 0 0 0 0

ALTO 2 2 0 2

ANCHO 1,5 1,5 0 3,6

U pared 3 3 3 0,7

Area 27 27 30 22,8

qs 166

ql 356

LM 0,154054126

NO

Occidente

F Q 1 1758,7682 Ventanas CANTIDAD U VENTANA AREA VENTA SC 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Puertas CANTIDAD U puerta AREA puerta SC 1 4,6 3 0,39 1 4,6 3 0,39 0 4,6 0 0 1 4,6 7,2 0,39 1413 Paredes CLTD LM K DT 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 3215,52

SI

K 0,9

personas Fsim 0,9

QL 5340

SCL 0 0 0 0

CLTD 0 0 0 0

Qcond 0 0 0 0

Qrad 0 0 0 0

SCL 101 101 0 101

CLTD 16 16 0 16

Qcond 256,68 256,68 0 616,032

Qrad 0 0 0 283,608

Q 972 972 1080 191,52

QS 2241

7581 Iluminacion

cantidad 25 Q

qi 32

ful 0,9

refrencia tv sonido Q

cantidad 1 1

CLF 0,6 453,6

Fas 1,05

Q (W) 453,6

Ql 87 50

Qs 48,72 28

equipos

ACH 0,8 Q carga total (W) Qs

V 50

14.635,61 3055,72

qin 87 50

fu 0,8 0,8

fr 0,7 0,7 213,72 infliltracion y ventilacion Dt 12 783,15

DW 0,3

Qs 738

QL 45,15

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO 4. .AEROBICOS Largo (m) 10 norte U TECHO (w/m2ªc) 1,3

V norte V sur V oriente V occidente Carga Q Ventana

P norte P sur P orriente P occidente Q puertas

P norte P sur P orriente P occidente Q paredes

Numero 20 Q

Dimenciones del local Ancho (m) Alto (m) volumen (mᶟ) 10 3 300 parametros de las paredes exposición NO sur SI oriente NO Calculos de Cargas del techo AREA m2 100

CLTD 17

ALTO 0 0 0 0

ANCHO 0 0 0 0

ALTO 0 0 2 2

ANCHO 0 0 1,5 1,5

U pared 3 0,7 3 3

Area 30 30 27 27

qs 166

ql 356

LM 0,154054126

Occidente

NO

K 0,9

F Q 1 2345,0243 Ventanas CANTIDAD U VENTANA AREA VENTA SC 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Puertas CANTIDAD U puerta AREA VENTA SC 0 0 0 0,39 0 0 0 0,39 1 4,6 3 0,39 1 4,6 3 0,39 513,36 Paredes CLTD LM K DT 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 3276 personas Fsim 0,9

QL 7120

SCL 0 0 0 0

CLTD 0 0 0 0

Qcond 0 0 0 0

Qrad 0 0 0 0

SCL 101 101 101 101

CLTD 16 16 16 16

Qcond 0 0 256,68 256,68

Qrad 0 0 0 0

Q 1080 252 972 972

QS 2988

10108 Iluminacion

cantidad 33 Q

qi 32

refrencia tv sonido Q

cantidad 2 4

ful 0,9

CLF 0,6 604,8

Fas 1,05

Q (W) 604,8

fr 0,5 0,5 467,5 infliltracion y ventilacion Dt 12 1044,2

Ql 174 200

Qs 43,5 50

equipos

ACH 0,8 Q carga total (W) Qs

qin 87 50

V 66,66666667

17.314,68 4065,5

fu 0,5 0,5

DW 0,3

Qs 984

QL 60,2

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO 5. Spinning Largo (m) 15 norte U TECHO (w/m2ªc) 1,3

V norte V sur V oriente V occidente Carga Q Ventana

P norte P sur P oriente P occidente Q puertas

P norte P sur P orriente P occidente Q paredes

Numero 40 Q

Dimenciones del local Ancho (m) Alto (m) volumen (mᶟ) 20 3 600 parametros de las paredes exposición NO sur SI oriente Calculos de Cargas del techo AREA m2 200

CLTD 17

ALTO 0 0 2 2

ANCHO 0 0 5 5

ALTO 2 0 0 0

ANCHO 1,5 0 0 0

U pared 0,7 0,7 0,7 0,7

Area 57 60 35 35

qs 166

ql 356

LM 0,154054126

SI

Occidente

F Q 1 4690,0487 Ventanas CANTIDAD U VENTANA AREA VENTA SC 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3,4 10 0,39 1 3,4 10 0,39 2052,6 Puertas CANTIDAD U puerta AREA VENTA SC 1 4,6 3 0,39 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 256,68 Paredes CLTD LM K DT 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 1570,8

SI

K 0,9

personas Fsim 0,9

QL 14240

SCL 0 0 101 101

CLTD 0 0 16 16

Qcond 0 0 632,4 632,4

Qrad 0 0 393,9 393,9

SCL 101 0 0 0

CLTD 16 0 0 0

Qcond 256,68 0 0 0

Qrad 0 0 0 0

Q 478,8 504 294 294

QS 5976

20216 Iluminacion

cantidad 67 Q

qi 32

refrencia tv sonido Q

cantidad 4 4

ful 0,9

CLF 0,6 1209,6

Fas 1,05

Q (W) 1209,6

fr 0,7 0,7 854,88 infliltracion y ventilacion Dt 12 2088,4

Ql 348 200

Qs 194,88 112

equipos

ACH 0,8 Q carga total (W) Qs

qin 87 50

V 133,3333333

32.939,01 8250,88

fu 0,8 0,8

DW 0,3

Qs 1968

QL 120,4

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO 6. Máquinas y pesas Largo (m) 15 norte U TECHO (w/m2ªc) 1,3

V norte V sur V oriente V occidente Carga Q Ventana

P norte P sur P orriente P occidente Q puertas

P norte P sur P orriente P occidente Q paredes

Numero 55 Q

Dimenciones del local Ancho (m) Alto (m) volumen (mᶟ) 20 3 825 parametros de las paredes exposición SI sur NO oriente Calculos de Cargas del techo AREA m2 275

CLTD 17

ALTO 2 0 2 2

ANCHO 2 0 5 5

ALTO 0 2 0 0

ANCHO 0 1,5 0 0

U pared 0,7 3 0,7 0,7

Area 52 54 35 35

qs 166

ql 356

LM 0,154054126

SI

Ocindente

F Q 1 6448,8169 Ventanas CANTIDAD U VENTANA AREA VENTA SC 2 3,4 8 0,39 0 3,4 0 0,39 1 3,4 10 0,39 1 3,4 10 0,39 2873,64 Puertas CANTIDAD U Puerta AREA VENTA SC 0 0 0 0,39 2 4,6 6 0,39 0 0 0 0,39 0 0 0 0,39 513,36 Paredes CLTD LM K DT 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 17 0,154054126 0,9 12 4462,761692

SI

K 0,9

personas Fsim 0,9

QL 19580

SCL 101 101 101 101

CLTD 16 16 16 16

Qcond 505,92 0 632,4 632,4

Qrad 315,12 0 393,9 393,9

SCL 101 101 101 101

CLTD 16 16 16 16

Qcond 0 513,36 0 0

Qrad 0 0 0 0

Q 656,606813 2922,26109 441,946893 441,946893

QS 8217

27797 Iluminacion

cantidad 92 Q

qi 32

refrencia caminadoras sonido TV Q

cantidad 6 2 3

ful 0,9

CLF 0,6 1663,2

Fas 1,05

Q (W) 1663,2

Ql 16200 70 261

Qs 10368 44,8 104,4

equipos

ACH 0,8 Q carga total (W) Qs

qin 2700 35 87

V 183,3333333 73.678,53 18734,2

fu 0,8 0,8 0,8

fr 0,8 0,8 0,5 27048,2 infliltracion y ventilacion Dt 12 2871,55

DW 0,3

Qs 2706

QL 165,55

UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA REFRIGERACION, VENTILACION Y AIRE ACONDICIONADO 7. RESULTADOS METODO ASHRAE CLTD/CLF Recepción y descanso 14.547,86 Aeróbicos 17.314,68 Spinning 32.939,01 Máquinas y pesas 73.678,01 Total 138.567,83 472513,64 Total BTU

Unidades W W W W W

METODO INSTANTANEO K 0.9 Recepción y descanso 10800 Aeróbicos 14400 Spinning 28800 Máquinas y pesas 39600 Total 93600 Total BTU 319376,45

Unidades W/M2 W W W W W BTU

Q total Q s Total VT Ver

138.567,83 34.106,30 9.622.765,96 2.368.493,06

BTU

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CONCLUSIONES Se identificaron los diferentes materiales de construcción para la realización de todos los cálculos, como identificación de estos materiales se pudo buscar en tabla los datos de cada material para la realización del cálculo de carga térmica para conocer la dimensión del equipo de aire. Se hace un cálculo de Cargas térmicas para tener así tener la mejor Zona confort entre los diferentes Locales del gimnasio, se utilizó el método por Ashrae y método instantáneo por lo cual se evidencio los diferentes factores que influyen para la realización de los respectivos cálculos. Todos los datos se realizaron en una hoja de cálculo de Excel gracias a la fácil disponibilidad y manipulación de esta herramienta.