7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

1/11

Clculo de cargas trmicasDEFINICIN DE CARGA TRMICA:Tambin nombrada como carga de enfriamiento, es la cantidad de energa que serequiere vencer en un rea para mantener determinadas condiciones detemperatura y humedad para una aplicacin especifica (ej. onfort humano!. "s lacantidad de calor que se retira de un espacio definido, se e#presa en $T%, la unidadutili&ada comercialmente relaciona unidad detiempo, Btu/hr.

Cargas trmicas externas.

Toda carga trmica que es entregada a la masa de aire en

movimiento fuera del ambiente. Fuera de la carga externa total es igual a

la suma de las cargas sentibles y latentes externas.

Cargas sensibles :toda carga trmica cuyo nico efecto sobre laspropiedades intensivas del aire en movimiento es una variacin de latemperatura, para las cargas externas son:

'ire fresco. entiladores del equipo. )anancia de calor en la ductera.

argas latentes* toda carga trmica que produce una variacin en lahumedad del aire en movimiento a temperatura de bulbo seco constante,para las cargas e#ternas son*

'ire fresco. +umidificacin.

arga total* la carga total es igual a la suma de las cargas internasmas las cargas e#ternas, esta cantidad de calor es la que debedisipar un sistema de aire acondicionado en un instantedeterminando.

'mbiente* unidad bsica del clculo, consistente de una habitacin ogrupo de habitaciones (no presupone particin fsica ! a darle ciertascondiciones de acuerdo a su uso, independientemente de todoaquello que la rodea.

ona* ambiente o grupo de ambientes a ser acondicionados, cuyo suministrode aire parte de una seccin com-n del equipo que maneja el suministro de aireacondicionado.

http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtml

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

2/11

arga por ventanas.

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

3/11

arga por uces /luorescentes o uces 0ncandescentes* se debe obtener primero eltotal de vatios, por tipo de iluminacin (flourescente o incandescente! y multiplicarpor el factor correspondiente para obtener la carga por iluminacin.

arga por "quipos* para obtener la carga trmica por equipo en un ambiente que seest acondicionamiento, tenemos dos alternativas y estn en funcin de la potencia

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

4/11

de los equipos, esta se puede obtener por +1 o en 23. Teniendo que establecer elporcentaje de uso de los equipo, ejemplo* 4aquina de escribir o computadora, si eluso del ambiente es el de oficina, su posible horas de trabajo es de 5 +rs6dia, quieredecir que el porcentaje de uso seria de 778 (el dia tiene 9: +rs, las horas de trabajoen una oficina son 5, estas indican las +rs de uso, entonces 569: ; 778!.arga Total Trmica* para obtener la carga total trmica del ambiente que se estacondicionando, primero se multiplican los m9 de las ventanas seg-n su orientacinasi como los de techo, pared, particiones, por si factor de condicin seleccionado ycolocando ese producto en cada columna de hora critica establecida.?ota* si el ambiente que estamos considerando est en una ciudad que tiene unaelevacin con respecto al mar menor de @==mts, se debe considerar el recuerdoane#o en la hoja de clculo.

4ATBCB C" TD'?E40E0F? C" 'BD.B?C%0F?* se define la conduccion como el paso de calor entre materiales quese tocan y tienen buen contacto entre s. uando se lleva a cabo el paso de calordentro de un solo material, como por ejemplo una barra metGlica con un e#tremoe#puesto a una llama, el movimiento trmico contin-a hasta que hay un equilibrio detemperatura a lo largo de la barra. a mayor parte de los metales, como l plata,cobre, acero y hierro, conducen el calor con mayor rapide& que otros slidos, comoel vidrio, la madera u otros materiales de construccion. a rapide& a la cual seconduce el calor a traves de una sustancia depende de factores tales como*

"l espesor del material. "l rea de su seccin transversal. a diferencia de temperatura entre los dos lados del material.

a conductividad trmica (factor H! del material. a duracin del flujo de calor.

onveccion* es a traves de un medio fluido y se aplica a los liquidos y gases. %nejemplo de conveccin es una plancha que calienta el aire que la rodea.

Dadiacin* es la tercera forma de transferencia de calor y es por medio de ondassemejanres a la lu& o del sonido. os rayos del sol calientan la tierra a traves deondas calorificas radiantes, que viajan en linea recta son calentar el espacio o el aireintermedio. 0mplica cambiar la energa calorifica en energa radiante y en calorcuando absorben la radiacin.

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

5/11

uando se desea diseIar de deben tener en cuenta ciertos factores para el calculode cargas en espacios y edificios, lo importante es aplicar un buen criterio paradesarrollar un procedimiento concreto.as condiciones ,as importantes a evaluar son*

Catos atmosfricos del sitio.

a caracterstica de la edificacin, dimensiones fsicas.

a orientacin del edificio, la direccinde las paredes del espacio aacondicionar.

"l momento del da en que la carga llega a su pico.

"spesor y caractersticas de los aislamientos.

a cantidad de sombra en los vidrios.

oncentracin de personar en el local.

as fuentesde calor internas.

a cantidad de ventilacin requerida.

CONIDERACIONE INICIA!E DE DIE"O#

1ara calcular la carga de enfriamiento de un espacio, se requiereinformacin de diseIo detallada de la edificacin e informacin climtica a lascondiciones de diseIo seleccionados. )eneralmente, los siguientes pasosdeben ser seguidos*

Caracter$sticas de la Edi%icaci&'#

O(te'ga las caracter$sticas de la Edi%icaci&'#

http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNChttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNC

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

6/11

4ateriales de construccin, tamaIo de los componentes, colorese#ternosde fuentes y formas son normalmente determinados a partir de los planos de

la edificacin y especificaciones.

Co'%iguraci&':Cetermine la ubicacin, orientacin y sombra e#terna de la edificacin a

partir de los planos y especificaciones. a sombra de edificacionesadyacentes pueden ser determinadas por un plano del sitio o visitando el sitiopropuesto. Eu permanencia probable debe ser cuidadosamente evaluada deser incluida en los clculos.

Co'dicio'es E)teriores de Dise*o:Bbtenga informacin climtica apropiada y seleccione las condiciones de

diseIo e#terior. a condicin climtica puede ser obtenida de la estacinmeteorolgica local o del centro climtico nacional.

Co'dicio'es de Dise*o I'terior:Eeleccione las condiciones de diseIo interior tales como temperatura de

bulbo seco interior, temperatura interior de bulbo h-medo y tasa deventilacin. 0ncluya variaciones permisibles y lmitesde control.

Ruti'a de O+eraci&':Bbtenga una rutina de iluminacin, ocupantes, equipo interno,

aplicaciones y procesosque contribuyan a incrementar la carga trmica

interna. Cetermine la probabilidad de que el equipo de refrigeracin seaoperado continuamente o apagado durante perodos de no ocupacin (ej.?oches y6o fines de semana!.

Fec,a - Tiem+o:Eeleccione el tiempo del da y el mes para reali&ar los clculos de la

carga de enfriamiento. /recuentemente varias horas del da y varios mesesson requeridos.

Co'sideracio'es Adicio'ales:"l diseIo apropiado y el tamaIo de los sistemas de aire acondicionado

central requieren ms que el clculo de la carga de enfriamiento en elespacio a ser condicionado.

"l tipo de sistema de acondicionamiento de aire, energa de ventilacin,ubicacin del ventilador, prdida de calor de los ductos y ganancia, filtracinde los ductos, sistemas de iluminacin por e#traccin de calor y tipo desistema de retorno de aire, todos afectan la carga del sistema y el tamaIo delos componentes.

http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/ilum/ilum.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-estadistica/resumen-estadistica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/ilum/ilum.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-estadistica/resumen-estadistica.shtml

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

7/11

Co'dicio'es E)teriores de Dise*o#

Eon la temperatura e#terior de bulbo seco y la humedad relativae#terior del ambientedonde se requiere calcular la carga de diseIo.

os sistemas de calefaccin, ventilacin y aire acondicionado, debencontrarrestar las fuer&as del tiempo cuando la temperatura al aire libre(temperatura del ambiente e#terior! o humedad se mueve en un rangoaceptable en favor de la seguridady comodidad (confort!. 1or consiguiente,un entendimiento claro del comportamientodel tiempo es -til paradiseIadores y operadores de estos sistemas. imitaciones en esacomprensin son a menudo la ra& de problemas, que envuelve calidad delaire interior pobre y deterioro prematuro de la edificacin y del equipo.

%no de los desafos ms grandes para un diseIador consiste en latotal comprensin del climaen una localidad desconocida,el conocimientoacerca del comportamiento del clima local est menosdisponible para el diseIador en localidades remotas, a veces conconsecuencias costosas.

omo informacin general, este dato puede tomarse de observatoriosclimatolgicos locales que contengan esta informacin como base de datosalo largo de los aIos, sin embargo, una de las publicaciones internacionalescon mayor informacin al respecto es el manual de fundamentos de la

'E+D'" que en la edicinde

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

8/11

mundiales, en el de

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

9/11

a mala impresin o informacin sobre la humedad produjo que en latemperatura superior a menudo era bastante significante el margen de error.

Ee puede ver un ejemplo en la inscripcin por +untsville, 'la.. atemperatura pico de bulbo seco es J:O/ (7:.:O! con un promedio detemperatura de bulbo h-medo (43$! de KMO/ (97.JO!. "sos valores pico debulbo seco producen la impresin que la relacin de la humedad e#trema es

arquitectnicas* identificando las opciones de diseIo y su capacidad de lograr conservacin deenerga, incluyendo el posible uso de iluminacin elctrica y lu& del da con controles para reducir la lu&elctrica automticamente cuando la lu& del da est disponibleP (9! Trmico* CiseIando para prdidasde calor y6o ganancia para el confort de los ocupantes y conservacin de la energa. (7! "conmico*evaluando loscostosy los costos de ciclos de vida de los diseIos de ventanas alternativas. (:! anecesidad humana determinando el deseo psicolgico o la necesidad fsicapara ventanas y losestndar de iluminacin apropiada para el proyecto de uso del espacio, para el confort de losocupantes y aceptacin.

http://www.monografias.com/trabajos5/selpe/selpe.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/camposvectoriales/camposvectoriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/selpe/selpe.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/camposvectoriales/camposvectoriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtml

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

10/11

om(reado de 5e'ta'as co' alerosuando una ventana est sombreada con un alero, la porcin del vidrio que no recibeel solest sujetaa la mnima ganancia de calor solar que recibe una ventana seg-n la tabla de Q)anancias de calor por

radiacin solar a travs de vidriosQ, del manual ? publicado por la ''.60 GANANCIA DE CA!OR A TRA4 DE COM2ONENTE ETR7CT7RA!Ea conduccin es el modo de transferencia de calor por el cual se verifica un intercambio de energadesde una regin de alta temperatura hacia otra de baja temperatura, debido al impacto cintico odirecto de molculas.a le- de %ourierde la co'ducci&' de calorestablece que la rapide& de flujo por conduccin en unsentido dado es proporcional al gradiente de temperatura en ese sentido y al rea normal a la direccindel flujo de calor."s decir, el flujo de calor en la direccin #, q#, est dado por la ecuacin*8)9 #A ;< T=< )0Conde ' es el rea normal al flujo de calor, R T6R # es el gradiente de temperatura y H es laconductividad trmica del material."l calor fluye por conduccin trmica,y su valor es e#presado por la ecuacin* S > % ; ' ; CTP esta esla misma ecuacin definida en laleyde fourier de la conduccin de calor para calcular la rapide& deflujo por conduccin.

TI2O DE INTERCAM>IO DE AIRE

os edificios tienen tres diferentes modos de intercambio de aire* (

7/24/2019 Clculo de Cargas Trmicas 1

11/11

intencionales en la envoltura de la edificacin y la infiltracin asociada puede interferir con los patronesde distribucin de aire de ventilacin natural deseada y cargas mayores que la tasa de diseIo de flujode aire. a ventilacin natural algunas veces incluye infiltracin.

0nfiltracin es flujo de aire descontrolado a travs de aberturas no intencionales producidas por vientos,diferencia de temperaturas y presiones inducidas de aplicacin. 0nfiltracin es menos confiable deproveer ventilacin adecuada y distribucin, ya que este depende de condiciones climticas y ladistribucin de aberturas no intencionales."s la fuente principal de distribucin, en edificios de envolturas dominante y tambin es un factorimportante en edificaciones ventiladas mecnicamente.