TÉCNICAS DE CLIMATIZACIÓN   TERCERA EDICIÓN

POR :

ÁNGEL LUIS MIRANDA  

presentación

PRESENTACIÓN

Escrito por el profesor  ángel luis  miranda ,autor de numerosas  obras en el campo de climatización  y del ahorro energético .

Climatizar quiere decir doblar  las condiciones ambientales ,para que cuando sean calurosas  y humedas en verano o frías en invierno puedan transformarse. 

PRÓLOGO

La climatización consiste en crear unas condiciones de temperatura, humedad y limpieza del aire adecuadas para la comodidad dentro de los espacios habitados.

La normativa española define climatización como: dar a un espacio cerrado las condiciones de temperatura, humedad relativa, calidad del aire y, a veces, también de presión, necesarias para el bienestar de las personas y/o la conservación de las cosas.[1] Puede apreciarse que se ha abandonado cualquier referencia al aire acondicionado, por ser una expresión que, aunque correcta, puede prestarse a equivocarse , ya que la mayoría de la gente parece entender que se refiere exclusivamente a la refrigeración (climatización de verano), aunque sería más lógico se refiriese al acondicionamiento del aire en todas las épocas, verano e invierno

Podemos decir además que en el verano, el acondicionador del aire consiste en extraer calor y humedad  del ambiente y en el invierno todo lo contrario, o sea ha añadido calor y humedad del ambiente y en el invierno todo lo contrario.

Durante las épocas  templadas  es posible  que el sistema   de aire acondicionado actué en un sentido o en otro ,o que no actue.de todas formas ,la extracion o edición  de calor y humedad  se hace sobre el  aire  del recinto que se desea climatizar , bien sea directamente ,o mezclando con el aire frio o caliente  que proporcionan los aparatos adecuados . así  pues , el aire acondicionado sobre el aire  interior y exterior del local  es muy previa mente que conozcamos previamente las propiedades y característica del aire la ciencia  que estudia sobre el aire se llama psicrometría daremos un poco a conocer , aire saturado así pues en  el libro estudiaremos las propiedades  del aire  como el vapor  de agua.

Un sistema de aire acondicionado bien diseñado y con buen mantenimiento  correcto es cómodo y saludable deremos además  a conocer sobre consumo energético y confort.

capitulo 2

CAPITULO 2

CONDICIONES DE BIENESTAR:

Aproximadamente el 23 y 24 centímetros  y 50% de humedad  relativa proporcionan  una sensación placentera.

2.2. CALOR GENERADO POR EL CUERPO HUMANO .

2.3.balance energético en el cuerpo humano:

El calor almacenado en el cuerpo estos sujeto  a pequeñas  variaciones  muy frecuentes ,pero cada periodo  mas o menos largo  de tiempo debe ser nulo ,porque de lo contrario la temperatura interna aumentaría  o disminución  con efectos muy nocivos  para la salud.

2.4.temperatura efectiva:

La determinación experimental  de este estado bienestar  se lleva acabo  utilizando métodos estadísticos ,porque  es evidente  que la  sensación  de bienestar  pueda  definir  de unas personas a otras.

2.5 condiciones de bienestar o confort:

 Se determina experimentalmente  sometido  a una serie  de sujetos a diferente  de condiciones.

Confort es un diagrama .

2.5.2 efecto de la distribución de temperaturas .

capitulo 1

CAPITULO 1

Psicrometría 

El concepto deriva del griego ψυχρομετρία, compuesto por ψυχρός, frío, y μετρία, medición.[1]

1.↑ Dividiros New Enganchéis Green anda Green Enganchéis Diccionario. D. CD  Dividid In  New York, 1983.

Micrómetro de Asuman de circulación forzada.Este aire, conocido como aire húmedo, está constituido por una mezcla de aire seco y vapor de agua.

El aire seco es una mezcla de varios gases. Su composición general es la siguiente:

Nitrógeno: 77%

Oxígeno: 22%

Dióxido de carbono y otros gases: 1%

COMPOSICIÓN DEL Aire Se denomina airea la mezcla delegaseis constituye la atmósfera terrestre, que  permanecen alrededor de la Tierra por la acción de la fuerza de gravedad  El aire es esencial para la vida en el planeta, es particularmente delicado y está compuesto en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como el nitrógeno 78%),oxígeno(21%),vapor de agua(variable entre 0-7%),ozono, dióxido de carbono, hidrógeno algunos gases nobles como criptón el argón, es decir, 1% de otras.

psicrómetro:

.8 HUMEDAD ABSOLUTA:

La representaremos con un símbolo w y se define como el cociente entre la masa de vapor  contenida en el aire y la masa del aire  seco. Así pues.

W =m _w /m _a

1.8.2 HUMEDAD RELATIVA

 Esta disuelto en el aire; pero la capacidad de disolución  del aire no es muy grande; cuando llegamos a esta situación  decimos que hemos llegado al estado de saturación.

1.8.3 EL PUNTO DEL ROCIÓ:

Se denomina al punto de roció del aire  a la temperatura  a la cual empieza  a producirse  la con densacion del vapor de agua. Lo presentamos con el símbolo t _R.

1.9 MEDIDORES DE HUMEDAD RELATIVA :

1.9.1 INTRODUCCIÓN:

La humedad relativa se mide  con un aparato llamado psicrómetro, que funciona según dos principios diferentes que describiremos a continuación:

1.9.2 medidor de fibra:

Conjunto de medidores para aplicaciones en comunicaciones por fibra óptica. Medidor de potencia óptica con amplio rango dinámico y amplio espectro óptico

.9.3.psicrometro:

es un aparato utilizado en meteorología para medir la humedad relativa o contenido de vapor de agua en el aire. Es distinto de los higrómetros .

1.12 entalpia de aire húmedo:

En los cálculos de aire acondicionado se utiliza frecuente mente una variedad energética denomina entalpia ,que se representa con la letra h.

OPERACIONES BÁSICAS:

1.14.1 MEZCLA DE DOS CAUDALES DE AIRE HÚMEDO:

Se trata de mezclar dos corrientes de aire  de distintas temperaturas y húmedas ,para conseguir aire que tenga unas propiedades intermedias .

1.14.2.CALENTAMIENTO  SENSIBLE:

Se trata de una operación muy sencilla que consiste en calentar el aire hasta alcanzar la temperatura que se desee ,sin modificar el contenido de la humedad , es decir sin quitar ni añadir agua.

1.14.3 enfriamiento sensible:

Consiste en enfriar aire que se produzco condensación  del vapor  de agua presente en el mismo.

1.14.4. procesos de humidificación:

Se llama proceso de humidificación a aquel que conduce a un aumento de la humedad del aire. La forma práctica de producirlo es mediante el rociado de agua de presión en unas toberas llamadas pulverizadores  El aire absorbe el agua aumentando la humedad final.

1.14.5 proceso de deshumidificacion:

deshumidificadores es ofrecer una solución inmediata y eficaz a los problemas originados por el exceso de humedad,    sin necesidad de instalación en el caso de los pequeños equipos domésticos, y mínimos gastos de instalación y mantenimiento en los equipos industriales y de mayor capacidad del aire.

 un acondicionador  es malo para la capa ozono por esa razón su fabricación ha sido prohibido.

acondicionador

Capitulo 4

 EL ACONDICIONADOR DE VERANO:

Obtención de al temperatura de roció de la UTA:

El punto de rocío o temperatura de rocío es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha

Funciones que deben cumplir los equipos de climatización

Las funciones que deben cumplir los equipos de aires acondicionados consisten en:

En verano: enfriamiento y deshumectación.

En invierno: calentamiento y humectación.

Comunes en invierno y verano: ventilación, filtrado y circulación.

Estos procesos deben realizarse:

Automáticamente.

Sin ruidos molestos.

Con el menor consumo energético

Ventilación

La función de ventilación, consiste en la entrada de aire exterior, para renovar permanentemente el aire de recirculación del sistema en las proporciones necesarias a fin de lograr un adecuado nivel de pureza, dado que como el resultado del proceso respiratorio, se consume oxígeno y se exhala anhídrido carbónico, por lo que debe suministrarse siempre aire nuevo a los locales para evitar que se produzcan viciamientos y olores.

Filtrado

La función de filtrado se cumple en la batería de filtros. Consiste en tratar el aire mediante filtros adecuados a fin de quitarle polvo, impurezas y partículas en suspensión

Enfriamiento y deshumectación

refrigeración

Capitulo 5

La función de refrigeración y deshumectación, se realiza en verano en forma simultanea en la batería de refrigeración, dado que si no se realiza, el porcentaje de humedad relativa aumenta en forma considerable, provocando una sensación de molestia y pesadez

Calentamiento

El calentamiento del aire se efectúa en invierno en la batería de calefacción, por medio de una batería de agua caliente o vapor vinculadas con cañerías a una planta de calderas o intercambia dores a gas o eléctricos

La función de cimentación  que se ejecuta en invierno en el humectado  debe colocarse después de la batería de calefacción dado que el aire más caliente tiene la propiedad de absorber más humedad.

La función de circulación la realiza el ventilador dado que es necesario un cierto movimiento de aire en la zona de permanencia con el fin de evitar su estancamiento, sin que se produzca corrientes enérgicas que son perjudiciales. Se emplean ventiladores del tipo centrífugo, capaces de hacer circular los caudales de aires necesarios, venciendo las resistencias de frotamiento

Consumo energético

El costo que actualmente representa la energía eléctrica es de vital importancia en una especialidad como el aire acondicionado que requiere un elevado consumo, por lo que su reducción representa una de las premisas básicas en los criterios de diseño.

Sistema aire acondicionado:

Un sistema de aire acondicionado, o un autónomo aire acondicionado, proporciona refrigeración, ventilación y control de la humedad de la totalidad o parte de una casa o edificio.

Capitulo 6

Sistema  VAV.

Un Sistema de Aire Acondicionado de Volumen de Aire Variable (VAV) varía el volumen del aire a temperatura constante que es suministrado para cumplir con los cambios de carga del espacio por acondicionar

Componentes de un sistema VAV

Un sistema simple de VAV debe contar con lo siguiente:

• Una unidad maneja dora de aire con ventilador de volumen variable (variado de frecuencia), un serpentín de enfriamiento, posiblemente un serpentín de calefacción, controles, filtros, caja de mezcla, y opcional-mente un ventilador de retorno o desfogue.

• Ductor de inyección.

• Cajas de Volumen de Aire Variable un su propio termostato para cada zona independiente a controlar.

• Termostato y controlador para cada unidad terminal

• Ductor de retorno o pleno.

TIPOS DE FILTROS Y EQUIPOS

Capitulo 7

1. Tipos de Equipos

Existen equipos acondicionadores condensados por aire y condensados por agua. En esta

descripción se incluyen únicamente los condensados por aire, dada su fácil aplicación al caso de

viviendas y pequeños locales.

Equipo partido:

Este sistema suele utilizarse en pequeños comercios, viviendas o despachos.

Estos equipos poseen una unidad evaporadora al interior y otra condensadora que se sitúa al exterior, las mismas se conectan por tuberías que contienen fluido térmico.

El hueco necesario para unir la unidad interior y la exterior es muy pequeño. Así, un hueco de menos de 10 cm de diámetro es suficiente para pasar los dos tubos del refrigerante, el tubo de En cuanto al servicio que prestan, los equipos se denominan unitarios, si se trata de equipos

independientes en cada habitación, o individuales, cuando un solo equipo atiende al conjunto de

la vivienda o local.condensación de la unidad evaporadora y el cable de conexión eléctrica

Las Instalaciones de Aire Acondicionado funcionan a partir de dos elementos que la integran:

1) La Central Frigorífica o Calorífica: son las unidades o sistemas productores de frío y calor;

2) El Sistema Impulsor de Aire.

Instalación Centralizada de Enfriamiento

En las Instalaciones Centralizadas de Enfriamiento, la central frigorífica (o sistema productor de frío), se compone de una o varias unidades frigoríficas que funcionan por compresión, aunque también los hay por absorción.

tipo vertical, equipadas de condensador de placas

refrigerado por agua (uno o dos dependiendo de modelo), adecuados para operar acopladas a una red de conductos

de distribuci—ón de aire. Estas unidades se suministran totalmente acabadas, con la carga operativa de refrigerante

capitulo 8

Un filtro de aire es un dispositivo que elimina partículas sólidas como por ejemplo polvo, polen y bacterias del aire. Los filtros de aire encuentran una utilidad allí donde la calidad del aire es de relevancia, especialmente en sistemas de ventilación de edificios y en motores tales como los de combustión interna, compresores de gas, compresores para bombonas de aire, turbinas de gas y demás.

estos son algunas imágenes de filtros:

tipos de filtros de un acondicionador:

Están diseñados para la retención de partículas contaminantes presentes en el aire incluyendo polvo, humo, hollín, polen, eta  Son comúnmente empleados en fases terminales de procesos de filtración en hospitales, áreas estériles, laboratorios farmacéuticos y en todo sistema que requiera aire puro para la protección de equipos y la salud humana.

Empleados en la protección de sistemas críticos, reducción de acumulación en serpentines y mejoramiento de la calidad del aire en sistemas de HVAC comercial e industrial. Son descarta bles y muy útiles en áreas donde la contaminación del aire no es muy alta y se requiere un pre filtro de bajo costo. 

Unidades de filtración fina con bolsas flexibles de bajo costo, baja resistencia y marco anticorrosivo. Empleados en equipos de ventilación y aire (HVAC), mejoramiento de la calidad del aire acondicionado instalados en oficinas, centros comerciales, procesamiento de alimentos y laboratorios entre otros. También son empleados como unidades de pre filtración.