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Tapia, Abril Daniela
ÍNDICE
UNIDAD 1 3
SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO 3
1.A. Introducción 4
1.B. Zonificación 9
1.C. Cálculo de Cargas Térmicas 10
1.D. Elección de los Sistemas 39
UNIDAD 2 41
SISTEMAS TRADICIONALES DE ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO 41
2.A. Sistemas “Todo Aire” 42
2.B. Sistemas “Todo Agua” 53
2.C. Sistemas “Agua Aire” 65
2.D. Sistemas “Todo Refrigerante” 75
2.E. Otros Sistemas de Calefacción 89
UNIDAD 3 93
SISTEMAS NO TRADICIONALES DE ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO 93
3.A. Free Cooling 94
3.B. Enfriamiento Evaporativo 98
UNIDAD 4 100
MONTACARGAS - ASCENSORES ESCALERAS MECÁNICAS 100
4.A. Ascensores y Montacargas 101
4.B. Ascensores Electromecánicos 102
4.C. Ascensor sin Sala de Máquinas 105
UNIDAD 5 108
INCENDIO 108
5.A. Conceptos Básicos sobre Incendio 109
5.B. Proceso de Incendio 111
5.C. Resistencia al Fuego 114
5.D. Evacuación 115
5.E. Detección y Extinción 116
5.F. Servicio de Agua para Extinción de Incendios 118
EJERCICIOS 119
6.A. Ejercicio N°1: Zonificación 120
6.B. Ejercicio N°2: Psicometría 126
6.C. Ejercicio N°3: Balance Térmico de Invierno / BTI 136
6.D. Ejercicio N°4: Balance Térmico de Verano / BTV 142
6.E. Ejercicio N°5: Elección de los Sistemas 148
6.F. Ejercicio N°6: Sistema todo Aire 154
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6.G. Ejercicio N°7: Sistema todo Agua 158
6.H. Ejercicio N°8: Sistemas Mixtos 159
6.I. Ejercicio N°9: Sistemas VRF / todo Refrigerante 163
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UNIDAD 1
SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO
3
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1.A. Introducción
Objetivos del aire acondicionado – Confort – Calidad del Aire Interior – Inercia térmica -
Premisas básicas del proyecto – Clasificación de los sistemas – Ventajas y desventajas.
Aplicación de cada uno de ellos – Energías utilizadas – Ayudas de gremios
DEFINICIONES
Confort (Nestor Cuadri,instalaciones de aire acondicionado y calefacción 2008 p.25)
Algunas características principales son:
• Definición: Del inglés, pero origen latino: “confortaire” (dar fuerza, alentar). Bienestar
físico del ser humano respecto al medio en el que vive.
• Características:
o Será total cuando se den ciertas condiciones en los factores luminosos,
térmicos, acústicos,etc. de origen natural o artificial.
o Se producirá cuando la eliminación de calor sensible y latente del cuerpo
humano se realice con el mínimo esfuerzo.
• Clasificación del calor:
o Sensible o seco: radiación de la superficie de la piel, convección y
conducción.
o Latente o húmedo: evaporación del vapor de agua por exudación de la piel y
respiración caliente saturada de humedad.
• Condicionantes del calor cedido por el cuerpo humano:
o Tipo de ocupación.
o Valor de la temperatura ambiente.
o Velocidad del aire.
o Edad y sexo.
Inercia térmica
Algunas características principales son:
• Definición: capacidad del elemento de transferir calor en función del tiempo. || Tiempo
que tarda un sistema en entregar calor desde que se pone en marcha o en dejar de
entregar calor.
AIRE ACONDICIONADO
Definición
Instituto Argentino de Electricidad Aplicada: resultado de comunicación en grado adecuado,
bajo control automático (con termostatos para controlar la temperatura y humidistatos para
controlar la humedad) y sin ruidos molestos de las funciones para proporcionar en verano,
invierno o todo el año la atmósfera más saludable y confortable para la vida de las personas
y el mejoramiento de distintos procesos industriales, con el máximo aprovechamiento de la
energía.
Premisas básicas del proyecto
Independiente del sistema elegido, lograr las condiciones ambientales de confort o el
mejoramiento de los procesos industriales:
● Condición climática uniforme en el ambiente (sin depender de condiciones exteriores).
● Fácilmente regulable y control automático.
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● No provocar gases nocivos + renovación de aire.
● Funcionamiento y mantenimiento económico: menor consumo de energía.
● Emplazamiento del equipo:
○ Ubicación: sala de máquinas, conductos, cañerías, analizando función,
accesibilidad y estética.
○ Dimensiones: del espacio e instalaciones considerando cómodo montaje sin
locales de permanencia, almacén o simple paso.
○ Distancias: cómodas a la pared para mantenimiento y acceso.
○ Paredes, techos y suelos lisos: facilitar limpieza y evitar acumulación de polvo.
○ Equipos con sus rótulos.
○ Refrigeración: unidad interior y exterior.
○ Calefacción: combustión con aporte de oxígeno y evacuación de gases.
Clasificación
● Por misión
○ Sistemas de confort: condiciones para bienestar del usuario.
■ Todos los sistemas
■ Variables:
● Temperatura deseada: por función en el local
● HR aceptable: según tipo de equipo
● Filtrado: necesidades local y por equipo
● Nvl. aceptable de olores: según tipo de equipo
● Movimiento y distribución de aire uniforme: según tipo de equipo
○ Sistemas industriales: (equipos de precisión) control de condiciones
atmosféricas para satisfacer determinados procesos. (servidor de un banco,
agrícolas, centros de cómputo)
● Por estación para la que actúa:
○ Instalaciones para Verano:
■ Refrigeración:
● Ciclo frigorífico
● Equipos de expansión directa: individuales o centrales
● Equipos de expansión indirecta: fan coil, unidades de
tratamiento de aire, chiller.
■ Deshumectación: la temperatura del aire permite condensar parte de la
humedad contenida.
○ Instalaciones para Invierno:
■ Calefacción:
● Agua caliente
● Aire caliente
● Vapor de agua
● Solar
● Energía eléctrica
■ Humectación: por un humectador ubicado luego del sistema de
calefacción ya que el aire caliente absorbe mayor cantidad de
humedad.
○ Instalaciones para todo el año:
■ Filtrado: tratar el aire mediante filtros para quitarle polvo, impurezas y
partículas en suspensión, dependiendo del tipo de instalación de
acondicionamiento.
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■ Circulación: movimiento de aire que evite su estancamiento sin
producir corrientes energéticas.
■ Ventilación: suministrar aire nuevo a las habitaciones para evitar
viciamiento y acumulación de olores.
● Por tipo de instalación:
○ Sistemas Centrales: generación de calor en un local y se distribuye por
cañerías o conductos a demás locales (Separado de Conducto, Roof Top,
VRV, UTA)
■ Máquina central que abastece varios locales: genera calor o frío en un
lugar, lo transporta y lo entrega a uno o varios locales.
■ Capacidades: 2 TR o 6000 frig /h en adelante.
○ Sistemas Semicentrales: distintos sistemas centrales en mismo edificio. (Un
edificio de varios pisos, cada uno con su equipo central).
○ Sistemas Individuales: climatiza el local en el que se encuentra y puede
formar parte de un sistema central o semicentral. (Split, Multi Split, Compacto,
Fan coil individual)
■ Abastece solo un local: donde se genera y entre el calor.
■ Equipos autocontenidos o compactos: compuestos en una unidad.
■ Ventajas:
● Sala de máquinas pequeña: los compactos de ventana no lo
necesitan y los que necesitan pleno de mezcla se realiza una
pequeña sala de máquinas.
● Rapidez y facilidad de montaje.
● Facilidad de traslado y desmontaje.
● Flexibilidad en el diseño de las instalaciones: posibilitando su
subdivisión y compartimentación, zonificando.
● Rotura y reparación afecta solo su zona de servicio.
● Posibilidad de trabajo a carga parcial.
● Reduce trabajo artesanal de la obra: equipos elaborados en
fábrica.
■ Desventajas:
● Mantenimiento y reparaciones costosas: por gran cantidad de
equipos necesarios para un edificio por contar cada uno con un
sistema frigorífico independiente.
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● Por energía que consume:
○ Eléctricas: resistencias eléctricas o bomba de calor.
○ Combustibles: por combustión.
■ Gas: natural o envasado.
■ Líquidos: Gasoil, Kerosene, etc.
■ Sólidos: carbón, leña, pellets, etc.
● Por fluido termodinámico:
○ Todo aire: equipos centrales.
○ Todo agua: equipos centrales.
○ Todo refrigerante: equipos centrales o individuales.
■ Expansión directa
■ Expansión indirecta
○ Mixto (Agua - Aire): equipos centrales o individuales.
● Por forma de expansión:
● Equipos de expansión directa: equipos donde el refrigerante se expande y
evapora en su serpentín, enfriando directamente el aire de los locales.
○ Fluido: gas refrigerante. (VRV, Split, Multi Split, Compacto)
● Equipos de expansión indirecta o de agua enfriada: equipos donde el
refrigerante primero enfría el agua de una unidad enfriadora y una bomba se la
envía por cañerías al serpentín del equipo de tratamiento para enfriar el aire que
se distribuye a los locales.
○ Fluido: agua en vez de gas refrigerante. (Fan Coil, UTA, Chiller)
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ÍNDICE
UNIDAD 1 3
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1.A. Introducción 4
1.B. Zonificación 9
1.C. Cálculo de Cargas Térmicas 10
1.D. Elección de los Sistemas 39
UNIDAD 2 41
SISTEMAS TRADICIONALES DE ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO 41
2.A. Sistemas “Todo Aire” 42
2.B. Sistemas “Todo Agua” 53
2.C. Sistemas “Agua Aire” 65
2.D. Sistemas “Todo Refrigerante” 75
2.E. Otros Sistemas de Calefacción 89
UNIDAD 3 93
SISTEMAS NO TRADICIONALES DE ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO 93
3.A. Free Cooling 94
3.B. Enfriamiento Evaporativo 98
UNIDAD 4 100
MONTACARGAS - ASCENSORES ESCALERAS MECÁNICAS 100
4.A. Ascensores y Montacargas 101
4.B. Ascensores Electromecánicos 102
4.C. Ascensor sin Sala de Máquinas 105
UNIDAD 5 108
INCENDIO 108
5.A. Conceptos Básicos sobre Incendio 109
5.B. Proceso de Incendio 111
5.C. Resistencia al Fuego 114
5.D. Evacuación 115
5.E. Detección y Extinción 116
5.F. Servicio de Agua para Extinción de Incendios 118
EJERCICIOS 119
6.A. Ejercicio N°1: Zonificación 120
6.B. Ejercicio N°2: Psicometría 126
6.C. Ejercicio N°3: Balance Térmico de Invierno / BTI 136
6.D. Ejercicio N°4: Balance Térmico de Verano / BTV 142
6.E. Ejercicio N°5: Elección de los Sistemas 148
6.F. Ejercicio N°6: Sistema todo Aire 154
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6.G. Ejercicio N°7: Sistema todo Agua 158
6.H. Ejercicio N°8: Sistemas Mixtos 159
6.I. Ejercicio N°9: Sistemas VRF / todo Refrigerante 163
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SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO
3
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1.A. Introducción
Objetivos del aire acondicionado – Confort – Calidad del Aire Interior – Inercia térmica -
Premisas básicas del proyecto – Clasificación de los sistemas – Ventajas y desventajas.
Aplicación de cada uno de ellos – Energías utilizadas – Ayudas de gremios
DEFINICIONES
Confort (Nestor Cuadri,instalaciones de aire acondicionado y calefacción 2008 p.25)
Algunas características principales son:
• Definición: Del inglés, pero origen latino: “confortaire” (dar fuerza, alentar). Bienestar
físico del ser humano respecto al medio en el que vive.
• Características:
o Será total cuando se den ciertas condiciones en los factores luminosos,
térmicos, acústicos,etc. de origen natural o artificial.
o Se producirá cuando la eliminación de calor sensible y latente del cuerpo
humano se realice con el mínimo esfuerzo.
• Clasificación del calor:
o Sensible o seco: radiación de la superficie de la piel, convección y
conducción.
o Latente o húmedo: evaporación del vapor de agua por exudación de la piel y
respiración caliente saturada de humedad.
• Condicionantes del calor cedido por el cuerpo humano:
o Tipo de ocupación.
o Valor de la temperatura ambiente.
o Velocidad del aire.
o Edad y sexo.
Inercia térmica
Algunas características principales son:
• Definición: capacidad del elemento de transferir calor en función del tiempo. || Tiempo
que tarda un sistema en entregar calor desde que se pone en marcha o en dejar de
entregar calor.
AIRE ACONDICIONADO
Definición
Instituto Argentino de Electricidad Aplicada: resultado de comunicación en grado adecuado,
bajo control automático (con termostatos para controlar la temperatura y humidistatos para
controlar la humedad) y sin ruidos molestos de las funciones para proporcionar en verano,
invierno o todo el año la atmósfera más saludable y confortable para la vida de las personas
y el mejoramiento de distintos procesos industriales, con el máximo aprovechamiento de la
energía.
Premisas básicas del proyecto
Independiente del sistema elegido, lograr las condiciones ambientales de confort o el
mejoramiento de los procesos industriales:
● Condición climática uniforme en el ambiente (sin depender de condiciones exteriores).
● Fácilmente regulable y control automático.
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● No provocar gases nocivos + renovación de aire.
● Funcionamiento y mantenimiento económico: menor consumo de energía.
● Emplazamiento del equipo:
○ Ubicación: sala de máquinas, conductos, cañerías, analizando función,
accesibilidad y estética.
○ Dimensiones: del espacio e instalaciones considerando cómodo montaje sin
locales de permanencia, almacén o simple paso.
○ Distancias: cómodas a la pared para mantenimiento y acceso.
○ Paredes, techos y suelos lisos: facilitar limpieza y evitar acumulación de polvo.
○ Equipos con sus rótulos.
○ Refrigeración: unidad interior y exterior.
○ Calefacción: combustión con aporte de oxígeno y evacuación de gases.
Clasificación
● Por misión
○ Sistemas de confort: condiciones para bienestar del usuario.
■ Todos los sistemas
■ Variables:
● Temperatura deseada: por función en el local
● HR aceptable: según tipo de equipo
● Filtrado: necesidades local y por equipo
● Nvl. aceptable de olores: según tipo de equipo
● Movimiento y distribución de aire uniforme: según tipo de equipo
○ Sistemas industriales: (equipos de precisión) control de condiciones
atmosféricas para satisfacer determinados procesos. (servidor de un banco,
agrícolas, centros de cómputo)
● Por estación para la que actúa:
○ Instalaciones para Verano:
■ Refrigeración:
● Ciclo frigorífico
● Equipos de expansión directa: individuales o centrales
● Equipos de expansión indirecta: fan coil, unidades de
tratamiento de aire, chiller.
■ Deshumectación: la temperatura del aire permite condensar parte de la
humedad contenida.
○ Instalaciones para Invierno:
■ Calefacción:
● Agua caliente
● Aire caliente
● Vapor de agua
● Solar
● Energía eléctrica
■ Humectación: por un humectador ubicado luego del sistema de
calefacción ya que el aire caliente absorbe mayor cantidad de
humedad.
○ Instalaciones para todo el año:
■ Filtrado: tratar el aire mediante filtros para quitarle polvo, impurezas y
partículas en suspensión, dependiendo del tipo de instalación de
acondicionamiento.
5
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■ Circulación: movimiento de aire que evite su estancamiento sin
producir corrientes energéticas.
■ Ventilación: suministrar aire nuevo a las habitaciones para evitar
viciamiento y acumulación de olores.
● Por tipo de instalación:
○ Sistemas Centrales: generación de calor en un local y se distribuye por
cañerías o conductos a demás locales (Separado de Conducto, Roof Top,
VRV, UTA)
■ Máquina central que abastece varios locales: genera calor o frío en un
lugar, lo transporta y lo entrega a uno o varios locales.
■ Capacidades: 2 TR o 6000 frig /h en adelante.
○ Sistemas Semicentrales: distintos sistemas centrales en mismo edificio. (Un
edificio de varios pisos, cada uno con su equipo central).
○ Sistemas Individuales: climatiza el local en el que se encuentra y puede
formar parte de un sistema central o semicentral. (Split, Multi Split, Compacto,
Fan coil individual)
■ Abastece solo un local: donde se genera y entre el calor.
■ Equipos autocontenidos o compactos: compuestos en una unidad.
■ Ventajas:
● Sala de máquinas pequeña: los compactos de ventana no lo
necesitan y los que necesitan pleno de mezcla se realiza una
pequeña sala de máquinas.
● Rapidez y facilidad de montaje.
● Facilidad de traslado y desmontaje.
● Flexibilidad en el diseño de las instalaciones: posibilitando su
subdivisión y compartimentación, zonificando.
● Rotura y reparación afecta solo su zona de servicio.
● Posibilidad de trabajo a carga parcial.
● Reduce trabajo artesanal de la obra: equipos elaborados en
fábrica.
■ Desventajas:
● Mantenimiento y reparaciones costosas: por gran cantidad de
equipos necesarios para un edificio por contar cada uno con un
sistema frigorífico independiente.
6
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Tapia, Abril Daniela
● Por energía que consume:
○ Eléctricas: resistencias eléctricas o bomba de calor.
○ Combustibles: por combustión.
■ Gas: natural o envasado.
■ Líquidos: Gasoil, Kerosene, etc.
■ Sólidos: carbón, leña, pellets, etc.
● Por fluido termodinámico:
○ Todo aire: equipos centrales.
○ Todo agua: equipos centrales.
○ Todo refrigerante: equipos centrales o individuales.
■ Expansión directa
■ Expansión indirecta
○ Mixto (Agua - Aire): equipos centrales o individuales.
● Por forma de expansión:
● Equipos de expansión directa: equipos donde el refrigerante se expande y
evapora en su serpentín, enfriando directamente el aire de los locales.
○ Fluido: gas refrigerante. (VRV, Split, Multi Split, Compacto)
● Equipos de expansión indirecta o de agua enfriada: equipos donde el
refrigerante primero enfría el agua de una unidad enfriadora y una bomba se la
envía por cañerías al serpentín del equipo de tratamiento para enfriar el aire que
se distribuye a los locales.
○ Fluido: agua en vez de gas refrigerante. (Fan Coil, UTA, Chiller)
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