Aire Acondicionado-Conceptos y Teoria

5/17/2018 Aire Acondicionado-Conceptos y Teoria - slidepdf.com

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Aire Acondicionado

¿Qué es lo que se requiere para realizar este tipo de instalación especial?

1. Se pide el proyecto (esto con la finalidad de observar cuales son los mejores espacios

para la colocación de ductos, y de valorar la factibilidad de ciertos sistemas de aire

acondicionado con respecto a otros).2. Se hace una retroalimentación de cual seria el sistema más conveniente en costo y

eficacia para tal proyecto. (la finalidad es seleccionar el sistema mas adecuado a las

necesidades del proyecto).

3. Se selecciona el sistema recomendado.4. Se obtiene carga térmica del plano.

¿Qué es la carga térmica?

Es el calor producido en un espacio, se mide en unidades BTU (Unidad térmica) y en ella

se toma en cuenta:

1. Los generadores de calor

2. Las personas

3. La orientación4. Electricidad, etc.

Nota: La caga térmica genera una capacidad pero va de acuerdo al día más caliente y a la

orientación más desfavorable.

¿Que tanto influye la orientación en un diseño de aire acondicionado?

Todo proyecto debe tener la orientación mas adecuada, esto con la finalidad de que en lainstalación de aire acondicionado no requiera de encender los equipos todo el tiempo

teniendo con ello un ahorro en el consumo de energía.

¿Cuáles son los sistemas de aire acondicionado más aplicados en la actualidad?

1. Mini split: Es aquel sistema que funciona con equipo individualizados y que están

focalizados a cada uno de los locales o espacios a refrigerar.

2. Multi split: A diferencia del anterior este sistema almacena varios equipos, es muy

utilizado para departamentos, la condensadora es múltiple la cual contiene varioscompresores en un solo gabinete, para después mandarse a un evaporador. Este equipo

requiere: de ventilación, conexión de gas y drenaje (ya que todos los equipos condesan

agua), conexión a luz con propio centro de carga, etc.

3. Fan and Coil. Es un sistema de aire acondicionado mixto para la climatización de



espacios en donde se tienen dos equipos, una unidad evaporadora y otras individuales que

viene a tener sus salidas en los diferentes locales. Se bajan por plafón, y los equipos son de

aproximadamente 25cm.

4. Paquetes. Sistema de aire acondicionado de volumen constante, se requiere bajar por

ductos. , Se puede encontrar paquetes de 5 Toneladas de refrigeración, hasta los de 100-120Toneladas. Para un giro comercial y residencial con 40 Toneladas son más que suficiente.

5. Sistemas de agua helada. En este sistema se enfría agua en equipo chiller, con bombas semanda a las manejadoras y se retorna en plenum o por plafones.

6. Sistemas centrales. Se nos menciono que los sistemas centrales, tienen la ventaja de que

los equipos son concentrados en un cuarto de maquinas, pero que actualmente ya no sonmuy utilizados, debido a que el gasto que se tiene de consumo eléctrico es muy elevado,

eran utilizados cuando no se tenia espacio para realizar la instalación.

7. Sistema de circulación de agua. Sistema de aire acondicionado de volumen variable endonde se tiene un sistema de enfriamiento, bombas primarias que tiene la función derecircular el agua en los chillers y las secundarias son las generan presión para que el agua

suba a cada uno de los niveles más altos de la edificación.

8. Sistema de capacidades de líquidos. En este sistema cada enfriadora tiene una capacidad

de 100-1200 Toneladas.

9. Sistema de aire lavado. Consiste en inyectar aire al local y es utilizado para usos

comerciales, no funciona en costas, y tiene la limitante que no puede ser controlada la

temperatura.

¿Cuáles son los requerimientos necesarios en el proyecto para la instalación de aireacondicionado?

1. Principalmente de espacio: Azoteas para colocar compresores (ya que se requiere

ventilación y esto es debido a “todo lo que se comprime se calienta y con el aire se enfría”).

2. En el interior ductos o equipos dentro de plafones, (para ello se necesita un espaciodebajo de trabe alrededor de 30cm, considerada desde la trabe más alta).

3. Interconexiones de instalaciones o Ductos.

4. Separación de ductos y ubicarlos en lugares estratégicos.5. Cuartos de maquinas para manejadoras, evaporadoras.

Generando con ello espacios y recorridos en el proyecto, que deben ser concebidos desde

antes, para la realización de un proyecto integral. Esta instalación es la que genera masespacios, se tiene por ejemplo: que mientras unas instalaciones en la parte mas baja

alcanzan las 8 pulgadas, esta instalación debe comenzar de 8” para arriba.

En cuanto a las consideraciones de diseño respecto a los problemas que presenta de

suministro de electricidad, impacto ambiental (capa de ozono), se debe tomar

recomendaciones como:



1. Enfoque de ahorro de energía, esto debido a que una instalación de aire acondicionado

consume mucha energía y que mejor que evitar esto con criterios sustentables, como lo esuna buena orientación.

2. Edificaciones con criterios sustentables

3. Aplicación de eco-tecnologías4. Los sistemas estructurales deben ser concebidos con materiales aislantes. (se tiene por

ejemplo: un sistema de entrepiso aligerado con hielo seco el cual actuara como aislante al

calor).5. Entre más espesor, más aislante a la temperatura o al calor.

Actualmente esto se encuentra regulado en Estados Unidos como requisito básico

fundamental, en donde la edificación debe ser concebida como un aislante y ecológica parael ahorro de energía. En México esto no se encuentra regulado.

CONCLUSIÓN

Es muy importante conocer los criterios de una instalación de aire acondicionado, lossistemas que existen y de los elementos que se componen, a si como la información técnica

de cada uno de los equipos que se necesitan, esto con la finalidad de brindar la solución

mas adecuada y optima en cuanto a los espacios que genera tal instalación, y con esto elproyecto arquitectónico no se vea afectado.

Es necesario guiar al cliente a soluciones mas ecológicas o verdes, en donde el ahorro deenergía, el minimizar el daño al medio ambiente y utilizar materiales aislantes se debe dar

desde la concepción de diseño, solucionar una edificación con este tipo de criterios ayuda

mucho a una instalación de aire acondicionado y la hace mas factible, es decir, que mejor

que tener un espacio con condiciones de carga térmica muy favorables que con condicionesque simplemente harán que el consumo eléctrico sea muy alto.

En fin todo tipo de instalación debe ser solucionadas integralmente en cuanto a espacios, laubicación de las mismas, los ductos horizontales y verticales que se requerirán, esto con la

intensión de darle un “funcionamiento orgánico” al proyecto y satisfaga las necesidades de

los usuarios de la manera mas optima posible, en este caso la instalación de aireacondicionado debe ir dirigida a eso, en donde los equipo deben encontrarse en las

condiciones adecuadas de vista, visualización y ubicación, y los espacios que se requieran

no deben afectar al proyecto.

Diseñando sistemas de distribución para evitar longitudes de conductos largos, excesivos

accesorios, altas velocidades del aire, y caídas de presión pueden tener un alto impacto enla energía. Para un caudal de aire dado, doblar el diámetro del conducto reduce la caída de

presión en un 75 %. El diseño de conductos eficientes en energía también incluye localizar

los conductos de forma que se minimicen las pérdidas de aire y térmicas. Estas prácticaspromueven una distribución de aire apropiada a la vez que se reduce el ruido y el uso de la

energía.



Eficienciaenergéticaeninstalacionesdeaireacondicionado(IV).Parámetrosdediseñoenconducciones Los equipos de aire acondicionado son uno de los elementos de mayor consumo energético

de viviendas y edificios de uso residencial o comercial. Si prestamos atención al consumode estos equipos y analizamos en detalle las posibilidades de mejora de una instalación

descubriremos que podemos conseguir ahorros realmente espectaculares.

Nuestra experiencia con estos equipos es que existen dos problemas esenciales. Por unaparte tenemos que aún permanecen activos equipos fabricados hace años, cuando laeficiencia energética no había aún llegado a estos aparatos. Es por ello que en muchos

países son comunes aparatos con consumos tan desproporcionados como 1.800 vatios. Pero

además existe otro problema añadido y es que estas instalaciones tienden a estarsobredimensionadas, lo cual conlleva un derroche aún mayor.

Comenzamos una serie de artículos donde vamos introducir los conceptos de eficienciaenergética de las instalaciones de aire acondicionado y vamos a hablar someramente

algunas de las tecnologías más interesantes que han permitido algo insólito, por 500 vatios

podemos tener operativo un equipo de aire acondicionado. Ello se ha conseguido

integrando diferentes tecnologías de ahorro, algunas tan interesantes como los compresoresinverter y las válvulas de expansión electrónica.

La importancia del aislamiento del edificio

Si bien los tratados sobre tecnología de acondicionamiento de aire no suelen hablar mucho

de ello, vamos a comenzar exponiendo lo que a nuestro juicio es lo más importante quecualquiera debe considerar a la hora de adquirir un nuevo equipo: En qué condiciones está

el local. En la siguiente figura vemos cómo varía el coeficiente de transmisión de calor

según los materiales. Como podemos comprobar el uso de materiales como el vidrioaumenta la transmisión de calor y penaliza el consumo de aire acondicionado.

Cálculo de cargas

Los cálculos de cargas son cruciales tanto para nuevos proyectos como para

rehabilitaciones pues asegurarán tanto el confort como una operación eficiente, además de

prevenir el costoso sobredimensionamiento de equipos o problemas debidos a capacidadinsuficiente. Al menos el 25 % de las instalaciones están sobredimensionadas, lo que

supone un incremento en los costes de instalación y un mayor consumo durante toda la vida



útil del equipo. La eficiencia de los equipos sobredimensionados puede caer hasta un 50 %

debido a operación en carga parcial y a ciclos excesivamente cortos. El

sobredimensionamiento también incrementa el desgaste de los equipos y hace decrecer lacapacidad de deshumidificación. Un estudio llevado a cabo en Estados Unidos de 15

sistemas comerciales ligeros encontró que el 66 % de los sistemas ensayados operaban una

porción de tiempo con ciclos inferiores a diez minutos y un 33 % nunca tenían ciclos queexcediesen de 10 minutos.

Los cálculos de carga son necesarios en proyectos de rehabilitación en orden de evaluar laadecuación de equipos existentes y/o especificar el reemplazamiento de equipos. La

sustitución de equipos basándonos solamente en la experiencia es común en pequeños

establecimientos comerciales pero ello puede resultar una selección de equipos incorrecta y

uso de energía ineficiente.

No entramos en detalles sobre el cálculo de cargas porque todos los fabricantes ofrecen

software que nos permite realizar el análisis de forma sencilla. Para estudios independientes

existe software no de propietario, como DOE-2 y ASEAM, basados en métodos ASHRAEo ACCA.

Reducción de la carga pico

Reduciendo la carga pico obtendremos un sustancial ahorro a lo largo del año debido a un

uso de energía de enfriamiento reducido, tamaño de equipos más pequeños y operación más

eficiente de los equipos. Las siguientes estrategias pueden reducir las cargas deenfriamiento:

• Adaptar los locales de forma que tengan suficiente aislamiento.

• Procurar disminuir el número de cargas de uso simultáneo.• Calcular las necesidades de ventilación para cada tipo de ocupación procurando evitar

excesivo aire exterior. Aplicar factores de diversidad para tener en cuenta ocupación no

simultánea.• Para locales con alta humedad como cocinas o gimnasios deben aplicarse factores para la

reducción de la carga de enfriamiento latente debida a la ventilación (sólo en climas secos).

Algunos software de cálculo no consideran esto y resultan equipos sobredimensionados.• Calcular las cargas con exactitud y no sobredimensionar los equipos.

Seleccionar unidades adecuadas para las cargas calculadas

En instalaciones comerciales la selección del equipo unitario se basa usualmente en la carga

de enfriamiento pico. Algunas recomendaciones de eficiencia energética son las siguientes:

• Carga sensible pico: Seleccionar unidades con una capacidad sensible no inferior al 100

% de la carga de enfriamiento sensible pico calculada.

• Carga latente pico: La capacidad de enfriamiento latente de la unidad será igual oexcederá a la carga de enfriamiento latente calculada.

• Compresores múltiples: El uso de compresores múltiples, que pueden ser descargados

para acoplarse a requerimientos de carga parcial, son altamente recomendables. Ya que las



condiciones pico son infrecuentes, la mayoría de las unidades funcionan con cargas

parciales casi todo el tiempo. Los compresores múltiples son opcionales para las

instalaciones pequeñas e imprescindibles en los de mayor capacidad (> 10 ton). Estosequipos son especialmente variables cuando las cargas son variables, en climas con grandes

fluctuaciones de temperatura o cuando son esperables otras condiciones de operación

parcial.

Beneficios en la selección de equipos

Seleccionando equipos de alta eficiencia energética ahorraremos entre un 20 y un 30 % de

la energía. Y dado el alto consumo de estas instalaciones estamos hablando de una

importante cantidad de dinero. En las instalaciones de mayor consumo resultará siempre

bien rentable sustituir los viejos equipos por una instalación eficiente. En estasinstalaciones el ahorro energético que puede obtenerse supera el 40 – 50 %.

Evaluación/sustitución de equipos existentes

Dado que la vida útil de los equipos de aire acondicionado es prolongada la evaluación delos equipos de aire acondicionado existentes y su posible sustitución suponen una

oportunidad de ahorro económico que puede ser muy interesante. Para evaluar los equipos

de aire acondicionado existentes recomendamos proceder de la siguiente forma:

• Examinar cada uno de los componentes de la unidad para valorar el rendimiento y vida

útil restante. Nos interesa sobre todo conocer el consumo actual de los equipos.• Realizar el cálculo de cargas de enfriamiento necesarias para el local.

• Considerar reducción de cargas pico.

• Evaluar las capacidades de nuevos equipos más eficientes.

Configuración y localización de la unidad

La configuración y localización de las unidades de refrigeración y la minimización de la redde tuberías consigue reducir el uso de energía, costes de instalación y costes de

mantenimiento. Las prácticas que recomendamos para conseguir ahorros son las siguientes:

• Planificar esquemáticamente la disposición de la red de distribución de aire

acondicionado. Donde sea posible localiza las unidades de manejo de aire centralizados en

zonas para minimizar el tamaño de los conductos y su longitud.• Si se planifica un sistema de retorno central, la unidad se localizará cerca del retorno.

• Para unidades sobre techo con tuberías empotradas, se especificará la configuración del

caudal para reducir giros, pérdidas de carga y pérdidas de aire.

• Si es posible, las unidades exteriores de sistema Split deben estar en áreas sombreadas oproporcionar pantallas para evitar el sol directo.

• Localizar las unidades lejos de fuentes de residuos tales como hojas o grasas, que puedan

inhibir el rendimiento de la unidad y los costes de mantenimiento.• Localizar las tomas de aire exteriores alejadas de vientos constantes y fuentes de polución

u olor tales como parkings, áreas de fumadores, salidas de humos, venteos de fontanería,

residuos o partículas finas.



• Localizar tomas de aire exteriores alejadas de fuentes de calor, frío, humedad o viento,

tales como torres de refrigeración o calderas.

• Asegurar que hay un drenaje adecuado en la localización de equipo para evitarencharcamiento de agua.

• No localizar equipos donde sean vulnerables a las caídas de nieve o hielo. Proporcionar

una plataforma elevada y equipo de soporte.• Evitar distancias excesivas entre el condensador del sistema Split y a los componentes del

evaporador.

Instalación de unidad

Las pérdidas de aire son comunes en las conducciones. Estas conducciones deben ser

selladas durante la instalación cuando están más accesibles. Se instalarán todos losaccesorios recomendados por el fabricante.

Los fabricantes a menudo recomiendan conectores flexibles de 3” desde la unidad al

conducto para minimizar la transferencia de vibraciones.

Para sistemas Split, las líneas de refrigeración se instalarán con la menor longitud posible

para minimizar la caída de presión y pérdidas de eficiencia.

Las tuberías de refrigerante estarán aisladas siguiendo las indicaciones del fabricante y el

aislamiento estará protegido contra degradación por humedad y solar.

Economizadores

En climas secos, los economizadores tienen el potencial de ahorrar entre el 15 y el 80 % dela energía de enfriamiento, pero solamente cuando están correctamente sellados y

cuidadosamente instalados. La energía de enfriamiento se ahorra cerrando automáticamente

las unidades de condensación y usando aire del exterior para enfriar cuando la temperaturade aire exterior es lo suficientemente fría, u operando las unidades de condensación con un

100 % de aire exterior cuando la entalpía de aire exterior es más baja que la entalpía de aire

de retorno.

Los economizadores requieren ser mantenidos para que funcionen correctamente. Alrespecto indicamos que se estima que el 75 % de las unidades de aire acondicionado sobre

techo sufren de disfuncionamientos en el economizador, lo cual origina que el uso de

energía sea más alto del que tendría lugar si el economizador no estuviese instalado.

Cuando el aire exterior se lleva en momentos equivocados, debe usarse energía extra paraacondicionar el aire. En algunos casos, la energía derrochada puede ser diez veces mayor

que el ahorro potencial.

Otra recomendación sobre los economizadores es que normalmente no son efectivos en los

climas húmedos y pueden incrementar el uso de la energía.



Retrofit del economizador

Grandes instalaciones con economizador pueden requerir un reacondicionamiento paraponer a punto el sistema. Veamos cuales son las medidas a tener en cuenta.

a. Evaluar si los tamaños de los conductos de aire y retorno y aperturas son adecuados parael 100 % del caudal de aire de alimentación.

b. Ensayar la operación de todos los componentes. Los componentes de calidad sonesenciales para una operación apropiada. Conexiones, reguladores de tiro y actuadores

congelados, rotos o desconectados son problemas comunes. Los equipos más nuevos están

mejorados y son más fiables. Deben instalarse nuevos filtros antes de los ensayos.

c. Si los puntos anteriores no son efectivos en costes, debe considerarse el bloqueo

permanente del economizador en posición de aire exterior mínima para proteger contra

pérdidas no controladas. Los economizadores son menos efectivos en costes con unidades

más pequeñas y en ambientes húmedos o corrosivos.

Componentes del economizador

a. Se recomiendan controles de entalpía diferenciales en climas húmedos. Aunque son máscostosos y requieren un mantenimiento más alto, se ha demostrado que consiguen el doble

de ahorro energético que los controles de temperatura o entalpía fija. Los controles de

entalpía de bulbo seco no se instalarán en climas húmedos.

b. Los controles de entalpía diferenciales o de bulbo seco se recomiendan para climas

secos. Los controles de entalpía fijos no se instalarán en climas secos.

c. Los sensores de aire exterior se alejarán del sol directo, viento, o fuentes de calor y fríos.

Ventilación eficiente

Una parte importante de la energía consumida por los equipos de aire acondicionado es la

requerida para ventilación. En instalaciones con altos requerimientos de ventilación, loscostes de energía pueden en gran medida reducirse controlando la ventilación, separándolo

del sistema de aire acondicionado, o recuperando energía residual del aire.

La metodología que debemos emplear es la siguiente:

a. Realizar cálculos exactos de ventilación: Deben realizarse para cada tipo de ocupación

para eludir especificar excesivo aire del exterior.

b. Ventilador de demanda controlada: Los controles varían la capacidad de ventilación para

limitar los niveles de CO2. Esto ahorra cantidades de energía excepcionalmente grandes eninstalaciones que normalmente operan con ocupación ligera. Estos sistemas son también

efectivos en instalaciones con fuentes de polución intermitentes.



c. Equipos de ventilación dedicados: Proporcionan sistemas de aire fresco o sistemas de

escape que están separados de los sistemas de aire acondicionado. El aire fresco puede

acondicionarse con sistemas evaporativos directos/indirectos. Esto elimina una parte de lacarga sensible del equipo unitario y puede permitir la especificación de tamaños más

pequeños. El enfriamiento evaporativo directo incrementa la carga latente.

d. Ventilación de recuperación de energía: Usa un intercambiador de calor para recuperar

calor/frío del aire de salida. Esta opción puede ser efectiva en costes cuando se trata de

grandes sistemas de aire acondicionado que trabajan de forma continua. Los costes delequipo son parcialmente compensados por el ahorro conseguido.

e. Termostatos programables con control del ventilador separado: Permiten planificar la

operación del ventilador para estrategias de ventilación tales como la ventilación nocturna oventilación de aire exterior durante periodos no acondicionados.

ZONIFICACIÓN

Una apropiada zonificación proporciona un mayor confort, reduce el uso de energía debidoa sobre-acondicionamiento, y reduce el desgaste del equipo. Las condiciones de utilización

son las siguientes:

a. Cuando sea posible, se proporcionarán zonas separadas para áreas con diferentes

ocupaciones y perfiles de demanda. Esto tiene un mayor coste inicial, pero proporcionará

mayor confort y ayudará a eludir retrofits.

b. Las áreas se agruparán con perfiles de demanda y ocupaciones similares en zonas

comunes. Los factores que afectan al perfil de la demanda están expuestas a superficies

exteriores (especialmente ventanas), orientación con respecto al sol, carga de equipos ypersonas, actividades, y requerimientos de ventilación.

c. Se aislarán las áreas con requerimientos de acondicionamiento específicos y se

proporcionarán zonas o unidades de manejo de aire separados si son necesarios.

d. Para sistemas grandes, se recomienda volumen de aire variable cuando se utiliza un

método para reducir la potencia del ventilador y/o compresor.

TIPOS DE SISTEMAS DE VENTILACIÓN

Sistemas de volumen constante

Este tipo de sistema de ventilación proporciona una cantidad constante de aire a la zona que

sirve. Como la demanda siempre es variable estos sistemas están derrochando energía una

significativa parte del tiempo en la que están trabajando.

Si se opta por instalar estos sistemas simples recomendamos las siguientes medidas:



• Evitar terminales ineficientes en sistemas de volumen constante. Cuando se suministra

con reset de temperatura, este tipo de sistema es un CVVT. La eficiencia se incrementa

algo pero pueden producirse problemas de humedad. Para evitar problemas de humedad, seproporcionará un sensor de humedad relativa en el conducto de aire de retorno. El sensor

indicará cuando la temperatura del aire de enfriamiento no debe superarse.

• Cuando el tamaño de los edificios lo permite, se sirvirán zonas con exposición solar y

cargas similares, y en una proximidad razonable de la misma unidad de manejo de aire. Por

ejemplo, se servirá a las zonas perimetrales orientadas al sur/oeste desde una unidad, y a laszonas perimetrales orientadas al norte/este desde una segunda unidad, y una tercera unidad

para los espacios centrales.

Sistemas de volumen de aire variable

Los sistemas de volumen de aire variable se adaptan a cargas cambiantes ajustando la

cantidad de aire a las distintas zonas. El caudal de aire se modula mediante reguladores de

tiro por zonas y variando la capacidad de los ventiladores. Los sistemas VAV puedenreducir sustancialmente la energía de ventilación y enfriamiento.

• Los ventiladores con potencias superiores a 1 HP, usan variadores de velocidad ajustable

o aspas del ventilador de paso variable para una mayor eficiencia.

• En ventiladores con potencias por debajo de 1 HP, se seleccionan motores conmutados

electrónicamente (ECM).

• Los motores multi-velocidad son menos eficientes y menos efectivos que los variadores

de velocidad ajustable o las aspas de ventiladores de paso variable. Se evitarán los

reguladores de tiro y bypass en conductos para el caudal variable.

• Se evitarán ventiladores centrífugos emparejados ventiladores curvados hacia adelante

con aspas de guía de admisión variable.

• El control reset de presión estática puede mejorar la eficiencia de sistemas VAV

reduciendo la presión estática durante operaciones de carga parcial. Se colocará el sensor depresión estática a dos tercios del camino al difusor más lejano.

• Se usarán cajas VAV con reguladores de tiro de respuesta lineal, control DDC y aperturamínima ajustable.

Sistemas de temperatura y volumen variable (VVT)

Los sistemas VVT varían el volumen y temperatura de suministro de aire para responder a

cargas de zonas con mínimo recalentamiento. Cuando las cargas de enfriamiento caen, el

volumen de aire de suministro baja y la temperatura se eleva, reduciendo la potencia decondensador, recalentador y ventilador. Los sistemas VVT son muy eficientes

energéticamente y son efectivos en costes en sistemas grandes (20 – 30 ton).



Localización de conductos

• La localización de conductos en el espacio acondicionado es la forma más eficiente deubicar los conductos. Las ganancias y pérdidas se minimizan y van directamente al espacio

acondicionado.

• Los conductos en espacios no acondicionados se localizan fuera de la barrera térmica deledificio. En lugares tales como áticos, cimentaciones o áreas de parking. Los áticos están a

menudo más calientes que el exterior, por lo que tiene lugar una alta transferencia de calor

conductiva a través de los conductos y pérdidas. Cuando los conductos se localicen en unático, debe instalarse aislamiento siempre que sea posible.

• Conductos en el exterior de los edificios: Incurren en mayores pérdidas térmicas y

penalidades de energía, especialmente cuando se exponen a ganancia solar. Los factores

que afectan a las pérdidas incluyen pérdidas de aire, conducción de calor, radiación solar, yefectos de la reflexión solar.

Selección de accesorios y conductos

• Conductos redondeados – Los conductos de acero galvanizado redondeados sonrecomendados para una capacidad de transporte de aire máxima con mínima pérdida de

presión. Los conductos redondeados requieren un 27 % menos de metal por unidad de

capacidad de manejo de aire que los conductos rectangulares y tendrán costes de instalaciónmás bajos, lo cual resultará en ahorros de costes de capital sustanciales. Son también más

silenciosos durante la operación y más fáciles de fabricar y sellar que los conductos

rectangulares.• Conductos rectangulares – Cuando los conductos rectangulares se usen por limitaciones

de espacio, debe mantenerse un ratio de anchura-a-altura de 1:1 para disminuir la caída de

presión.

•Conductos flexibles

– El uso de conductos flexibles debe minimizarse, ya que seincrementa la caída de presión en un 63 % en comparación con los conductos de acero

galvanizado. Su uso se limitará a la conexión de un difusor con una longitud máxima de 10

ft. Si se usan conductos flexibles, se instalarán procurando se produzcan bajas caídas depresión.

• Conductos de fibra de vidrio – Se evitarán conductos de fibra de vidrio o conductos

revestidos de fibra de vidrio ya que incrementan la caída de presión un 28 y 41 %respectivamente, comparado con los conductos de acero galvanizado. Las fibras pueden

también entrar en el chorro de aire o/y proporcionar un medio para crecimiento bacteriano.

• Terminales de aire – Seleccionar el ratio longitud:anchura de salida próximo a 1:1 paraminimizar la caída de presión.

• Collares de salida: Se usarán collares de 4” en techos, paredes bajas y conexiones de

conductos expuestos en las salidas de alimentación. Este collar hace decrecer la caída de

presión aproximadamente un 20 %• Silenciadores: Se evitarán los silenciadores ya que añaden una sustancial caída de

presión, y ello origina un aumento de la energía del ventilador. Donde sea necesario, se

seleccionarán silenciadores pasivos con mínimas restricciones al caudal. Puede integrarseun silenciador formando secciones concéntricas y rellenando el espacio interior con

material absorbedor del sonido tal como la fibra de vidrio encintado con bario u otro



elemento que incremente la densidad. La superficie interior se perforará para permitir que

el sonido penetre el material absorbente.

Distribución en planta de conductos

La distribución en planta debe minimizar las longitudes de conductos, a la vez queproporciona una buena distribución de aire.

En muchas ocasiones no se le da a la distribución de los conductos la enorme importanciaque tiene en eficiencia energética

Los criterios de diseño a considerar son los siguientes:

• Instalar codos con giros > 45º.

• Instalar paletas de giro en los conductos de suministro que giran inmediatamente bajo una

penetración del techo. Se usarán paletas con forma aerodinámica para reducir la caída de

presión en esquinas. Una configuración inapropiada de las paletas puede originar caídas depresión tan altas como un 200 % de lo normal.• En las dependencias acondicionadas, se proporcionarán rejillas desde la habitación al área

de aire de retorno general. Una alternativa es asegurar que las puertas de corte proporcionen

suficiente área libre para enfrentarse a velocidades bajo la puerta de 100-300 fpm.• Evitar diseños que requieran que el caudal de aire gire inmediatamente antes/después de

una salida de retorno/suministro. Instalar aspas de entrada en las salidas de retorno para

reducir pérdidas de presión y corregir caudal de aire en giros pronunciados.• El primer codo en la conducción que sale de la unidad estará al menos a 70 cm de la

misma, para minimizar resistencia y ruido.

• Consideraciones de costes de operación dictan que los sistemas de conducciones estarán

diseñados para operar a la presión estática más baja posible.• Las prácticas de instalaciones de eficiencia energética pueden tener un gran impacto en

los costes de energía. Estudios llevados a cabo por Lawrence Berkeley National Labs

muestra que las pérdidas en conducciones en los edificios comerciales pueden ser un 26 %del caudal del ventilador. Estudios llevados a cabo con simulación demostraron que en

grandes edificios comerciales, un 20 % en pérdidas en el suministro a espacios

acondicionados originaban un incremento de un 60 – 70 % de incremento en la energía deventilación en la energía de ventiladores de volumen constante, lo cual equivalía

aproximadamente a 1 kWh/yr-ft2 de energía derrochada.

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