Curso de Climatización LG

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LG Air conditioning Academy

Air Conditioning Academy

POR JUAN R. SANCHEZ

Air Conditioning Academy

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CURSO DE CLIMATIZACIÓNCURSO DE CLIMATIZACIÓN

INTRODUCCION A LA CLIMATIZACIÓN

CONCEPTOS BASICOS SOBRE CLIMATIZACIÓNCONCEPTOS BASICOS SOBRE CLIMATIZACIÓN

SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN

DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN VRV



INTRODUCCION A LAINTRODUCCION A LA CLIMATIZACIÓN

i b lwww.airebuenolg.es


INTRODUCCION A LA CLIMATIZACIÓNINTRODUCCION A LA CLIMATIZACIÓN

IntroducciónSe entiende Climatización como el control mecánico de lasSe entiende Climatización como el control mecánico de las

condiciones de un espacio para mantener específicamente su temperatura humedad calidad de aire etcsu temperatura, humedad, calidad de aire, etc…

Es decir la climatización persigue conseguir las condicionesEs decir, la climatización persigue conseguir las condiciones de confort para los ocupantes de un espacio, o

proporcionar los requerimientos termohigrométricos y deproporcionar los requerimientos termohigrométricos y de calidad de aire para procesos productivos.



Introducción

S ti E l li ti ióSe estima que en Europa, la climatización supone el 40% de la energia finalsupone el 40% de la energia final

consumida.En España se consume en climatización

aproximadamente el 20% de la energíaaproximadamente el 20% de la energía final.



Diseño de la instalación

El diseño óptimo de un sistema de climatización es el que hace mínimo el coste a lo largo de su ciclo de vida.

INVERSIÓN INICIAL+ENERGIA CONSUMIDA+MANTENIMIENTO(COP)(COP)

(Cada vez mas, hay que tener en cuenta los costes ambientales).

EL DISEÑO DE LA INSTALACIÓN VENDRÁ CONDICIONADO POR:

*Condiciones Exteriores*ArquitecturaArquitectura*Condiciones Interiores



• Condiciones Exteriores

Es importante recordar que en España se tienen puntas de consumo eléctrico en verano equivalentes a las que se

alcanzan en inviernoalcanzan en invierno.

Las variables exteriores que se consideran en el diseño son:

*Temperatura y humedad exterior*Radiación solar incidenteRadiación solar incidente

*Velocidad y dirección del viento*Pureza del aire



A it t• Arquitectura• Concebir el edificio para minimizar la demanda y

facilitar la instalaciónfacilitar la instalación.

• ASPECTOS INFLUYENTES DE LA ARQUITECTURA• ASPECTOS INFLUYENTES DE LA ARQUITECTURA EN EL DISEÑO DE LA INSTALACIÓN

• Forma, tamaño, compacidad, orientación, particiones interiores, color, vidrio, huecos (ventanas, puertas, escaleras, huecos

interiores).E i di ibl i t l i• Espacios disponibles para instalaciones.

• Estética.



• Condiciones Interiores

• Requerimientos de Confort de los ocupantes o del proceso.del proceso.

Ganancias Internas (ocupantes iluminación• Ganancias Internas (ocupantes, iluminación, equipos).

• Ventilación.



CONCEPTOS BASICOS SOBRECONCEPTOS BASICOS SOBRE CLIMATIZACIÓN



• Aire=Aire Seco+ Vapor de AguaAire Aire Seco Vapor de Agua

C l S ibl C l L t t• Calor Sensible y Calor Latente• Qtot= Qsen+Qlat = ma*(hi -hf)• Qsen =1200*Ve*(Ts,s-Ts,e)• Q =0 716*V *(w w )• Qlat =0,716 Ve (ws-we)

• Ve, caudal volumétrico de aire• Ts,s temperatura de aire seco inicial• Ts,e temperatura de aire seco final• We humedad específica del aire inicial• Ws humedad especifica a la final



LOCALIZACIÓN TIPO DE CARGA SENSIBLE LATENTELOCALIZACIÓN TIPO DE CARGA SENSIBLE LATENTE

Transmisión por cerramientos opacos SI NOT i ió i t

EXTERIORES

Transmisión por cerramientos semitransparentes SI NOPuentes Térmicos SI NOVentilación SI SIInfiltración SI SI

INTERIORES

Ocupantes -UNE EN ISO 7730- SI SIIluminación SI NOMáquinas y Motores SI SIPropia Instalación SI NOSI NO



HAY QUE CONSIDERAR QUE SE TENDRAN DIFERENTES CONDICIONESTENDRAN DIFERENTES CONDICIONES TERMICAS OPTIMAS EN VERANO QUE

EN INVIERNO, Y SE REQUERIRÁNEN INVIERNO, Y SE REQUERIRÁN DISTINTOS NIVELES TÉRMICOS POR

SEXOS.SEXOS.

SON NECESARIAS DIFERENTESSON NECESARIAS DIFERENTES CONDICIONES INTERIORES EN FUNCIÓN

DE LA ACTIVIDAD DEL LOCALDE LA ACTIVIDAD DEL LOCAL



LA CLIMATIZACIÓN CONSISTE POR TANTO EN VENCER POR MEDIOS MECÁNICOS, EL

CALOR TOTAL QUE SE ENCUENTRA EN UN ESPACIO HASTA OBTENER EN EL MISMO

LAS CONDICIONES DE CONFORT DE TEMPERATURA, HUMEDAD Y CADA VEZ

MAS IMPORTANTE, NIVELES DE SONOROS Y PUREZA DEL AIRE



CONDICIONES DE CONFORT:

Tra: 21~27ºC

HUMEDAD RELATIVA:Hr(verano)= 50%Hr(invierno)= 40%

CON HUMEDADES RELATIVAS INFERIORES AL 30% SE EMPIEZAN A PRODUCIRCON HUMEDADES RELATIVAS INFERIORES AL 30% SE EMPIEZAN A PRODUCIR DIFICULTADES RESPIRATORIAS Y SE FACILITA LA ACUMULACIÓN DE CARGAS

ELECTRICAS EN LOS OBJETOS, CAUSA QUE ORIGINA LIPOATROFIA EN LOS OCUPANTES.



VENTILACIÓN

LA CARGA DE VENTILACIÓN DEPENDE DEL CAUDAL DE AIRE APORTADOLA CARGA DE VENTILACIÓN DEPENDE DEL CAUDAL DE AIRE APORTADO

• Q Vent sen =1200*Vvent*(Ts vent-Ts int)Q Vent,sen 1200 Vvent (Ts,vent Ts,int)• Q Vent,lat =3002400*Vvent*(wvent-wint)

• Vvent caudal ventilaciónVvent caudal ventilación• Ts,vent temperatura de aire seco de ventilación• Ts,int temperatura de aire seco interior• Wvent humedad específica del aire de ventilacion• Wint humedad especifica del aire interior



VENTILACIÓNVENTILACIÓN

EL CAUDAL DE VENTILACIÓN MÍNIMO VIENE DEFINIDO POR LA REGLAMENTACIÓNREGLAMENTACIÓN:

• EN EL CASO DE EDIFICIOS RESIDENCIALES HAY QUE CUMPLIR CTE-HS3Para cada vivienda se tendrá en cuenta el volumen mínimo de renovación de los locales secos, de los

húmedos y se tomará el máximo de ambos:Para los locales secos:

10 l/s por dormitorio doble10 l/s por dormitorio doble5 l/s por dormitorio simple3 l/s por persona para comedor y sala de estar (contabilizando los ocupantes en función del número de

dormitorios y tipoPara los locales húmedosPara los locales húmedos

15 l/s por cuarto de baño2 l/s m2 de cocina



VENTILACIÓN

• EN EL SECTOR TERCIARIO CTE-HE2 O RITE:El propio reglamento propone diferentes procedimientos de estimación, indicamos aquí el mas fácil de usar y

que depende básicamente del tipo de local (o su correspondiente calidad de aire interior IDA) y de la cantidad de sus ocupantescantidad de sus ocupantes

IDA M3/H*PERSONA TIPOLOGIA1 72 HOSPITALES, CLINICAS, LABORATORIOS Y GUARDERÍAS

2 45 OFICINAS, RESIDENCIAS, SALAS DE LECTURA, MUSEOS, AULAS Y ASIMILABLES2 45 ASIMILABLES

3 28,8 EDIFICIOS COMERCIALES, CINES, TEATROS, SALONES DE ACTOS, HABITACIONES DE HOTELES, RESTAURANTES, CAFETERIAS,

GIMNASIOS, LOCALES PARA DEPORTES



VENTILACIÓN

TIPO DE LOCAL M2/PERSONA

BIBLIOTECAS 5VENTILACIÓN

• LA OCUPACIÓN SE PUEDE CALCULAR EN BASE A UNOS COEFICIENTES ‘RAZONABLES’

GRANDES ALMACENES (SOTANOS) 2

GRANDES ALMACENES (PLANTA BAJA) 3

GRANDES ALMACENES (PLANTA SUPERIOR) 4

GENERALES 5

EXPOSICIONES DE MUEBLES 10

SALAS DE DIBUJO 3

CLASES 1

OFICINAS 4

DESPACHOS PRIVADOS 8

SALAS DE CONFERENCIAS 2

RESTAURANTES 1

AUTOSERVICIOS 0,7

VESTIBULOS DE HOTELES O TEATROS 1

SALAS DE ESPECTACULOS 0,4

CAFES 1

HABITACIONES HOTEL LUJO 10HABITACIONES HOTEL LUJO 10

HABITACIONES APARTAMENTOS 8

RESIDENCIAL (VIVIENDAS) 30



VENTILACIÓN

• HAY QUE RECORDAR QUE EN LA IT. 1.2.4.5.2 RECUPERACION DE CALOR DE AIRE DE EXTRACCION, NOS DICE:

1. ‘EN LOS SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN DE EDIFICIOS EN LOS QUE EL CAUDAL DE AIRE EXPULSADO AL EXTERIOR, POR MEDIOS MECÁNICOS, SEA SUPERIOR A

0,5M3/S (1800M3/H) SE RECUPERARA LA ENERGIA DEL AIRE EXPULSADO’.

2. ‘SOBRE EL LADO DEL AIRE DE EXTRACCIÓN SE INSTALARÁ UN APARATO DE ENFRIAMIENTO ADIABÁTICO.’


CONCEPTOS BASICOS SOBRE CLIMATIZACIÓN

Ú


• SEGÚN LA I.T 1.2.4.7.4.A partir del 1 de Enero de 2012 se prohíbe la utilización d b tibl ólid d i fó il lde combustibles sólidos de origen fósil en las instalaciones térmicas de los edificios.

• SEGÚN LA I.T 1.2.4.6.4La climatizacion de espacios abiertos sólo podráLa climatizacion de espacios abiertos sólo podrá realizarse mediante la utilización de energías renovables o residuales. No podrá utilizarse energia convencionalo residuales. No podrá utilizarse energia convencional para la generación de calor y frío destinado a la climatización de estos espacios.



Ú


• SEGÚN LA I.T 1.2.4.7.2Los locales no habitables no deben climatizarse, salvo cuando se empleen fuentes de energía renovables o energía residualg



SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓNSISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN



CRITERIOS DE ELECCIÓN DE SISTEMAS

• COSTE CONFORT ALCANZADO• CONFORT ALCANZADO

• FLEXIBILIDADESPACIO OCUPADO POR LOS EQUIPOS QUE• ESPACIO OCUPADO POR LOS EQUIPOS QUE

COMPONEN EL SISTEMA



CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN

• EXISTENCIA O NO DE FLUIDO INTERMEDIO ENTRE LA PRODUCCIÓN DE FRIO (CALOR) Y EL AIRE DELLA PRODUCCIÓN DE FRIO (CALOR) Y EL AIRE DEL

LOCAL (EXPANSION DIRECTA/SISTEMAS CON AGUA)

• UNITARIOS O CENTRALIZADOS• UNITARIOS O CENTRALIZADOS• CAUDAL VARIABLE O CONSTANTE

• CONDENSADOS POR AIRE O POR AGUA• CONDENSADOS POR AIRE O POR AGUA• SIMPLE CONDUCTO O CONDUCTO DUAL



• SISTEMAS PARTIDOS



• SISTEMAS PARTIDOS

VENTAJAS• FLEXIBILIDAD DE COLOCACIÓN• BAJOS NIVELES DE RUIDO• MULTIZONA• FUNCIONAMIENTO RELATIVAMENTE SIMPLE

INCONVENIENTES

• RESTRICCIONES EN DISTANCIA Y ALTURA RESPECTO A LA UNIDAD EXTERIOR

• NECESIDAD DE EVACUAR EL CONDENSADO DE CADA UNIDAD INTERIOR

APLICACIONES• PEQUEÑOS COMERCIOS, SECTOR RESIDENCIAL Y OFICINAS



• UNIDADES COMPACTAS DE CUBIERTA (ROOF-TOP)VENTAJAS• RELATIVA BAJA INVERSIÓN INICIAL• PERMITE FREE-COOLING Y RECUPERACIÓN

INCONVENIENTES

• COSTE DE MANTENIMIENTO• MAYOR POTENCIA INSTALADA QUE EN

EQUIPOS CENTRALIZADOS• NECESITAN MUCHO ESPACIO Y

ACCESIBILIDAD.• BAJOS RENDIMIENTOS ENERGÉTICOS• EL AGUA EXISTENTE EN LA BATERIA SE

INCORPORA A LA CORRIENTE DE AIRE DESPUES DE LAS PARADASDESPUES DE LAS PARADAS

APLICACIONES• CENTROS COMERCIALES, CINES,

DISCOTECAS, NAVES INDUSTRIALES…



SISTEMA DE AGUA CON VENTILOCONVECTORES (FANCOILS)


• SISTEMA DE AGUA CON VENTILOCONVECTORES (FANCOILS)






SISTEMAS A DOS TUBOS.UNA CENTRAL DE PREPARACIÓN DE AGUA FRÍA O CALIENTE QUE SE DISTRIBUYE A LOS FANCOILS EN CIRCUITOS DE DOS TUBOS (IMPULSIÓN Y RETORNO)PROPORCIONAN FRIO O CALOR. EL CAMBIO DE MODO DE FUNCIONAMIENTO REQUIERE UN TIEMPO CONSIDERABLEEL CAMBIO DE MODO DE FUNCIONAMIENTO REQUIERE UN TIEMPO CONSIDERABLE

– VARIAS HORAS, DEPENDIENDO DE LA CANTIDAD DE AGUA EN EL SISTEMA-

IMPORTANTE DETERMINAR LAS CONDICIONES A PARTIR DE LAS CUALES SE PASA DE UN MODO DE FUNCIONAMIENTO A OTRO.

SISTEMAS A CUATRO TUBOS (CON RECUPERACIÓN).UNA CENTRAL DE PREPARACIÓN DE AGUA QUE LA DISTRIBUYE A LOS FANCOILS EN DOS CIRCUITOS (UNO PARA EL AGUA FRIA IMPULSIÓN Y RETORNO Y OTRO PARA EL AGUA CALIENTE IMPULSIÓN Y(UNO PARA EL AGUA FRIA – IMPULSIÓN Y RETORNO- Y OTRO PARA EL AGUA CALIENTE – IMPULSIÓN Y RETORNO-)PUEDEN PROPORCIONAR FRIO Y CALOR DE FORMA SIMULTÁNEA.DOS CIRCUITOS HIDRÁULICOS (4 TUBERÍAS DE AGUA, MAS BOMBAS DE RECIRCULACIÓN)








SISTEMA DE AGUA CON VENTILOCONVECTORES



• CRITERIOS DE DISEÑO:• Temperatura de agua requerida en calefacción: 30-60ºC

(con ΔT=5-10ºC)(con ΔT 5 10 C)• Temperatura de agua requerida en refrigeración; 5-12ºC

(con ΔT=5-6ºC; hay que tener en cuenta la temperatura de rocio del local)local)

• En sistemas a dos tubos, se deben agrupar zonas con el mismo modo de funcionamiento.

• Si se aporta aire exterior a las unidades interiores, es recomendableSi se aporta aire exterior a las unidades interiores, es recomendable utilizar válvulas de regulación del caudal para asegurar el caudal de

aire exterior tratado que llega a cada fancoil.



SISTEMA DE AGUA CON VENTILOCONVECTORES (FANCOILS)• SISTEMA DE AGUA CON VENTILOCONVECTORES (FANCOILS)

VENTAJASVENTAJAS• SE PUEDEN CONECTAR VARIAS PLANTAS A UN ÚNICO ANILLO

DE CIRCULACIÓN DE AGUA.• POSIBILIDAD DE SUMINISTRO DE AIRE EXTERIORPOSIBILIDAD DE SUMINISTRO DE AIRE EXTERIOR

DIRECTAMENTE EN LAS UNIDADES INTERIORES• FLEXIBILIDAD DE DISEÑO.• NO EXISTE LIMITACIÓN EN DISTANCIASNO EXISTE LIMITACIÓN EN DISTANCIAS.• POSIBILIDAD DE UTILIZAR ELEMENTOS DE DIFERENTES

FABRICANTES (FAN-COILS, VALVULERIA, ETC)



SISTEMA DE AGUA CON VENTILOCONVECTORES (FANCOILS)• SISTEMA DE AGUA CON VENTILOCONVECTORES (FANCOILS)

• VENTAJAS E INCONVENIENTES

• INCONVENIENTES• COSTE Y DIFICULTAD DE MANTENIMIENTOCOSTE Y DIFICULTAD DE MANTENIMIENTO• CONSUMOS DE LAS BOMBAS DE CIRCULACIÓN DE

AGUA EL RENDIMIENTO ENERGÉTICO TOTAL DE LA INSTALACION BAJA.INSTALACION BAJA.

• PESO DE LAS UNIDADES EXTERIORES (DEPÓSITOS)• COSTES DE VALVULERÍA.

POSIBLES FUGAS DE AGUA• POSIBLES FUGAS DE AGUA. • EN SISTEMAS A DOS TUBOS, EL TIEMPO DE CAMBIO DE

MODO DE FUNCIONAMIENTO• EL NIVEL DE CONTROL POSIBLE, LIMITADO.



• CAUDAL DE REFRIGERANTE VARIABLE

Caudal 2



• SISTEMA DE CAUDAL DE REFRIGERANTE VARIABLE (CRV o VRV)

Ñ• CRITERIOS DE DISEÑO• SE TRATA DE UN SISTEMA DE EXPANSIÓN DIRECTA: EL

REFRIGERANTE CLIMATIZA DIRECTAMENTE LOS ESPACIOS.• UNA UNIDAD EXTERIOR CONECTADA A UN NUMERO VARIABLE DE

UNIDADES INTERIORES (CADA UNA EQUIPADA CON UNA VÁLVULA DE EXPANSIÓN ELECTRÓNICA). EL CAUDAL DE REFRIGERANTE SE )ADAPTA A LA DEMANDA.

• LAS UNIDADES INTERIORES SE CALCULAN PARA QUE CUBRIR LA CARGA SENSIBLE DE PROYECTO EN CADA ZONA.CARGA SENSIBLE DE PROYECTO EN CADA ZONA.

• ES INTERESANTE BUSCAR LOS RECORRIDOS MÍNIMOS DE TUBERÍA Y DE MENOR DIFERENCIA DE ALTURA ENTRE UNIDADES INTERIORES Y EXTERIORES.Y EXTERIORES.




• LOS SOFTWARES DE DISEÑO DE LOS DISTINTOS FABRICANTES, FACILITAN MUCHO LA LABOR DE LOS PROYECTISTAS.

• DESDE HACE YA ALGÚN TIEMPO, AL IGUAL QUE EN LOS SISTEMAS DE AGUA, SE PERMITE (CON ALGUNOS TIPOS DE UNIDADES INTERIORES) EL APORTE DE AIRE EXTERIOR DIRECTAMENTE EN )DICHAS UNIDADES.

• LA VENTILACIÓN SE PUEDE HACER DE FORMA INDEPENDIENTE O PASANDO A TRAVÉS DE LAS UNIDADES INTERIORES.PASANDO A TRAVÉS DE LAS UNIDADES INTERIORES.




SISTEMAS A DOS TUBOS.UNA UNIDAD EXTERIOR DE CLIMATIZACIÓN CON BOMBA DE CALOR QUE DISTRIBUYE REFRIGERANTE A LAS UNIDADES INTERIORES EN CIRCUITOS DE DOS TUBOS DE COBRE (IMPULSIÓN Y RETORNO)COBRE (IMPULSIÓN Y RETORNO)PROPORCIONAN FRIO O CALOR.

SISTEMAS A TRES TUBOS (CON RECUPERACIÓN)SISTEMAS A TRES TUBOS (CON RECUPERACIÓN).UNA UNIDAD EXTERIOR DE CLIMATIZACIÓN QUE DISTRIBUYE REFRIGERANTE A LAS CAJAS DE RECUPERACIÓN Y DE ESTAS A LAS UNIDADES INTERIORES.PUEDEN PROPORCIONAR FRIO Y CALOR DE FORMA SIMULTÁNEA.

Á ÉSI TRABAJAN DE FORMA SIMULTÁNEA, EL RENDIMIENTO ENERGÉTICO DEL SISTEMA AUMENTA.IDEALES EN EDIFICIOS ACRISTALADOS Y CON VARIAS ORIENTACIONES EXTERIORES.



Caudal 2

Ta

Apertura en función de TRC -Ta

PCB

RC

Ta



Sistemas de Expansión Directa


VENTAJAS :• AHORRO ENERGÉTICO ELEVADOS RENDIMIENTOS


AHORRO ENERGÉTICO ELEVADOS RENDIMIENTOS• FACILIDAD Y FLEXIBILIDAD DE INSTALACIÓN.• NO NECESITA BOMBAS DE IMPULSIÓN (MENOS ELEMENTOS

SUSCEPTIBLES DE AVERIA).)• MANTENIMIENTO SENCILLO, RÁPIDO Y ECONÓMICO.• CAMBIO DE MODO DE FUNCIONAMIENTO EN CUESTION DE

MINUTOS.• ELEVADO NIVEL DE CONFORT.• POSIBILIDAD DE SUMINISTRO DE AIRE EXTERIOR DIRECTAMENTE

EN LAS UNIDADES INTERIORESCOMPLETA PARCIALIZACIÓN• COMPLETA PARCIALIZACIÓN.

• CAPACIDAD DE CONTROL DE LOS SISTEMAS MUY ELEVADA • NO OCUPA DEMASIADO ESPACIO EN PLANTA Y POCO PESO.

POSIBILIDAD DE CONECTAR CON UNIDADES DE TRATAMIENTO• POSIBILIDAD DE CONECTAR CON UNIDADES DE TRATAMIENTO DE AIRE (UTA)





INCONVENIENTES


INCONVENIENTES

• LIMITACIÓN EN DISTANCIASPRACTICAMENTE HA DESAPARECIDO EL• PRACTICAMENTE HA DESAPARECIDO EL INCONVENIENTE DE LA CONCENTRACION DE REFRIGERANTE EN ESPACIOS HABITADOS -Nuevo reglamento de instalaciones frigoríficas (BOE 8 de Marzo de 2011) página 26, punto 3.2.2.

• Espacio o local habitado. Recinto o local ocupado por personas durante un periodo prolongado de tiempo. Cuando los espacios anexos a los de posible ocupación humana no son, por construcción o diseño, estancos al aire deben considerarse como parte del espacio ocupado por personas. Por ejemplo: falsos techos, pasadizos de acceso, conductos, tabiques móviles y puertas con rejillas de ventilación.



DISEÑO DE UNA INSTALACION



1. VALORACIÓN IMPORTANCIA: PRECIO VS CALIDAD INSTALACION

2 ELECCIÓN TIPO DE UNIDADES INTERIORES2. ELECCIÓN TIPO DE UNIDADES INTERIORES

3. UBICACIÓN UNIDADES EXTERIORES

4. ELECCION SISTEMA CLIMATIZACIÓN

5. CALCULO DE CARGAS

6. DIMENSIONAMIENTO UNIDADES INTERIORES

7. UBICACIÓN UNIDADES INTERIORES

8. RECORRIDO DE TUBERÍAS

9. DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA

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