“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ” FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS HUMANAS TEMA: CALCULO DE LA CARGA DE ENFRIAMIENTO Y EFECTO DE LA RADIACION SOLAR JUNÍN - 2014
1. REFRIGERACION Y CONGELACIONASIGNATURA: Ing. CAARI
MARTICORENA Hugo FelipeDOCENTE: ALDERETE CASTAEDA Sherly Susan
ASTUHUAMAN CAJAHUANCA Katheryn Merly PEA ALDERETE Prince Hugo
ALUMNAS:
2. DEFINICIN DE CARGA TRMICA: Tambin nombrada como carga de
enfriamiento, es la cantidad de energa que se requiere vencer en un
rea para mantener determinadas condiciones de temperatura y humedad
para una aplicacin especfica (ej. Confort humano). Es la cantidad
de calor que se retira de un espacio definido, se expresa en BTU,
la unidad utilizada comercialmente relaciona unidad de tiempo,
Btu/hr. Es el clculo de la ganancia de calor de un edificio que se
da a travs de paredes, techos, ventanas, el suelo, etc. As como
tambin ganancias por radiacin en ventanas, infiltraciones en
puertas y ventana, ganancias de calor por personas, equipo, luces y
otros que se encuentran dentro del lugar. Esta se basa en los
principios de calor tanto por conveccin, conduccin y radiacin.
3. INFORMACION GENERAL: A travs de aos de trabajo, diversas
compaas y organizaciones han evaluado mltiples factores requeridos
para determinar las cargas de enfriamiento en diversas
aplicaciones. Cuando se utilizan estos factores para el clculo de
cargas en espacios y edificios, lo importante es aplicar un buen
criterio para desarrollar algn procedimiento definido. Para
realizar el estimado de la carga de enfriamiento requerida con la
mayor exactitud posible en espacios y edificios, las siguientes
condiciones son de las ms importantes para evaluar
4. Datos atmosfricos del sitio. La caracterstica de la
edificacin, dimensiones fsicas. La orientacin del edificio, la
direccin de las paredes del espacio a acondicionar. El momento del
da en que la carga llega a su pico. Espesor y caractersticas de los
aislamientos. La cantidad de sombra en los vidrios. Concentracin de
personar en el local. Las fuentes de calor internas. La cantidad de
ventilacin requerida. Existen diferentes mtodos para calcular la
carga de enfriamiento en un rea determinada, en cualquier caso es
necesario evaluar diversas caractersticas como las condiciones del
lugar (condiciones atmosfricas), tipo de construccin y aplicacin
del espacio a acondicionar.
5. CONSIDERACIONES INICIALES DE DISEO Para calcular la carga de
enfriamiento de un espacio, se requiere informacin de diseo
detallada de la edificacin e informacin climtica a las condiciones
de diseo seleccionados. Generalmente, los siguientes pasos deben
ser seguidos: Caractersticas de la Edificacin. *Obtenga las
caractersticas de la Edificacin. Materiales de construccin, tamao
de los componentes, colores externos de fuentes y formas son
normalmente determinados a partir de los planos de la edificacin y
especificaciones
6. *Configuracin: Determine la ubicacin, orientacin y sombra
externa de la edificacin a partir de los planos y especificaciones.
La sombra de edificaciones adyacentes pueden ser determinadas por
un plano del sitio o visitando el sitio propuesto. Su permanencia
probable debe ser cuidadosamente evaluada de ser incluida en los
clculos. *Condiciones Exteriores de Diseo: Obtenga informacin
climtica apropiada y seleccione las condiciones de diseo exterior.
La condicin climtica puede ser obtenida de la estacin metereolgica
local o del centro climtico nacional. *Condiciones de Diseo
Interior: Seleccione las condiciones de diseo interior tales como
temperatura de bulbo seco interior, temperatura interior de bulbo
hmedo y tasa de ventilacin. Incluya variaciones permisibles y
lmites de control.
7. *Rutina de Operacin: Obtenga una rutina de iluminacin,
ocupantes, equipo interno , aplicaciones y procesos que contribuyan
a incrementar la carga trmica interna. Determine la probabilidad de
que el equipo de refrigeracin sea operado continuamente o apagado
durante perodos de no ocupacin (ej. Noches y/o fines de semana).
*Fecha y Tiempo: Seleccione el tiempo del da y el mes para realizar
los clculos de la carga de enfriamiento. Frecuentemente varias
horas del da y varios meses son requeridos. *Consideraciones
Adicionales: El diseo apropiado y el tamao de los sistemas de aire
acondicionado central requieren ms que el clculo de la carga de
enfriamiento en el espacio a ser condicionado. El tipo de sistema
de acondicionamiento de aire, energa de ventilacin, ubicacin del
ventilador, prdida de calor de los ductos y ganancia, filtracin de
los ductos, sistemas de iluminacin por extraccin de calor y tipo de
sistema de retorno de aire, todos afectan la carga del sistema y el
tamao
8. Mtodos de clculo de cargas trmicas: Cargas instantneas
Funciones de transferencia Mtodos numricos En el caso de las cargas
trmicas de refrigeracin el proceso es bastante ms sencillo. Para
equipos de pequeas dimensiones basta normalmente la utilizacin de
tablas. Sin embargo, para la utilizacin de tablas han de conocerse
los fundamentos tericos.
9. Requisitos que deben cumplir los espacios refrigerados:
Aislamiento frente a la transmisin de calor. Barrera de vapor
contra la humedad Sellado de juntas Puertas de acceso de
dimensiones adecuadas Pero hermticas. Proteccin frente a focos de
calor (pinturas, revestimientos)
10. Aislamiento frente a la transmisin de calor Un buen
aislante debe satisfacer ciertos requisitos: Resistencia mxima al
flujo de calor Estabilidad: no se debe pudrir No debe ser
inflamable No debe absorber humedad, ya que puede perder sus
propiedades Debe ser a prueba de roedores e insectos Debe ser
manejable y fcil de instalar Debe tener un precio razonable De fcil
disposicin
11. Barrera de vapor frente a la humedad La mayor parte de los
aislantes trmicos pierden sus caractersticas aislantes por la
presencia de humedad en su interior El agua acumulada puede
apelmazar el aislante y hacer que ste pierda parte de sus
propiedades (desplaza el aire) Si el agua se llega a congelar,
puede destruir las paredes del espacio refrigerado al dilatarse Es
habitual sellar la pared exterior, dejando juntas en la pared
interior para evacuar la humedad, que se convertir en escarcha en
el evaporador
12. Puertas de acceso Deben asegurar la continuidad del
aislante. Por ello, a veces su peso es excesivo y necesitan slidos
sistemas de anclaje Otros casos, como las vitrinas expositoras, no
se deben empaar El cristal es un aislante pobre, por lo que la
solucin pasa por varias capas con cmara de aire, nitrgeno, argn u
otros gases nobles
13. Proteccin frente a focos de calor Por puro sentido comn, no
se debe situar maquinaria productora de calor cerca de los espacios
refrigerados (calderas, etc.) Si es posible, evitar el
emplazamiento con el exterior expuesto al sol Si no es posible,
provocar sombras, pintar la superficie de color blanco o revestirla
de aluminio
14. Transmisin de Calor Para la transmisin de calor es
necesario diferencia de T, transmitindose el calor de los cuerpos
de mayor T a los de menor La Termodinmica estudia los procesos de
transferencia de energa en sistemas en equilibrio La Transmisin de
Calor complementa los principios de la Termodinmica, de manera que
puedan determinarse aspectos tales como: Velocidad de la
transferencia de calor Estados intermedios Los mecanismos de
transmisin de calor: Conduccin, en el interior de los cuerpos
Conveccin, entre slidos y fluidos Radiacin, a travs de un fluido, o
el vaco
15. CARGA, GANANCIA Y EXTRACCION DE CALOR Llamamos ganancia
instantnea de calor, o simplemente ganancia (heat gain), al calor
que en un instante dado entra a travs de las superficies internas
de muros, vidrios, techo y piso, ms el calor generado en el
interior del local. Llamamos carga de calor o carga de enfriamiento
(cooling load) al calor que en un instante dado hay que extraer del
aire para mantener constantes su temperatura y humedad. Dicho de
otro modo la carga de calor es la cantidad de calor que est
recibiendo el aire del ambiente en un instante dado.