Conocimientos básicos (Modulo 1)
Lección 1: cargas térmicas y sus consideraciones
CARGAS TERMICAS
Introducción:
CARGAS TERMICAS Y SUS CONSIDERACIONES
La carga térmica es el calor que debe ser retirado del área que se desea climatizar, en todos los proyectos de climatización es indispensable realizar previamente un estudio sobre las cargas térmicas del edificio o vivienda, es importante calcular todas las aportaciones de calor, para lograr un enfriamiento eficiente y alcanzar el confort deseado.
Según la ASHRAE (“American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers”), Estas son las aportaciones de calor más comunes:
- Calor interno generado por personas
- Lámparas y equipamientos, infiltraciones de aire del exterior
- Filtración del calor por vidrios en fachadas y ventanas
- La orientación de la edificación
- Personas que entran y salen del inmueble cada hora
- Puntos calientes en la construcción como áreas de cocina y salas.
- Todas las paredes de la construcción y el área de la misma
- Ventanales y fachadas de cristal.
- Equipos eléctricos y electrónicos que generan calor
- Transmisión de calor por la superficie
- Calor que el aislamiento debe perder para alcanzar la temperatura deseada
BTU (British Termal Unit): Es la unidad térmica británica, utilizada para medir el calor que emite un cuerpo o una condición.
Factores que producen carga térmica:
Cantidad | Unidad térmica | Emisor del calor |
400 | BTU | Por metro cuadrado proviene del techo |
650 | BTU | Produce una persona |
250 | BTU | Produce una lampara |
450 | BTU | rayos del sol al filtrarse en una ventana 1mts cuadrado |
900 | BTU | Por metro cuadrado produce un edificio situado al noreste |
2,600 | BTU | Producen 4 personas |
2,500 | BTU | Produce la cocina (estufa con 4 quemadores) |
200 | BTU | Por metro cuadrado producen las paredes |
250 | BTU | Producen los aparatos eléctricos (horno, televisor, etc) |
Consideraciones para elegir el equipo adecuado.
En resumen, la suma de las cargas térmicas de un edificio te permite dimensionar y elegir correctamente la capacidad de enfriamiento de los equipos que serán instalados, después de sumar todos los valores de la carga térmica del inmueble, debes sumarle un 20 % más, y con este resultado ya final se debe elegir la capacidad de enfriamiento del equipo que usaremos para climatizar.
- Ejemplo:
Si el resultado de la carga térmica de un inmueble a climatizar es de :
23,000 BTU/h (Esta es la suma de todas las causas de calor en el inmueble)
4,600 BTU/h (Este importe es el 20 % más, que se le debe agregar)
—————-
27,600 BTU/h este es el resultado final
Nota: La capacidad del equipo más próxima es de 30,000 BTU es para evitar un consumo excesivo de energía eléctrica.
Tipos de inmuebles para climatizar:
Residencial
Comercial ligero
Comercial con alto flujo de personas
- Los acondicionadores de aire se eligen de acuerdo con el inmueble donde serán instalados:
Residencial : el aire acondicionado a elegir es únicamente el tipo Mini Split o Ventana
Comercial ligero: el aire acondicionado a elegir es Piso /Techo, Fan and coil o el de 4 vías (no se debe utilizar Mini split).
Comercial con alto flujo de personas, para este último se deben elegir aires acondicionados que tengan alto flujo de inyección de aire o m³/h un sistema RVI refrigerante variable inteligente, donde las capacidades alcanzan hasta 1,000 toneladas.
Condiciones de confort.
El confort térmico:
Se define según la norma ISO 7730 como la “condición de percepción en la que el hombre expresa la satisfacción con el ambiente térmico”
Se denomina “ambiente ideal” cuando el humano desempeña sus labores sin sentir incomodidad (un área bien climatizada lo proporciona).
Aunque existen factores que afectan a este equilibrio, 4 personas dentro de una habitación sería un claro ejemplo, ya que se incrementa la carga térmica y aumenta la sensación de calor.
Nota:
Una buena temperatura de confort está determinada por la calidad del equipo que será utilizado para combatir el calor o el frio, según su aplicación.
Según estudios realizados por laboratorios especializados en ergonomía humana y áreas de trabajo, la temperatura de confort esta en los 24°C en el interior.
Al mantener los 24 °C de temperatura, logramos el equilibrio entre el confort corporal y el consumo de energía eléctrica.
¿La sensación térmica quien la produce?
La humedad relativa es el agua que existe en el ambiente (aire) y es la que aumenta la sensación de calor, a este fenómeno se le llama “sensación térmica”.
IMPORTANTE:
Si existe demasiada humedad en el aire (más del 50 %) entonces se reducirá la capacidad de enfriamiento de nuestro equipo de aire acondicionado hasta un 15 %, ya que el agua es considerada como CALOR LATENTE.
IMPORTANTE:
Un equipo que tiene una capacidad de enfriamiento de 12,000 BTU, cuando la humedad relativa es mayor al 50 % bajara su capacidad de enfriamiento a 10,200 BTU es decir, pierde el 15 % de su capacidad de enfriamiento.
Nota:
Entre más denso es el aire del ambiente, porque está cargado de humedad relativa, crece proporcionalmente la sensación térmica corporal para el cuerpo humano.