ganancia calorica a
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GANANCIA CALORICA A TRAVES DE PAREDES
PARED 1
MATERIALES Y MEDICIONES
Bloque de concreto de 6 pulgadas.
Pañete de ½ pulgada en ambas caras.
Estuco y pintura de 1/16 de pulgada en ambas caras.
Pared 1 (E)
CALCULO DEL AREA DE LA PARED 1
Área total de la pared
Área de las puertas (3 puertas)
Área de las ventanas (3 ventanas)
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Calculo del área final de la pared
Calculo de las resistencias (Anexo 1)
Descripción de la pared:
Pintura y estuco en yeso 1/16 de pulgada (doble cara)
Descripción del pañete:
Repello de cemento de ½ pulgada (doble cara)
Descripción del bloque de concreto:
Bloque hueco con doble celda de 6 pulgadas
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Aire móvil en la ciudad de Ibagué
Aire móvil en una de las caras
Resistencia total
CALCULO DE U PARA PAREDES
CALCULO DE CLTD PARA LA PARED 1 (Anexo 8)
Para nuestro país las horas criticas son las 13, 14 y 15, ya que es a esta hora es cuando el sol tiene mayor intensidad.
Selección del grupo de acuerdo a la construcción de paredes:
Descripción:
Cámara de aire a 1 pulgada, aislamiento de 6 pulgadas a 8 pulgadas en bloques C.
Diferencia de temperaturas para paredes (CLTD)
CLTD13 = 25CLTD14 = 27CLTD15 = 29
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Para calcular LM vamos al anexo A4 para la latitud de Ibagué que es 4.5, entonces leemos en latitud 8 con ubicación E y elegimos el mas caluroso (JUNIO) para el sitio en cuestión.
Factor dependiente de la pared (F)
F para zona intermedia
CALCULO DE CLTD CORREGIDOS PARA LA PARED 1
Como las condiciones del anexo 8 son diferentes a las condiciones de Ibagué, entonces los CCLTD se deben corregir con la siguiente formula:
Condiciones del anexo 8: T=78ºF y rango diario de 21ºF
Condiciones de Ibagué: TMEDIA=75ºF y rango diario (30ºC – 15ºC)= 15ºC
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CALCULO DE LOS CALORES PARA LA PARED 1
PARED 2 (PARTICIÓN)
CALCULO DEL AREA DE LA PARED 2
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CALCULO DE CALOR PARA LA PARED 2
PARED 3
Consideración: para facilitar el cálculo del área de la pared 3, esta se dividió en 3 secciones o partes. La primera parte corresponde a la ubicación occidental (pared 3), la segunda corresponde a la ubicación suroccidental ya que tiene un área de una sección circular (pared 4) y la tercera parte corresponde a la ubicación sur (pared 5).
CALCULO DEL AREA DE LAS PUERTAS
Calculó del Área de la pared 3 con ventanas
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Calculó del Área de las ventanas de la pared 3
Calculó del Área de la pared 3 sin ventanas o área total de la pared 3
CALCULO DE CLTD PARA LA PARED 3 (Anexo 8)
Ubicación de la pared 3: occidental
CLTD13 = 12CLTD14 = 13CLTD15 = 14
Como las condiciones del anexo 8 son diferentes a las condiciones de Ibagué, entonces los CCLTD se deben corregir con la siguiente formula:
Condiciones del anexo 8: T=78ºF y rango diario de 21ºF
Condiciones de Ibagué: TMEDIA=75ºF y rango diario (30ºC – 15ºC)= 15ºC
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CALCULO DE CLTD CORREGIDOS PARA LA PARED 3
CALCULO DE LOS CALORES PARA LA PARED 3
PARED 4
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CALCULO DEL AREA DE LA PARED 4
Consideración: para calcular el área de esta pared la asemejamos a ¼ del área de un cilindro.
CALCULO DE CLTD PARA LA PARED 4(ANEXO 8)
Ubicación de la pared suroccidental (S/w)
Letra C
Factor dependiente de la pared (F)
F para zona intermedia
CLTD13 = 11CLTD14 = 13CLTD15 = 15
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CALCULO DE LOS CLTD CORREGIDOS PARA LA PARED 4
CALCULO DE LOS CALORES DE LA PARED 4
Como las condiciones del anexo 8 son diferentes a las condiciones de Ibagué, entonces los CCLTD se deben corregir con la siguiente formula:
Condiciones del anexo 8: T=78ºF y rango diario de 21ºF
Condiciones de Ibagué: TMEDIA=75ºF y rango diario (30ºC – 15ºC)= 15ºC
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PARED 5
CALCULO DEL AREA DE LA PARED 5 (SUR)
CALCULO DE CLTD PARA LA PARED 4
Ubicación de la pared sur (S)
Letra C
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Factor dependiente de la pared (F)
F para zona intermedia
CLTD13 = 11CLTD14 = 14CLTD15 = 17
CALCULO DE LOS CLTD CORREGIDOS PARA LA PARED 4
CALCULO DE LOS CALORES DE LA PARED 4
Como las condiciones del anexo 8 son diferentes a las condiciones de Ibagué, entonces los CCLTD se deben corregir con la siguiente formula:
Condiciones del anexo 8: T=78ºF y rango diario de 21ºF
Condiciones de Ibagué: TMEDIA=75ºF y rango diario (30ºC – 15ºC)= 15ºC
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GANANCIA CALORICA A TRAVES DE TECHOS
Consideración: para calcular el área total del techo calculamos el área del círculo y se divide en 4 para obtener el área de a y a continuación calculamos el área de b y c. estas 3 áreas se suman para obtener el área total.
CALCULO DEL AREA DEL TECHO
Calculo del área de a
Calculo del área de b
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Calculo del área de c
Calculo del área de total
CALCULO DE U PARA TECHOS
Anexo 2
Cubierta de concreto liviano de 6 pulgadas sin aislamiento
Como el techo no esta directamente expuesto al sol se calcula ∆T
CALCULO DE CALOR PARA EL TECHO
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GANANCIA CALORICA A TRAVES DE PISOS
Consideración: como el piso esta directamente sobre la tierra la ganancia de calor en el piso será igual cero.
CALCULO DE CALOR PARA EL PISO
GANANCIA CALORICA A TRAVES DE PUERTAS Y VENTANAS
PUERTAS
CALCULO DEL AREA DE LAS PUERTAS
CALCULO DE LA RESISTENCIA
Anexo 1
Cubierta a 2 aguas con hierro ondulado
CALCULO DE U PARA PUERTAS
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CALCULO DE CLTD PARA PUERTAS
Consideración: como las condiciones de la tabla son diferentes a las de nuestro proyecto:
Si ti < 78ºF (se suma la diferencia)Si ti > 78ºF (se resta la diferencia)
CLTD13 = 12CLTD14 = 13CLTD15 = 14
CALCULO DE CLTD CORREGIDO
CALCULO DE LOS CALORES DE LAS PUERTAS
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VENTANAS
En las ventanas se aporta dos tipos de calor (convección y conducción)
Conducción en ventanas de dimensiones (1.2m*0.99m)
CALCULO DEL ÁREA DE LAS VENTANAS
CALCULO DE U PARA VENTANAS
Anexo 9
Ventana sencilla con vidrio sin sombra
CALCULO DE CLTD PARA VENTANAS
Anexo 10
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CLTD13 = 15CLTD14 = 16CLTD15 = 17
CALCULO DE LOS CALORES POR CONDUCCIÓN DE LAS VENTANAS
Convección o radiación en ventanas de dimensiones (1.2m*0.99m)
Área= 90% vidrio y 10% en metal
Calculo del área
SC= 1 Vidrio sencillo claro de 1/8 de pulgada.
SHGF= 200 Posición occidente y mes junio
CLF= Se considera construcción ligera de 2 pisos en posición E sin sombreado interior
CLF13 = 0.37
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CLF14 = 0.32CLF15 = 0.29
CALCULO DE LOS CALORES POR CONVECCIÓN EN VENTANAS
Conducción en ventanas de dimensiones (1.51m*0.99m)
CALCULO DEL ÁREA DE LAS VENTANAS
CALCULO DE U PARA VENTANAS
Anexo 9
Ventana sencilla con vidrio sin sombra
CALCULO DE CLTD PARA VENTANAS
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Anexo 10
CLTD13 = 15CLTD14 = 16CLTD15 = 17
CALCULO DE LOS CALORES POR CONDUCCIÓN DE LAS VENTANAS
Convección o radiación en ventanas de dimensiones (1.51m*0.99m)
Área= 90% vidrio y 10% en metal
Calculo del área
SC= 1 Vidrio sencillo claro de 1/8 de pulgada.
SHGF= 200 Posición occidente y mes junio
CLF= Se considera construcción ligera de 2 pisos en posición E sin sombreado interior
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CLF13 = 0.37CLF14 = 0.32CLF15 = 0.29
CALCULO DE LOS CALORES POR CONVECCIÓN EN VENTANAS
CARGAS DE CALOR INTERNAS
. Ganancia calórica a través de luces
Fs=factor de proyección espacial Incandescentes = 1.0 Fluorescentes=1.0 Sodio=0.9
Fu=factor de usoCLF=factor de cargaPara nuestro proyecto son 6 lámparas incandescentes cada una de 120 WattsW= 6*120 wat W=720 watFu= 10h/24H Fu=0.416Para calcular el CLF vamos al anexo A.18 y luego al anexo A.16 para averiguar el coeficienteNuestro coeficiente es 0.55 (amueblado ordinario, sin alfombras. Ventilación media. Luces ocultas sin respiraderos)CLF13=0.24CLF14=0.22CLF15=0.21
q13=3.41*720*0.416*1*0.24=245.13 BTU/h q14=3.41*720*0.416*1*0.22=224.69 BTU/h q15=3.41*720*0.416*1*0.21=214.48 BTU/h
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Ganancia calórica a través de personas
CALOR SENSIBLE (intercambio de calor)Ahora vamos al anexo A.19 para calcular qs y ql
.qs=245 ql=155En este recinto permanecerán aproximadamente 48 personas Ahora vamos al anexo A.20 para CLF (10 horas)CLF13=0.28CLF14=0.23CLF15=0.20
qs13=245*48*0.28=3292.8 BTU/h qs14=245*48*0.23=2704.8 BTU/h qs15=245*48*0.20=2352 BTU/h
CALOR LATENTE (sudor)
.ql =155*48
.ql= 7440 BTU/hGanancia calórica a través de aparatos
CALOR SENSIBLEAhora vamos al anexo A.21
2 televisor de 29 pulgadas ----------15Watt video beam ---------------------------3000Watt 12 computadores--------------------400Watt
(15*2)+3000+ (400*12)=7830 Watt
Ahora vamos al anexo A.23CLF13=0.24CLF14=0.20CLF15=0.17
q13=7830 Watt*0.24=1879.2 BTU/h q14=7830 Watt*0.20=1566 BTU/h q15=7830 Watt*0.17=1331.1 BTU/h
Ganancia calórica a través de infiltración y ventilaciónINFILTRACION (rendijas, puertas)Rendijas
H=0.26m=0.8528ft
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L=1.04m=3.41ftW=0.16=0.52ftAc=cambios de aire por horaVamos al anexo 25 para calcular ac
Infiltración a través de ventanas pieza con un lado expuesto(verano protección ordinaria)Ac=0.60
I=0.0151CFM Ft3/minY como son 3 puertas I= (0.0151*3)=0.0453 CFMPuertas∆T=(86-75)F =11 FTráfico de personas Tp
Tp=48/3 = 16Vamos al anexo A.26 para mirar el IpIp=8 CFM(ft3/min)
INFILTRACION TOTALIt = 8 CFM+0.0453 CFM+ =0.3624
VENTILACION Vamos al anexo A.27Salón de clase =15CFM15*48 personas720 CFMCOMPARACION ENTRE INFILTRACION Y VENTILACION8.2853 CFM >720 CFMAHORA SE TOMA LA DECISIÓN DE DISEÑAR POR VENTILACION Y CALCULAMOS LOS CALORES:Calor sensible
.qs=1.10*720*11
.qs=8712 BTU/hCalor latente
Para calcular delta W (Humedad especifica) Condiciones exteriores
Tex=86 F (BS)H.R=78%
Condiciones interioresTi=75 FH.R=50%
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Ahora vamos a la carta psicométrica y entramos con estas condiciones y leemos la humedad específica interior y exteriorWex=0.0208 lb h2o/lb aire secoWin=0.0093 lb h2o/lb aire seco
.qs=40075.2 BTU/h
Suma de los calores∑q13=21695.76 BTU/h
∑q14=20278.59 BTU/h
∑q15=20361.25 BTU/h
∑q=48863.13 BTU/h
Calor total
.q=21695.76BTU/h + 48863.13BTU/h
Calor total=70558.89BTU/h
CALOR DE DISEÑO= 70558.89*1.1.q=77614.78 BTU/h Calor de diseño
.qd=6.45 T.R
SELECCIÓN DE EQUIPOSEn la selección de equipos decidimos usar sistemas divididos de:
U condensadora U manejadora
DIMENSIONAMIENTO DE DUCTOS
Dimensionamiento de ductosT.R=6.45Para pasar este dato a cfm (Ft
CFM=3200 La unidad manejadora la ubicaremos en la pared 1 de ubicación este en la
parte final
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La distancia máxima entre la u. manejadora y condensadora son 3 m por eso ubicamos la unidad manejadora de esta manera.
. como cada difusor tiene un radio de acción de 6m
15.24/6 =2.54 = 3 difusores5.44/6 = 0.91= 1 difusorEn total se instalarían 3 difusores que abarcaran todo el recinto y se distribuirán de la siguiente forma:
Se escoge el tramo más largo para dimensionar mediante el método de iguales perdidas por fricción.CFM DEL DISEÑO
En cada uno de los difusores deben salir 1066.67 CFMDIMENSIONAMIENTO DE DUCTOSTramo aCFM=3200Según el anexo de ingeniero Valverde la velocidad recomendad para el sitio son: 1200 FT/minLugo en el diagrama del anexo F leemos con 3200 CFM y con la velocidad
perdidas P.C.Q=0.8 Dimaetro= 22 pulgadas
Tramo bCFM=3200-1066.67CFM=2133.33PCQ=0.8Con este dato entramos al anexo FDiámetro=18 pulgadasVelocidad =1100 ft/minTramo c2133-1066.67=1066.66 CFMPCQ=0.8Según el anexo FVelocidad=930 ft7minDiámetro=14 pulgadasPara nuestro proyecto escogimos usar tubería rectangular y a continuación haremos las respectivas conversiones de diámetros con ayuda del anexo ATramo aDiámetro= 22 +/- 0.1 pulgadas
36*12 40*11 54*9
Tramo bDiámetro=18 +/- 0.1
18*15 26*11
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48*7 60*6
Tramo cDiámetro= 14 +/- 0.1
15*11 17*10 19*9 22*8 26*7 32*6
Buscamos el diámetro más común entre los encontrados y el diámetro más común es el de 11 pulgadasTramo a40*11Tramo b26*11Tramo c15*11
Cantidad de material a utilizar en los ductosTramo a (40*2)+ (11*2)*5.08A=518.16 pulgadas2
Tramo b(26*2)+ (11*2)* 5.08A=375.92pulgadas2
Tramo c(15*2)+ (11*2)*5.08A=264.16 pulgada2
AREA TOTAL DE LOS DUCTOSAT=1158.24 pulgadas2
AT= 0.747 metros2