1 Sistemas de aire acondicionado Formato AA Ing. Héctor Juárez Mondragón Conae Julio 2006.

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1 1 Sistemas de aire acondicionado Formato AA Ing. Héctor Juárez Mondragón Conae Julio 2006

2 2 Sistema de Aire Acondicionado Definición de aire acondicionado Proceso o tratamiento que permite controlar y mantener las condiciones de confort en el interior de una estancia o recinto cerrado, por lo que se pretende controlar las condiciones de temperatura y humedad convenientes para la salud y el confort Los sistema de aire acondicionado también pueden aplicarse en espacios en donde se requieren condiciones específicas de temperatura y humedad, por ejemplo: salas de cómputo, equipos de medición, salas de cirugía, etc.

3 3 Tipos de sistemas de A/A: Sólo frío.- Únicamente proporcionan enfriamiento (conocidos como aparatos de aire acondicionado) Calefacción o bomba de calor.- El equipo de aire acondicionado tiene la posibilidad de invertir su ciclo para proporcionar calor al interior del espacio a acondicionar

4 4 Términos y equivalencias Relación de Eficiencia Energética (REE), (EER en inglés) Se determina dividiendo el valor del efecto neto de enfriamiento en el lado interno, en Wt, entre el valor de la potencia eléctrica de entrada, en We Estos dos valores se obtienen de la prueba de eficiencia energética y se expresa en Wt/We Los valores de REE son indicados por el fabricante del equipo La NOM 021 aplica a equipos entre 1758 y 10600 Wt (0.49 a 3 TR), e indica que REE (Wt/We) debe estar entre 2.34 y 2.87, valores mínimos y depende de la clasificación de los equipos. (7.9 y 9.7 EER = 7.9 y 9.7 Btu/Wh)

5 5 Relación de eficiencia energética estacional (REEE), (SEER en inglés) Es la relación del enfriamiento total de un equipo de aire acondicionado tipo central en watts térmicos (Wt), transferidos del interior al exterior, durante un año de uso, dividido entre la potencia eléctrica total suministrada al equipo en watts eléctricos (We) durante el mismo lapso. Los valores de REEE son indicados por el fabricante del equipo En el proyecto de NOM 011 aplica a equipos entre 10540 y 17580 Wt (3 a 5 TR), e indica que REEE (Wt/We) debe ser como mínimo 3.81, equivalente a 13 SEER (3.81 * 3.4121 = 13 Btu/Wh)

6 6 Análisis de la eficiencia energética Equipo central de 60,000 Btu/h Un análisis del incremento del valor de REEE ó SEER indica que: Pasar de un 12 SEER (3.51 REEE) a un 13 SEER (3.81 REEE), es tener equipos 8% más eficientes, y Pasar de un 10 SEER (2.93 REEE) a un 13 SEER (3.51 REEE), es tener equipos 30% más eficientes SEER = Btu/Wh REE = Wt/We

7 7 Términos (1) Capacidad de enfriamiento Capacidad que tiene el equipo para remover el calor de un espacio cerrado, en watts Equipo tipo dividido Es un equipo de aire acondicionado tipo central en el cual uno o más de los componentes principales son separados unos de otros y que son diseñados para trabajar en conjunto. Equipo tipo paquete Es un equipo de aire acondicionado tipo central, en el cual todos los componentes principales son acoplados en un solo gabinete

8 8 Términos (2) Condensador Es la parte del equipo que rechaza calor a una fuente externa al flujo de aire interior Evaporador Es la parte del equipo que remueve el calor del flujo de aire interior BTU (British Thermal Unit) Es la cantidad de calor para elevar en un grado Fahrenheit una libra de agua (de 59ºF a 60ºF ). Equivalencias: –3.967 BTU = 1 Caloría = 4 BTU

9 9 Factores de conversión La unidad de flujo térmico (capacidad del acondicionador) BTU/h: 1 Btu/h = 0,293071 Wt 1 Wt = 3,4121 BTU/h La relación de eficiencia energética estacional REEE en el sistema inglés tiene como unidades BTU/Wh y tiene la siguiente relación: 1 Btu/Wh = 0,293071 Wt/We 1 Wt/We = 3,4121 Btu/Wh Temperatura: °C = (5/9) x (°F - 32) °F = (°C x {9/5}) + 32

10 10 Consideraciones para el cálculo de la capacidad de un equipo de A/A Condiciones ambientales del lugar Ganancia térmica en el interior del inmueble Orientación del inmueble Aislante térmicos Sistemas de iluminación Equipos de cómputo No. de personas, actividad Misceláneos (cafeteras, hornos de microondas, enfriadores de agua, etc.) Calidad del aire requerido Para controlar y mantener las condiciones de confort de un espacio a condicionar se debe considerar lo siguiente:

11 11 Acondicionador de aire tipo cuarto Extraer calor y humedad del aire de un cuarto cerrado Se instala a través de una ventana o pared externa Puede contar con medios para ventilación, extracción y calefacción de aire Compacto y de descarga directa Acondicionadores de aire

12 12 Capacidades: 5,000 a 36,0000 Btu/h Unidades de ventana

13 13 Tiene la misma configuración interna que la unidades de ventana No cuenta con ranuras laterales Equipo diseñado para instalarse a través de las paredes y a nivel de piso. Equipo unitario, compacto y de descarga directa. Requiere una toma de aire exterior, mediante un hueco practicado en el muro. Se coloca una consola o varias dentro del local según las necesidades Acondicionador de aire tipo cuarto consola (Pytac)

14 14 Equipo que atiende el conjunto de área a acondicionar con descarga indirecta a través de una red de conductos de aire Acondicionador de aire conformado por: Unidad condensadora Unidad evaporadora  Fan & Coil  Manejadora de aire, etc. Acondicionador de aire dividido

15 15 Minisplit y multisplit Equipos unitarios de descarga directa La unidad formada por el compresor y el condensador está situada en el exterior La unidad evaporadora se instala en el interior Techo, muro o piso Con una sola condensadora se puede instalar una o varias evaporadoras controladas de manera independiente

16 16 Minisplit Cassette Condensadora individual Ducto de Expansión Directa Frío High Wall (muro)

17 17 Minisplit y multisplit Fan & Coil Piso/Techo Multisplit

18 18 Unidad central Equipo de descarga indirecta mediante una red de conductos y emisi ó n de aire a trav é s de rejillas en pared o difusores en techo Equipo formado por dos unidades: Condensadora y Evaporadora La condensadora se sitúan en el exterior La evaporadora en el interior Interconectadas a la red de conductos

19 19 Sistema integral Los Sistemas Centrales o integrales generalmente son instalados al nivel de piso o en azotea Tienen gran adaptabilidad a las distintas necesidades Construidos en una sola pieza o integrales Rango de capacidad desde 3 hasta 25 Toneladas de Refrigeración (TR).

20 20 Equipo paquete Diseñados para instalación exterior Motores de alta estática de 3 velocidades con transmisión directa. Es de fácil instalación y mantenimiento

21 21 Sistema dividido Equipo conformado por: La evaporador o unidad interior La condensador o unidad exterior Ambos debidamente conectados con tubería de cobre El rango de capacidades va desde 6 hasta 25 TR

22 22 Sistema dividido Unidad exterior: 18,000 a 60,000 BtuH Hasta 18 SEER Unidad interior 24,000 a 60,000 BtuH Hasta 18 SEER Incluye Termostato

23 23 Chillers Unidades generadoras de agua helada (TR) Tipos de compresores Centrifugo 200 – 1500 TR Chiller paquete 100 -2500 TR Scrooll 10 – 55 TR Tornillo 70 – 528 TR Absorción 108 -680 TR

24 24 Lavadoras de aire y equipos auxiliares Equipos auxiliares Motor eléctrico Bomba de agua Ventilador, etc Requerimos conocer los datos de placa Capacidad del motor (kW) Tensión operación (Volts) Corriente (Amperes) Factor de potencia (%) Año de inicio de operación Potencia medida (kW)

25 25 Formato de Aire Acondicionado Identificar los equipos de aire acondicionado Conocer su capacidad térmica [Btu/h] Relación de Eficiencia energética REE o REEE Tensión de operación [volts], corriente eléctrica [amperes], temperatura de operación de los equipos [°C], Área total [m2], Área actualmente acondicionada [m2] Tiempo de uso de los equipos en verano y fuera de verano [h/día] Planos o croquis de la distribución de los equipos de A/A el edificio Conocer el número de personas Autorización de acceso a todas las áreas de la instalación Una o más personas que lo auxilien Requisitos Formato

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