Diapositiva 1 - ATEAN Asociación de Técnicos en Energía de

DIFUSIÓN DE AIRE
UNIDADES TERMINALES INDUCCIÓN
EJEMPLOS PRÁCTICOS
SOFTWARES DE SELECCIÓN
Santiago Delgado Mora
KOOLAIR (Móstoles) MADRID
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
Introducción
Las unidades terminales de impulsión de aire en un sistema de climatización
son el punto de unión entre el sistema de climatización y el recinto; no es
un simple elemento decorativo del local, sino que ha de cumplir misiones
mucho más importantes.
La Directiva 2006/32/CE sobre la eficiencia de la energía y los servicios
energéticos fija un objetivo mínimo de ahorro energético del 9% en 2016,
además, el Consejo Europeo de 17 de junio de 2010 ha fijado como
objetivo para 2020 ahorrar un 20% del consumo de energía primaria.
Con estas premisas KOOLAIR ha desarrollado elementos para conseguir
confort en las zonas tratadas sin emplear recursos energéticos excesivos,
estos son los elementos termorregulables y los sistemas aire-agua que
detallaremos en la jornada.
KOOLAIR ha desarrollado herramientas de cálculo indispensable para
garantizar la selección ideal de las unidades de difusión de aire, que como
consecuencia nos aporte el confort deseado.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
INDICE
Teoría general Difusión de aire:
1. Conceptos básicos. Definiciones parámetros técnicos. Requisitos.
Ejemplos de selección. Software para simulación de difusión de aire (3D):
2.1 Habitación Hotel - Vivienda: Difusión de aire en función de tipología de local. Soluciones
mediante rejillas convencionales, estéticas y singulares.
2.2 Zonas nobles, administrativas: Tratamiento interior con difusores rotacionales - Tratamiento
perimetral con difusores lineales. Sistema difusión por mezcla de aire convencional.
2.3 Impulsión de aire con toberas de largo alcance en grandes superficies. Importancia de la
autorregulación térmica de la unidad.
2.4 Auditorio: Tratamiento zona platea o butacas con Difusores Geometría Variable - Escenario
aplicando difusión por Desplazamiento.
Ejemplo con Programa de selección de Inductores o Vigas Frías Activas:
3. Sistemas eficientes aire-agua de inducción. Selección de unidades terminales de inducción (Vigas
Frías Activas), Ejemplo selección en habitación hospital.
Ejemplo de selección de Silenciador en instalaciones de climatización:
4. Tipos. Condiciones de diseño. Selección silenciador rectangular a través de software.
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Normativa. Definiciones. Generalidades
Según la norma UNE 100-700-91:
“Distribución de aire es la transferencia de un caudal de aire desde (o
hacia) un espacio a tratar, generalmente con la ayuda de conductos”.
“Difusión de aire es la distribución de aire en el interior de recinto
denominado espacio a tratar, con la ayuda de elementos denominados
unidades terminales de difusión de aire, con el fin de satisfacer
determinadas condiciones especificadas (tales como temperatura,
humedad, velocidad del aire y nivel sonoro renovación de aire, presión,
pureza,) en una zona determinada de este espacio y que se denomina
zona de ocupación”.
“Estas unidades constituyen las fronteras comunes entre el espacio a
tratar y el circuito de distribución de aire”.
Normativa. Definiciones. Generalidades
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SISTEMAS DE DIFUSION DE AIRE
– Difusión por mezcla de aire
•
•
•
•
Rejillas
Difusores radial y lineal
Rotacionales
Largo alcance. Geometría variable
– Flujo laminar.
A través de difusores de chapa perforada de aplicación en
salas blancas (en función ISO) y quirófanos (tipo A).
– Difusión por desplazamiento/difusión por suelo
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DIFUSION POR MEZCLA DE AIRE
El caudal de aire introducido o de impulsión se mezcla completamente con el
aire del ambiente antes de ser retornado a la unidad de tratamiento de aire o
expulsado al exterior.
• Sistema utilizado en la mayor parte de las instalaciones existentes y futuras.
• Impulsión de aire fuera de la zona de habitabilidad
• El aire es impulsado a una velocidad “elevada” para mover el volumen total
de aire de la habitación.
• El aire suministrado es frío o caliente respecto al ambiente.
• La extracción de aire se efectúa a nivel de techo o a nivel de suelo.
• La calidad del aire en la zona de habitabilidad la obtenemos por “dilución” o
reducción de las sustancias contaminantes y en función del aporte de aire
exterior impulsado. La concentración de contaminantes se encuentra más o
menos distribuida uniformemente en la habitación y es aproximadamente la
misma que la de retorno.
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DIFUSION POR MEZCLA DE AIRE
VR
TR
VV
I I
TITI
VA
1,2 m
TI - TA = ± 4 a ± 12 º C
VI = 2 a 6 m/s.
> 6 m/s largo alcance
TA
V1,2
T1,2
VA = 0,10 a 0,25 m/s
TA = TR
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DIFUSION POR MEZCLA DE AIRE
Aplicaciones: cualquier local donde no se exija flujo laminar o difusión por
desplazamiento
•
•
•
•
•
•
Edificios comerciales y residenciales
Hoteles
Oficinas
Viviendas
Polideportivos
Piscinas
Definiciones. Generalidades
TERMINOLOGÍA
Impulsión: Caudal de aire introducido en la zona a tratar.
Aspiración: Caudal de aire extraído del espacio a tratar.
• Extracción. Aspiración con descarga a la atmósfera.
• Retorno. Aspiración conduciendo nuevamente el aire a la UTA.
Aire primario (Qo): Aire tratado procedente de la red de conductos.
Aire secundario (Qx): Aire inducido por el aire primario.
Inducción (Qx/Qo): Relación entre caudal de aire mezclado (secundario) y el
impulsado.
Alcance (X o Y): Distancia horizontal o vertical que alcanza una vena de aire con una
velocidad determinada. (en catálogos 0,5 o 0,25 m/s). Radio crítico.
Velocidad terminal (Vt): Velocidad medida a una distancia (alcance) de la vena de aire
o en zona ocupación
Área libre (geométrica): Espacio libre paso de aire en unidad difusión
Área efectiva (Ak): Cociente entre el caudal y la velocidad de impulsión.
Velocidad efectiva de impulsión: Velocidad del aire a la salida del elemento.
Definiciones. Generalidades
TERMINOLOGÍA
Velocidad máxima (Vz): Velocidad máxima en la zona ocupada.
Pérdida de carga (ΔP): la pérdida de presión del aire debido a la fricción de las partículas
entre sí, con la superficie del conducto y en la unidad de difusión de aire (impulsión/retorno)
Se distingue entre estática y total.
Temperatura impulsión: temperatura aire de impulsión en unidad terminal de difusión .
Temperatura ambiente: temperatura aire a conservar en sala objeto de estudio.
Tasa de temperatura en alcance (ΔTx): relación entre la temperatura de impulsión y la
ambiente a una distancia determinada.
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VENA DE AIRE NO ISOTERMA
AIRE CALIENTE
Aire caliente
TU
tR
U0
tZ
Aire isotermo
h;d
Y
X
AIRE FRIO
Y =
A
æ X ö
0,33
* Ar * ç
÷
C
è Aø
Y =
d
æ Xö
0,33
* Ar * ç
÷
C
è dø
Y =
h
æ Xö
0,4
* Ar * ç
÷
C
è h ø
3
2,5
3
Aire frío
Definiciones. Generalidades
RITE: Definición de zona ocupada
ALZADO
ZONA OCUPADA
180cm ó 130 cm
5 cm
50 cm
100 cm
ZONA OCUPADA
PLANTA
50 cm
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Tipos de venas:
– Cónicas
– Planas
– Radiales
VENA LIBRE
“Una vena es libre cuando no hay interferencias externas”.
Tener en consideración:
– Geometría de la unidad terminal
–
Distancia entre la unidad terminal
y el techo (ángulo de impulsión)
VENA ADHERENTE (EFECTO COANDA) – Velocidad de impulsión del aire
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INSTALACIÓN EN PARED
Efecto coanda o techo
Vena libre
• Para una misma velocidad terminal, el alcance de una vena libre es 0,7
veces el de la adherente.
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• Factores a considerar en el diseño de la difusión
–
–
–
–
–
–
Alcance (vertical y/o horizontal). Altura instalación.
Temperatura impulsión y ambiente. Salto térmico (ΔT)
Velocidad residual en zona ocupada.
Nivel de ruido. Presión sonora.
Humedad relativa ambiente.
Calidad del aire interior. Aporte de aire exterior.
• Otros factores a tener en cuenta
– “Estéticos”
– Económicos
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1. COMENTARIOS RITE / CTE
Parámetros de diseño más importantes a considerar en la selección de una unidad
terminal de difusión de aire:
• IT 1.14.1.2 Temperaturas operativas y humedad relativa:
Las condiciones de diseño de temperatura operativa y de la humedad relativa están
calculados para personas con actividad sedentaria (1,2 met) y con grado de vestimenta 0,5
clo en verano y 1 clo en invierno, con un PPD entre un 10 y 15%.
Condiciones interiores de diseño
Estación
Temperatura operativa º C
Humedad relativa %
Verano
23 .. 25
45 ….60
Invierno
21 .. 23
40…..50
Se exige mantener estos valores dentro del límite de zona
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COMENTARIOS RITE / CTE
• IT 1.1.4.1.3 Velocidad media del aire:
La velocidad media del aire en la zona ocupada se calculará de la manera siguiente:
Difusión por mezcla:
Para una intensidad de la turbulencia del
40% y PPD del 15%
t
V =
 0,07m / s
100
Difusión por desplazamiento:
Para una intensidad de la turbulencia del
15% y PPD menor al 10%
t
V =
 0,10m / s
100
Para valores de la temperatura seca t del aire dentro de los márgenes de 20ºC a 27 ºC.
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COMENTARIOS RITE / CTE
• IT 1.2.4.5.3 Estratificación de aire:
En los locales de gran altura la estratificación se debe estudiar y favorecer durante los
periodos de demanda térmica positiva y combatir durante los periodos de demanda térmica
negativa.
No permitido un gradiente de temperatura vertical en zona ocupada superior a 3º C.
KOOLAIR tiene la solución perfecta con los sistemas termorregulables.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
Estratificación de aire. Asimetría térmica vertical
Incomodidad debida a la diferencia
de temperatura vertical
Diferencia de temperatura
entre pies y cabeza º C
% personas
insatisfechas
1
1
2
3
3
6
4
12
5
25
6
40
“En la actualidad se considera como valor
admisible un gradiente de temperatura de 3º C”.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
COMENTARIOS RITE / CTE
•
DB-HR. Nivel de ruido:
El documento básico HR, protección frente al ruido, establece los niveles de presión sonora
máxima admisible en función del tipo de local y uso horario.
KOOLAIR en todos sus catálogos da los valores de potencia sonora de los elementos de
difusión y aconseja a las ingenierías e instaladores a la hora de seleccionarlos. A estos
valores habrá que descontar un valor de atenuación de ruido propia del local, en
función de los tiempos de reverberación, volumen del local, distancia a la fuente
sonora, …
Uso del Edificio
Tipo local
dB(A) (7-23h)
dB(A) (23-7h)
Sanitario
Zonas de estancia
Dormitorios
Quirófanos
Zonas comunes
45
30
30
50
35
30
30
30
Residencial
Estancias
Dormitorios
Servicios
Zonas comunes
40
40
50
50
30
30
-
Administrativo
Despachos profesionales
Oficinas
Zonas comunes
40
45
50
-
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
COMENTARIOS RITE / CTE
•
DB-HR:
Uso del Edificio
Tipo local
dB(A) (7-23h)
dB(A) (23-7h)
Docente
Aulas
Salas de lectura y conferencias
Zonas comunes
40
35
50
30
40
Cultural
Teatros
Cines
Salas de exposiciones
30
30
45
30
30
35
50
40
Comercial
La norma UNE-EN 13779 define los niveles acústicos de presión sonora en dB(A)
admisibles, en función del tipo del local. Refleja un rango de valores y valor por defecto
recomendado
Definiciones. Generalidades
RUIDO


Decibelio: es una unidad adimensional de medida, definida como diez veces el
logaritmo decimal de la relación entre dos magnitudes.
Suma de niveles: para determinar el efecto conjunto de diferentes fuentes sonoras y
debido a que son magnitudes logarítmicas, no se pueden sumar de forma aritmética;
sino que será preciso calcular los antilogaritmos de los niveles a sumar:
dBtotal
dB2
1
 dB

= 10 * log10 10  10 10 


Aunque el procedimiento no es difícil pero si algo tedioso, es útil, en la mayoría de las
situaciones emplear el siguiente gráfico:
Definiciones. Generalidades
NIVEL DE RUIDO
 POTENCIA ACÚSTICA:
RUIDO EMITIDO POR LA FUENTE DE EMISION SONORA.
Nivel de potencia acústica: LW = 10 log (W/Wo) en dB
Wo = 10- 12 w (potencia acústica de referencia)
 PRESION SONORA:
RUIDO PERCIBIDO POR EL RECEPTOR.
Nivel de presión acústica: Lp = 10 log (P/Po) en dB
Po = 2 x 10- 5 Pa (presión acústica de referencia)
POTENCIA SONORA: PRESION SONORA + “ATENUACION
AMBIENTAL”
Definiciones. Generalidades
RUIDO
La influencia de las dimensiones del recinto y de sus características de atenuación.
La obtención del nivel acústico deseado no sólo depende de las unidades
terminales de difusión de aire, sino también de los niveles de ruido procedente
de otros elementos de la instalación y transmitido por la red de conductos.
Como referencia se recomienda que en la práctica, cada una de las fuentes debe
crear un nivel de ruido unos 5 dB (potencia sonora) por debajo del nivel
deseado.
Definiciones. Generalidades
Ruido regenerado:
VENTILADOR
SILENCIADOR
MICRÓFONO
Instalación en cámara reverberante
Definiciones. Generalidades
Ruido radiado
VENTILADOR
SILENCIADOR
MICRÓFONO
Instalación en cámara reverberante
Definiciones. Generalidades
Espectro:
El nivel de ruido se presenta en espectro sonoro en bandas de frecuencia que se llaman
bandas de octava.
Para calcular el nivel de presión sonora global de un ruido, conociendo su espectro, hay
que sumar logarítmicamente los niveles de cada banda de frecuencia.
Curvas de ponderación:
El oído humano no presenta igual sensibilidad para todas las frecuencias audibles, sino
que sonidos de diferentes frecuencias pero igual nivel de presión sonora global provocan
sensaciones auditivas distintas.
El oído humano es más sensible a altas frecuencias, presentando una mayor
sensibilidad entre 1000 y 4000 Hz.
Las curvas de ponderación modifican la señal sonora para cada banda de frecuencia,
adaptándola a las curvas de audición.
Definiciones. Generalidades
Escala ponderada A. dB(A)
Es una curva que pretende compensar las diferencias de sensibilidad que
el oído humano tiene para las distintas frecuencias dentro del campo
auditivo.
Hz 63 125
250
-26,1 -16,1 - 8,6
500
- 3,2
1000
2000
0
+ 1,2
4000
+ 1,0
8000
- 1,1
Con el espectro ponderado obtenido efectuamos la suma logarítmica y
obtenemos el nivel global en dB(A).
Se utiliza generalmente ya que el nivel de ruido se expresa en un solo
número. Se limita a darnos el nivel global pero no nos da información
acerca del espectro sonoro. Nos da información en cuanto a intensidad
no en cuanto a calidad.
Definiciones. Generalidades
CURVAS NC, NR
• ISO < > NR
•NC (Noise Criteria)
•NR (Noise Rating)
Definen el límite que el
espectro sonoro de un
ruido no debe rebasar
para lograr el nivel
correspondiente.
Dado
un
espectro
sonoro, el índice NC o
NR que le corresponde
es el de la curva más
elevada al que es
tangente.
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Ubicación de las unidades de retorno/extracción
“ Las unidades de extracción tienen escasa influencia en la circulación
del aire en el local a acondicionar “.
En aspiración, la velocidad del aire decrece muy rápidamente con la
distancia a la rejilla.
Dimensionar elemento de retorno con velocidades de paso de aire no
superiores a 3 m/s
Hay que situar las unidades de extracción intentando evitar que se
produzcan corto-circuitos con el aire de impulsión.
Existe corto-circuito cuando el aire es extraído sin haber cedido toda
su carga térmica.
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Ubicación de las unidades de extracción
- Solución no deseable. Corto-circuito impulsión-retorno
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INDICE
Ejemplos de selección. Software para simulación de difusión de aire (3D):
2.1 Habitación Hotel - Vivienda: Difusión de aire en función de tipología de local. Soluciones
mediante rejillas convencionales, estéticas y singulares.
2.2 Zonas nobles, administrativas: Tratamiento interior con difusores rotacionales - Tratamiento
perimetral con difusores lineales. Sistema difusión por mezcla de aire convencional.
2.3 Impulsión de aire con toberas de largo alcance en grandes superficies. Importancia de la
autorregulación térmica de la unidad.
2.4 Auditorio: Tratamiento zona platea o butacas con Difusores Geometría Variable - Escenario
aplicando difusión por Desplazamiento.
Ejemplo con Programa de selección de Inductores o Vigas Frías Activas:
3. Sistemas eficientes aire-agua de inducción. Selección de unidades terminales de inducción (Vigas
Frías Activas), Ejemplo selección en habitación hospital.
Ejemplo de selección de Silenciador en instalaciones de climatización:
4. Tipos. Condiciones de diseño. Selección silenciador rectangular a través de software.
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1. Difusión de aire en Habitación Vivienda - Hotel
En función del tipo de arquitectura de la habitación, se aporta las siguientes soluciones para tratamiento
de difusión de aire:
• 1.1 Habitación tipo con descuelgue de techo (falso techo) pasillo entrada-baño:
• Impulsión desde tabica vertical falso techo mediante rejilla convencional doble deflexión u otros –
retorno en posición horizontal falso techo entrada a través de diversidad de modelos.
• Alturas de instalación entre 2,4 - 3 m, con alcances horizontales máximo 5 m
• Elemento de difusión de nivel de inducción reducido, versátil por posibilitar diferentes configuraciones
salida de aire.
• Efecto Cohanda o adherencia de vena de aire a techo, objetivo principal en distribución de aire en
interior del local.
• Impulsión desde paramento vertical intentando localizar retorno en misma área para favorecer
recirculación de aire
• Diseño de rejilla retorno para uso como registro. Rejillas portafiltros abatibles. Variedad de modelos.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
1. Difusión de aire en Habitación Vivienda - Hotel
• 1.1.1 Modelos elementos de difusión.
- Retorno
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
1. Difusión de aire en Habitación Vivienda - Hotel
• 1.1.1 Modelos elementos de difusión.
- Impulsión
- Rejillas simple/doble deflexión
- Rejillas lineales de lama fija (0-15º deflexión) de bastidor estrecho o sin bastidor.
- Rejillas lineales de alta inducción con paquete aleteado reversible (15º arriba-abajo)
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
1. Difusión de aire en Habitación Vivienda - Hotel
• 1.2 Habitación tipo con falso techo en baño o distribuidor de habitaciones:
• Impulsión y retorno desde tabica vertical falso techo mediante rejilla convencional doble deflexión u
otros.
• Ejecución continua con mismo diseño de unidad de difusión. Rejillas lineal o difusor lineal.
Disponibilidad de longitud para instalación de esta solución.
• Ejecución en una sola pieza del elemento de difusión (impulsión-retorno). Sección inferior de rejilla
para retorno y sección superior para impulsión de aire.
• Sin riesgo de cortocircuito o by-pass de impulsión a retorno.
• Posibilidad de aporte de aire exterior independiente a plenum de impulsión de rejilla.
• Alturas de instalación entre 2,4 - 3 m, con alcances horizontales máximo 5 m para rejillas
convencionales - > 5 m impulsión mediante difusores medio/largo alcance (multitoberas, toberas,…)
con unidad de retorno integrada en zona inferior en misma placa.
• Efecto Cohanda o adherencia de vena de aire a techo, objetivo principal en distribución de aire en
interior del local.
• Impulsión desde paramento vertical intentando localizar retorno en el mismo punto de impulsión.
• Posibilidad de incorporar filtro en rejilla de retorno parta facilitar operaciones de mantenimiento.
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1. Difusión de aire en Habitación Vivienda - Hotel
• 1.2.1 Modelos elementos de difusión.
- Solución Impulsión-Retorno continuo
Rejilla lineal lama fija S-31
Difusor lineal “invisible” DF-LIT-E
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1. Difusión de aire en Habitación Vivienda - Hotel
• 1.2.2 Modelos elementos de difusión.
- Solución Impulsión-Retorno en una pieza “Kit-Hotel”. Alcance horizontal hasta 5 m.
Solución Kit-Hotel: se pueden aplicar distintos modelos de rejilla convencional (lama fija, con deflexión, …)
Dimensión de conjunto a medida para adaptar sección salida máquina.
Posibilidad de incorporar plenum de chapa “telescópico” en rejilla a máquiina. Flexibilidad en obra.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
1. Difusión de aire en Habitación Vivienda - Hotel
• 1.2.2 Modelos elementos de difusión.
- Solución Impulsión-Retorno en una pieza. Alcance horizontal superior a 4 m.
Integración en misma unidad de elemento de difusión medio-largo alcance y retorno en parte inferior
Placa microtoberas o tobera lineal para cubrir alcances superiores a 4 m sin riesgo de corriente de aire, ni
cortocircuito impulsión/retorno.
Retorno conducido si se dispone de espacio con incorporación de plenum de conexión o a falso techo sin
plenum.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
1. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 1.3 Ejemplo de selección. Habitación Hotel: Impulsión / Retorno a través de rejilla lineal continua:
Habitación con dos zonas diferenciadas 4 x 3 x 2,8 m (cama) y 3 x 3 x 2,8 (salón). Se estudia zona de cama con caudal
de impulsión 600 m3/h. Aire frío (ΔT = -10º C).
Se plantea la siguiente distribución de rejilla lineal impulsión-retorno en misma tabica vertical de longitud disponible 3 m:
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1. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 1.3 Ejemplo de selección. Habitación Hotel: Impulsión / Retorno a través de rejilla lineal continua:
SOLUCION
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.1 Difusores rotacionales. Tratamiento zona interior:
• Alturas de instalación entre 2,4 - 2,7 m, con temperaturas en frío muy reducidas (hasta 9º C) y calor
muy elevadas (>35º C), exige difusores de alta inducción con impulsión horizontal (Efecto Coanda).
• Difusores con niveles de inducción elevados.
• Velocidades residuales menores en la zona ocupada.
• Mayor uniformidad de temperaturas. Ausencia de gradiente térmico vertical.
• Altura instalación máxima recomendada 3 m, para sistemas de frío y calor. Distancia entre difusores
rotacionales recomendada entre 2 – 5 m.
• Modificable la dirección de descarga de aire, en la versión de aletas móviles
• Versión en placa para sustituir falso techo modular (ej: 600x600, 1.200x300). Numerosos diseños
(lama móvil, lama fija, integrados en chapa perforada, …) Posibilidad de fabricar en placa circular
(rotacionales) para instalar en techos continuos.
• Tienen que incorporar plenum de conexión. Opción con compuerta de regulación para facilitar
equilibrado.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.1.1 Ejemplo de instalación difusores rotacionales:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.1.1 Ejemplo de instalación difusores rotacionales:
Difusor rotacional DFRA-OV-34 1200x300 mm
Difusor rotacional HDPR
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.2 Difusores y rejillas lineales. Tratamiento perimetral:
En fachadas exteriores con vidrio con carga perimetral acusada, se requiere tratamiento perimetral a
través de elementos de difusión de aire, para obtener en zona perimetral (a 1-3 m del paramento)
temperaturas de consigna, es decir evitar gradiente térmico de perímetro a zonas interiores. Se evitan
condensaciones del vidrio o carpintería de aluminio (imprescindible en piscinas).
• Difusor lineal presenta la ventaja frente a rejilla lineal, de orientar vena de aire con lamas deflectoras.
Mayor flexibilidad en puesta en marcha (ej. salvar obstáculo perfil fachada, distanciar difusor de fachada).
• La solución con difusores lineales es bastante aceptada por los arquitectos, con un número moderado
de vías, dado que son “menos visibles” que el resto. Solución más costosa a nivel instalación.
• En la selección de difusor buscar velocidad salida efectiva (2 – 4 m/s) = altura instalación (2,5 – 4 m).
• Mayor sección libre en rejillas (55% área libre) que en difusores lineales (100 m3/h x ml y vía)
• Mayor eficiencia del sistema con impulsión a nivel de suelo (habitual piscinas)
• Altura instalación máxima recomendada 4 m, para impulsión de frío y calor con dif. o rejilla lineal.
• Impulsión con unidad en posición horizontal (techo) o vertical (desde tabica o cortinero).
• Distancia recomendada a perímetro variable en difusor (no en rejilla) en instalación horizontal.
• Posibilidad de alternar en misma línea continua impulsión/retorno. Ojo en tabica distanciar al menos
0,5 m para evitar cortocircuito.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.2.1 Altura instalación < 4 m. Difusores lineales / rejillas lineales lama fija
- Ejemplos de instalación:
Rejilla lineal lama fija 31-15
Difusor lineal LK-70-1 vía
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.2.1 Altura instalación < 4 m. Difusores lineales / rejillas lineales lama fija
- Ejemplos de instalación:
Difusor lineal KLD-3 vías
Simulación Laboratorio tratamiento perimetral
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.3 Ejemplo de selección. Oficina zona interior-perimetral: difusores rotacionales-lineales:
Módulo de oficina con fachada perimetral de vidrio, de dimensiones 5 x 10 x 2,8 m. Caudal de
impulsión en zona perimetral 600 m3/h, en zona interior 1.200 m3/h. Aire frío (ΔT = -10º C).
Se plantea la siguiente distribución de difusores lineales en zona perimetral y rotacionales en el interior:
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2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.3.1 Ejemplo de selección. Oficina zona interior: difusores rotacionales:
Zona Interior: Selección del modelo más apropiado:
4 uds. Difusor rotacional, modelo DFRO-2060.
Distribución 2x2, caudal unitario de 300 m3/h.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.3.1 Ejemplo de selección. Oficina zona interior: difusores rotacionales:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.3.2 Ejemplo de selección. Oficina zona perimetral: difusores lineales:
Zona Perimetral: Selección del modelo más apropiado:
4 uds. Difusor lineal, modelo LK-70-1 vía-longitud 1000 mm.
Distribución 4x1, caudal unitario de 150 m3/h.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
2. Sistema difusión por mezcla de aire convencional. Difusores Rotacionales + Lineales
• 2.3.2 Ejemplo de selección. Oficina zona perimetral: difusores lineales:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 3.1 Características principales. Criterios de selección:
Impulsar volúmenes de aire, con elevadas diferencias de temperatura, a gran altura y
largos alcances, precisa difusores de geometría especial. Los difusores de largo
alcance, tipo tobera, tienen como característica y criterios de selección:
•
Niveles sonoros moderados, con obtención de largos alcances.
•
Instalación en pared o conducto visto, en locales en los que no es posible efectuar la
impulsión desde techo o a nivel de suelo por motivos técnicos, arquitectónicos y/o
económicos. Solo aconsejable impulsión vertical para batir cerramiento perimetral.
•
Altura de instalación entre 3 y 15 m.
•
Alcances horizontales hasta 30 m, verticales hasta 15 m.
•
Velocidades efectivas de impulsión entre 6 a 20 m/s. Niveles de inducción
elevados.
•
Tipo de vena de aire, cónica. Gran estabilidad de la vena de aire.
•
Considerar presión disponible de la máquina.
muy
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• Tipos. Ejemplos de instalación:
Toberas DF-49-TR
Toberas DF-49
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3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• Tipos. Ejemplos de instalación:
Placa multitobera DF-49-3-MT
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3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• Tipos. Tobera autorregulable térmicamente:
Toberas Termorregulables
La solución a las grandes
alturas y largos alcances
Conseguimos confort en la
zona ocupada reduciendo los
costes de instalación y
mantenimiento
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 2.2 Ejemplo de selección: Nave Industrial. Impulsión mediante toberas:
Condiciones de diseño:
Nave Industrial (Almacén), dimensiones 19,8 x 13,7 x 6 m.
Qtotal:8000 m3/h.
Timp invierno: 33 ºC Tambiente
invierno:
21 ºC
Timp verano: 13 ºC Tambiente
invierno:
25 ºC
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 3.2 Ejemplo de selección: Nave Industrial. Impulsión mediante toberas:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 3.2 Ejemplo de selección: Nave Industrial. Impulsión mediante toberas:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 3.2 Ejemplo de selección: Nave Industrial. Impulsión mediante toberas:
Selección óptima de toberas:
10 uds. Tobera Termorregulable, modelo DF-49-12-TR, caudal unitario de 800 m3/h.
- Simulación impulsión aire frío:
ATEAN 2013 – Difusión de aire – Software selección
2. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 2.2 Ejemplo de selección: Nave Industrial. Impulsión mediante toberas:
- Simulación impulsión aire frío:
ATEAN 2013 – Difusión de aire – Software selección
2. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 2.2 Ejemplo de selección: Nave Industrial. Impulsión mediante toberas:
- Simulación impulsión aire caliente:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
3. Grandes superficies. Toberas de largo alcance. Opción termorregulable.
• 3.2 Ejemplo de selección: Nave Industrial. Impulsión mediante toberas:
- Simulación impulsión aire caliente:
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4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.1 Difusores Geometría Variable. Tratamiento zona butacas:
- Características principales:
Cuando existe la posibilidad de efectuar la impulsión desde el techo surge el modelo, difusor de
geometría variable:
La dirección de impulsión de la vena de aire es modificable (geometría variable). Impulsión vertical
con aire caliente y horizontal con aire frío. Accionamiento del mecanismo interno de difusor: manual,
motorizado o termorregulable.
Imprescindible conocer y controlar la temperatura en la zona ocupada y la temperatura de impulsión.
Con alturas de instalación superiores a 3,5 m comienzan los problemas de estratificación de aire
caliente si se impulsa con un difusor convencional (impulsión horizontal o con efecto coanda). El
aire caliente se debe impulsar verticalmente.
Con los difusores autorregulables térmicamente modificamos la dirección de la vena de aire sin
necesidad de energía exterior. Este cambio se realiza mediante un elemento térmico que se dilata
o contrae en función de la temperatura del aire de impulsión, accionando un mecanismo interior
que incorpora el difusor.
Este tipo (autorregulable) supone ahorro en costes de instalación y mantenimiento
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.1 Difusores Geometría Variable. Tratamiento zona butacas:
- Características principales:
•
Niveles sonoros moderados, con obtención de largos alcances verticales.
•
Instalación en techo o conducto visto (posición horizontal de difusor)
•
Altura de instalación entre 3,5 y 15 m.
•
Distancias entre elementos de difusión (4 - 8 m aprox.), depende varios parámetros de diseño
(tamaño difusor, alcance horizontal, nivel sonoro a respetar, altura instalación, …).
•
Alcances verticales en modo calor hasta 15 m. .
•
Velocidades efectivas de impulsión entre 6 a 15 m/s. Niveles de inducción muy elevados.
•
Tipo de vena de aire, cónica. Gran estabilidad de la vena de aire.
•
Considerar presión disponible de la máquina. Elevadas pérdidas de carga en unidad de difusión.
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4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.1 Difusores Geometría Variable. Tratamiento zona butacas:
- Modelos:
Difusor geometría variable, DGV. Altura instalación máxima recomendada15 m
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.1 Difusores Geometría Variable. Tratamiento zona butacas:
- Modelos:
Difusor rotacional de geometría variable (modelo DVP) en instalación vista de conductos. Altura
instalación máxima recomendada 8 m
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.1 Difusores Geometría Variable. Tratamiento zona butacas:
- Modelos:
Difusor rotacional autorregulable térmicamente, DFTR-V. Altura instalación máxima recomendada 7 m
Difusor rotacional autorregulable térmicamente, DFRE-GR-TR. Altura instalación máxima recomendada 6 m
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.2 Difusores de Desplazamiento. Tratamiento zona Escenario:
- Principios básicos:
El aire introducido se desplaza de un lado a otro del local con un efecto de barrido, como un pistón en
un cilindro.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Impulsión de aire a nivel de suelo.
No existe mezcla significativa del aire impulsado con el aire del local a acondicionar.
El aire es impulsado a baja velocidad
El aire suministrado es frío respecto al ambiente.
La extracción de aire se efectúa a nivel de techo.
La calidad del aire en la zona de habitabilidad es superior a la que se obtendría en un sistema por
mezcla de aire.
La distribución del aire en el local está controlada por las diferencias de densidad del aire. La
distribución de aire se halla bajo “control térmico”.
No se emplea para calentar un recinto.
Sistema de elevada eficiencia energética, debido a que la temperatura de impulsión es más
elevada que un sistema convencional y el free-cooling tiene un gran importancia.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.2 Difusores de Desplazamiento. Tratamiento zona Escenario:
- Principios básicos:
TI - TA = 0 a – 6º C
VI = 0,3 a 0,8 m/s
VA = 0,10 a 0,25 m/s
TA < TR
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.2 Difusores de Desplazamiento. Tratamiento zona Escenario:
La difusión por desplazamiento favorece tanto la eficiencia de temperatura como de ventilación.
Se basa en la diferencia de la densidad del aire debido a la temperatura. Impulsamos aire frío, a baja
velocidad, a nivel del suelo, la convección junto a las fuentes de calor generan un movimiento vertical
del aire del local, también contaminado, que es extraído por la parte superior.
Aspectos a tener en cuenta:
1. Análisis del proceso
- Tipo de actividad/Tipo de local
- Nivel de actividad
- Corrientes de convección.
- Dimensiones del local
- Distribución de equipos y mobiliario
av
bv
2. Cálculos
- Caudal de aire
- Cálculo de cargas
- Caudales aire de convección. Fuentes de calor internas
- Nivel sonoro resultante
- Zona próxima/zona lejana
Zona próxima: zona cercana a la unidad terminal de
impulsión en la que la velocidad del aire es superior a
una velocidad dada (generalmente 0,2 m/s en
instalaciones de confort y 0,3 m/s en instalaciones
industriales).
Se define por av y bv.
Zona lejana: zona exterior a la próxima en la que se
generan corrientes de convección de aire por
diferencias de densidad del aire.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.2 Difusores de Desplazamiento. Tratamiento zona Escenario:
- Modelos:
Difusor por desplazamiento S-90-C. Impulsión en 360º
Difusor por desplazamiento. Impulsión en 1 dirección S-90-R
Rejilla lineal de suelo para difusión por desplazamiento
Difusor por desplazamiento. Impulsión en 3 o 4 direcciones S-90-R
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio:
Se diferencian y tratan 2 zonas independientemente:
-Zona Butacas:
Dimensiones 23 x 16 x 8,5 m (LxAxH). Caudal de impulsión 19.360 m3/h, impulsión aire frío (ΔT = -10º
C) y caliente (ΔT = 10º C). Condición de diseño Instalación difusores en falso techo.
Zona Escenario:
Dimensiones 16 x 6,5 x 8 m (LxAxH). Únicamente carga de refrigeración a combatir de 17.500 Kcal/h,
impulsión aire frío (ΔT < 7º C). Condición de diseño posibilidad de distribuir conductos hasta zona
ocupada por laterales del recinto.
Se plantea la siguiente distribución de difusores en las zonas diferenciadas:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio. Zona Butacas: Difusores Geometría Variable
Solución recomendada. Simulación en refrigeración:
20 uds. Difusor, modelo DGV-TR-315. Distribución 5x4, caudal unitario de 968 m3/h.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio. Zona Butacas: Difusores Geometría Variable
Simulación en refrigeración:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio. Zona Butacas: Difusores Geometría Variable
Solución recomendada. Simulación en calefacción
20 uds. Difusor, modelo DGV-TR-315. Distribución 5x4, caudal unitario de 968 m3/h.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio. Zona Butacas: Difusores Geometría Variable
Simulación en calefacción
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio. Zona Escenario: Difusores de Desplazamiento
Condiciones iniciales de diseño:
Escenario Auditorio, dimensiones 16 x 6,5 x 8 m. Carga en refrigeración a combatir 17.500 Kcal/h,
temperatura interior de diseño 25º C en zona ocupada de 1,8 m.
Cálculo de caudal de impulsión: Se estima un salto térmico ΔT (impulsión-retorno) de un sistema
convencional de 10º C, por ej. 15º C impulsión y 25º C retorno.
Q (m3/h) = Carga a disipar (Kcal/h) / (0,29 * ΔT) = 6.000 m3/h
Cálculo de la temperatura de impulsión: se calcula mediante la fórmula,
Ti = To – (2/3)*(ΔT) * (Ho/H) - (ΔT/3) = 20º C , donde
Ti = temp. impulsión
To = temp. ambiente
Ho = altura zona ocupada
ΔT = diferencia temp. impulsión-retorno sistema convencional
H = altura del local
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio. Zona Escenario: Difusores de Desplazamiento
Solución recomendada.
4 uds. Difusor, modelo S-90-R 1500x2000x300 mm (AxHxF). Distribución 2x2, caudal unitario 1500 m3/h.
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
4. Difusión de aire por Desplazamiento + Difusores Geometría Variable.
Ejemplo selección Auditorio.
• 4.3 Ejemplo de selección. Auditorio. Zona Escenario: Difusores de Desplazamiento
Simulación:
ATEAN 2016 -Jornada Técnica Difusión de aire
INFORME RESUMEN FINAL DEL TOTAL DE SIMULACIONES EN UN PROYECTO
Cliente:
Proyecto:
Realizado por:
Fecha:
ATEAN
ATEAN EJEMPLOS
Santiago Delgado
08/12/2012
Ref
Zona
Modo
Modelo unidad
ROTACIONALES
ROTACIONALES CALOR
LINEALES
TOBERAS CALOR
TOBERAS FRIO
DESPLAZAMIENTO
OFICINA - INTERIOR
Frío
DF-RO 20
OFICINA - INTERIOR
Calor
DF-RO 20
OFICINA - PERIMETRAL Frío
LK-70 1000 - 2
NAVE INDUSTRIAL
Calor
DF-49 12
NAVE INDUSTRIAL
Frío
DF-49 12
AUDITORIO-ESCENARIO Frío S-90-R 1500 x 2000 - 30
GEOMETRIA VARIABLE-FRIO
AUDITORIO-PLATEA
Frío
DGV 315
GEOMETRIA VARIABLE-CALOR
AUDITORIO-PLATEA
Calor
DGV 315
TOBERAS FRIO
NAVE INDUSTRIAL - copia Frío
DF-49 12
TOBERAS CALOR
NAVE INDUSTRIAL - copia Calor
DF-49 12
TOBERAS CALOR
NAVE INDUSTRIAL - copia Calor
DF-49 12
Uds.
Q0
IMPULSIÓN DE AIRE
Vk ΔP
LW
XL
4
4
4
10
10
4
(m3/h)
300
300
150
800
800
1500
20
20
10
10
10
968
968
800
800
800
Qx/Q0
(m/s) (Pa) [(dBA)] (m)
(m/s)
3,27 10
23 1,20
9,8
0,14
3,27 10
23 0,95
7,7
0,11
2,26
9
27 0,30
2,3
0,17
12,08 73
23 19,80
38,5
0,27
12,08 73
23 13,70
26,6
0,86
0,48
3
16 8,00 VXXL=0,07 X0,2=2,80
6,14 34
34 2,00
15,0
0,09
6,13 34
37 8,40
-4,5
0,22
12,08 73
23 13,70
26,6
0,58
12,08 73
23 13,70
26,6
0,34
12,08 73
23 19,80
38,5
0,27
Leyenda:
Q0: Caudal de aire unitario en m3/h
Vk: Velocidad efectiva en m/s
ΔP: Pérdida de carga en la unidad en Pa
LW: Nivel de potencia sonora por unidad en dB(A)
XL: Alcance horizontal a cubrir en m
Vr: Velocidad residual de vena de aire en zona ocupada en m/s
Qx/Q0: Tasa de inducción en alcance XL
ΔT0: Diferencia de temperatura entre aire impulsado y ambiente interior
ΔTx: Tasa de temperatura, diferencia de temperatura entre ambiente interior y máxima de vena de aire en alcance XL
Los datos técnicos presentados han sido obtenidos a través de ensayos de Laboratorio en sala aerólica y cámara reverberante de sonido de Koolair,
siguiendo Normas ISO 5135 - EN UNE ISO 3741 (ensayos acústicos) y ISO 5219-EN UNE 12238-12239-12589 (ensayos aerodinámicos).
Estos procedimientos junto con la calibración de los equipos de medida son auditados anualmente por ISO 9001.
Vr
RETORNO DE AIRE
Q0
Vk ΔP
LW
Modelo unidad Uds.
(ºC)
(m3/h) (m/s) (Pa) [(dBA)]
1,3
-1,6
6,6
-0,5
0,7
0,0
ΔT0 ΔTx
(ºC)
-10
10
-10
12
-12
-5
-10
10
-12
12
12
0,8
0,0
0,7
-0,7
-0,5
SISTEMA AIRE-AGUA INDUCCION
SISTEMA
AIRE-AGUA
INDUCCION
VIGA FRIA
ACTIVA/INDUCTOR
VIGA
ACTIVA/INDUCTOR
CasoFRIA
Práctico:
Habitación de
Hospitalización
Caso Práctico:
Habitación de
Hospitalización
Santiago Delgado Mora.
Jefe Dpto. Técnico KOOLAIR
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDICE
1. Principio de funcionamiento de la unidad terminal de inducción. Componentes
2. Tipología
3. Características principales. Ventajas y desventajas.
4. Componentes de equilibrado y control. Esquema de principio
5. Ejemplo selección de inductor horizontal en habitación de hospitalización. Software
de selección.
6. Difusión de aire (primario + inducido) a través inductor horizontal. Simulación
distribución de aire en interior del local.
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
Introducción
Las instalaciones de climatización en ámbito hospitalario exige
sistemas que aporten un grado de confort óptimo final al usuario,
higiene y costes de explotación reducidos (ahorro energético).
La Directiva 2006/32/CE sobre la eficiencia de la energía y los
servicios energéticos fija un objetivo mínimo de ahorro energético del
9% en 2016, además, el Consejo Europeo de 17 de junio de 2010 ha
fijado como objetivo para 2020 ahorrar un 20% del consumo de
energía primaria.
Estas premisas son características principales y ventajas de sistemas
aire-agua de inducción, es decir empleando unidades terminales de
inducción, conocidas como Viga Fría Activa o Inductor.
KOOLAIR ha desarrollado e impulsado en el mercado este tipo
unidad, apoyado en su Laboratorio I+D+i y software de selección,
indispensable para garantizar la selección ideal del inductor, que
como consecuencia nos aporte el confort deseado.
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
1. Principio de operación o funcionamiento. Componentes.
Las vigas frías activas o también llamados inductores de techo son unidades
terminales para sistemas centralizados de climatización, del tipo aire-agua con
aplicaciones en edificios con una variación importante de carga sensible. Sustituyen
si lo comparamos con una instalación convencional al conjunto fan-coil + difusor.
Incorporan los siguientes elementos:
• Plenum de aire primario, con una o dos entradas circulares para conexión del aire
primario y una serie de toberas.
• Batería de agua fría (instalación a dos tubos) o agua fría y caliente (instalación a
cuatro tubos).
• Difusores lineales, uno a cada lado de la batería, para impulsión y difusión de la
mezcla de aire primario y aire inducido. En inductor horizontal de techo se emplean
rejillas convencionales para la impulsión e inducción de aire.
El aire primario (previamente tratado en un climatizador) se suministra hasta el
plenum de la unidad, a su paso por las toberas induce un volumen de aire del local,
que llamaremos secundario, que pasa a través de la batería, enfriándose o
calentándose, que se mezcla con el primero antes de ser impulsados al local por
medio de los difusores lineales o rejilla de impulsión.
El aire ambiente es inducido por Efecto Venturi, es decir, se genera un vacío o
depresión en el interior de la viga, arrastrando a este volumen del local en una
proporción de 3 a 6 el aire primario introducido.
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
- 1 Principio de operación o funcionamiento. Componentes.
Toberas
Aire
primario
VIGA FRIA “ACTIVA”
Mezcla de aire de
inducción y primario
Mezcla de aire de
inducción y primario
Batería
Batería
Aire Inducido
Aire Inducido
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. Tipología. Modelos
MODELO VFK-600 / IHK de KOOLAIR
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. Tipología. Modelos
MODELO VFK-300 / VFK-Q de KOOLAIR
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. Tipología. Modelos
MODELO IHK-V /Vigas Frías Multifuncionales
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
- Vigas frías activas integradas en falso techo. Ejemplo instalación
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. Características principales del sistema. ¿Por qué su selección?
 Los sistemas de inducción con vigas frías proporcionan bajo costes de ciclo de vida o
explotación:
- Reducido coste de mantenimiento
- Buena eficiencia energética. Bajos consumos eléctricos, aumento de COP de las máquinas
- Posibilidad de free-cooling en climas fríos y templados
- Alta eficiencia en ventilación comparado con sistemas todo aire. Se mueve menor volumen de
aire, lo que se corresponde a reducción en el tamaño de conductos y equipos (UTA´s)
- Todo esto, cumple con lo exigido en el Plan de Acción de la E4 (España), CTE y RITE, es decir
edificios con requisitos de eficiencia energética y reducción de emisiones de CO2 al medio
ambiente
 Los sistemas con vigas frías son sistemas higiénicos:
- No incorporan filtros que cambiar ni bandejas de condensados que limpiar
- Fácil limpieza de baterías y superficies (opcional una vez cada 5 años)
 Los sistemas de vigas frías aportan un excelente confort térmico:
- Ausencia de corrientes de aire en zona ocupada
- Aportan bajos niveles sonoros : < 35 dB(A). No poseen componentes mecánicos.
- Ambiente interior agradable y alto nivel de higiene en la instalación (baterías secas)
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. Características principales del sistema. ¿Por qué su selección?
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. ¿Por qué su selección?. Comparativa con sistema convencional de Fan-Coil
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. ¿Por qué su selección?. Comparativa con sistema convencional de Fan-Coil
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
2. ¿Por qué su selección?.
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
3. Componentes de equilibrado y control. Esquema de principio
3.1 Aire:
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
INDUCTORES DE TECHO. VIGAS FRIAS ACTIVAS.
3. Componentes de equilibrado y control. Esquema de principio
3.2 Agua:
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
4. EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
4. EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
4.1 Requerimientos de instalación. Condiciones de diseño. Normativa
Según UNE 100713:2005 se requiere en habitación con camas para hospitalización:
- Caudal de aire exterior 10 m3/h m2. Según IDA 1, 20 l/s por persona.
- Temperatura interior 24 – 26º C
- Humedad relativa 45 – 55 %
- Nivel de presión sonora máximo permitido 35 dB(A)
- Clase de local tipo II, previo filtrado en UTA con niveles F5 y F9, según UNE 779
- Velocidades medias de aire en zona ocupada 0,13 – 0,25 m/s (RITE o UNE 13779)
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
4. EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
4.1 Requerimientos de instalación. Condiciones de diseño.
Habitación individual de 15 m2 y altura 2,7 m.
Parámetros o condiciones de diseño a conocer para selección de vigas frías activas:
- Carga sensible refrigeración del local a combatir. 1,2 Kw
- Carga latente interna de la habitación 150 W
- Caudal de aire primario que se mueve por unidad o local. Habitación doble 2 x 20 l/s
- Temperatura de aire primario. Tpr = 15º C.
(a continuación justificación de sus condiciones)
- Temperatura ambiente del local y humedad relativa. Tr = 24º C – 45%
- Sistema 2 tubos o 4 tubos.
- Temperatura entrada de agua o régimen de agua. Twin = 14º C
- Condiciones arquitectónicas (tipo local, de techo o modulación, dimensiones sala, …)
ATEAN 2016 – Climatización Hospitales
EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
4.2 . Condiciones de temperatura y humedad del aire primario
El aire primario habitualmente controlará la humedad del local, por lo tanto este aire primario ha de estar seco en
la medida suficiente para absorber la carga latente del local y mantener su punto de roció (12.2 ºC) para que no se
produzcan condensaciones en la superficie de la batería secundaria o inductor (batería seca).
La máxima humedad absoluta (g/kg) contenida en el aire primario se determinará de acuerdo a la expresión:
Wpr = Wr – (Plat/ (Cte * Qpr))
Wpr : Humedad absoluta del aire primario (g/Kg)
Wr : Humedad absoluta de la habitación (g/Kg)
Plat : Carga latente de la habitación (W)
Cte : Constante = 3,001
Qpr : Caudal aire primario habitación (l/s)
De donde se obtiene, humedad absoluta máxima en aire primario 7,3 g/kg
Si el aire primario no es capaz de vencer la totalidad de la carga latente, deberá de incrementarse la cantidad de
aire primario, o bien permitir que la batería del inductor deshumidifique mas la carga sensible y por lo tanto hay
que dotarla de bandeja de condensados (no deseable).
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EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
4.2 . Condiciones de temperatura y humedad aire primario. Análisis Psicrométrico
Considerando las siguientes parámetros y condiciones de diseño:
Text = 36º C – HR = 34 %
Tret = 24º C – HR = 45 %
Trec = 29,5º C – HR = 41 %
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4. EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
4.3. Solución:
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EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
5. Análisis Difusión de Aire.
5.1 Calculo de caudal de aire total impulsado por unidad y temperatura de impulsión:
El caudal total de impulsión, es decir caudal aire primario + caudal inducido se obtiene de la siguiente fórmula:
Qtot = Qpr + FCind * Qpr,
Qpr : caudal aire primario = 144 m3/h (40 l/s)
FCind : factor de inducción del modelo y tipo tobera unidad, nuestro caso 3,5
Qtot = 648 m3/h
Para cálculo de la temperatura de impulsión a través de rejilla, previamente se calcula
temperatura de inducción tras tratarse en batería, siguiendo la expresión:
Psw = 0.29 * FCind * Qpr * (TT – TS)
Psw (Kcal/h) : potencia aportada por batería inductor = 743 Kcal/h
TT : temperatura aire inducido del local = 25º C
TS : temperatura aire inducido tras tratamiento en batería
TT = 19,9º C
La temperatura de aire impulsado (mezcla aire inducido tratado+primario), se calcula mediante la siguiente fórmula:
Timp = (TS * (FCind * Qpr) + Tpr * Qpr) / Qtot
Timp = 18,8º C
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EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
5. Análisis Difusión de Aire.
5.2 Simulación distribución de aire en habitación. Solución:
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EJEMPLO DE SELECCIÓN INDUCTOR HORIZONTAL. HABITACIÓN HOSPITAL.
5. Análisis Difusión de Aire.
5.2 Simulación distribución de aire en habitación. Solución:
• DEFINICIÓN RAE: Un filtro acústico que se inserta
en conductos que transportan fluidos con objeto de
reducir los niveles de emisión sonora hacia
ambientes exteriores e interiores de local.
• TRADUCCIÓN: Tramo de conducto
aislado que sirve para reducir el ruido
mecánico que emite una maquina.
SILENCIADOR RECTANGULAR
PAK
SILENCIADOR CIRCULAR
ASK-1
ASK-2
• ¿Dónde?
En cualquier conducto que comunique un
foco de ruido (máquina) con el exterior.
• ¿Cuándo?
Cuando hay que atenuar el nivel sonoro
en un conducto producido por un foco de
ruido.
SILENCIADORES
Aporte de AE
Extracción
Retorno
Impulsión
•
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•
Caudal de aire en silenciador
Espectro sonoro ventilador o máquina, para obtención de atenuación
Limitación de espacio para instalación silenciador
Velocidad no superior a 12 m/s cotas de
Si la velocidad en conducto es superior a 6 m/s nos obliga a amentar cotas
de ancho y/o altura de silenciador (transformación)
Tramo recto de conducto de conexión a silenciador (entrada de aire) de
mínimo 2*D o 2*Dh; Dh= ((2*A*H)/(A+H))
Cuidar pérdida de carga en función presión estática disponible (<50 Pa)
Pasos de aire de ancho mínimo 50 mm (mayor atenuación) hasta 200 mm
(atenuación).
Utilizar bafle interior de 200 mm siempre que se pueda.
Análisis de atenuaciones tras silenciador debidas a conductos (chapa, fibra),
accidentes, % derivación caudal a unidad terminal, propia del local, …
•
•
Q= 4444 m3/h
•
Dimensiones conducto impulsión: 800x300 mm
•
Espectro sonoro del ventilador
•
Atenuación requerida: nivel potencia sonora tras silenciador <= 70 dB(A)
•
Limitación pérdida de carga de 25 Pa
•
Limitación espacio en altura 500 mm
RESULTADOS
ATEAN 2016
GRACIAS POR SU ASISTENCIA
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