Cálculo conductos frioycalor.info Cálculo de conductos. Método

Cálculo conductos
frioycalor.info
Cálculo de conductos.
Método “recuperación estática” simplificado.
Distribución interior de la climatización / ventilación.
A medida que hacemos derivaciones va cambiando la sección del conducto principal.
En cada derivación hay un reparto de caudal, baja la velocidad y (Bernoulli) hay un aumento de
presión: “recuperación estática”.
C= Velocidad
g
V = Caudal
m
m3
s
h
Se calculan los tramos entre derivaciones, los puntos de derivación y los difusores de los locales.
Tipos de conducto según la sección:
La forma más eficaz es el conducto cilíndrico, pero muchos conductos son cuadrados o rectangulares.
Un dato de cálculo es el “diámetro equivalente” (DE) que transforma la sección cuadrada o rectangular
a su equivalente cilíndrica.:
- Sección cuadrada/rectangular:
H
W
Sección cuadrada:
DE=1,093*H (o W, porque W=H al ser cuadrada).
Sección rectangular:
(W * H)
1, 3 *
0,25
(W + H)
0,625
DE =
La tabla 3 tiene valores de DE para algunas medidas de ancho (W) y alto(H).
El cálculo puede variar en función de los datos conocidos.
1 De 11
Cálculo conductos
frioycalor.info
g
g
V
S=
C
Con la formula: V = C * S : Sí conozco la velocidad podré sacar la sección:
g
V
C =
S
Sí conozco la sección podré sacar la velocidad:
Empezamos calculando las necesidades de cada local y de la suma total.
Tendremos un caudal calculado y un caudal real en función de la máquina seleccionada.
Los conductos se calcularán según el caudal real de la máquina; siempre un modelo ligeramente más
capaz de lo calculado...
g
V =
QSE
0,33 * ( 1 − f ) * ( t ªINTERIOR − t ªROCIO )
(
m3
h
)
g
Sabiendo V :
g
V =C*S
g
V = caudal
g
C =
2 De 11
m
2
S = sección m
g
EJEMPLO de cálculo:
h
C = velocidad
V
S
Para pasar la velocidad a metros/segundo:
m3
V
C =
3600 * S
s
Cálculo conductos
frioycalor.info
Enunciado:
Datos conocidos:
H
Dimensiones en el punto A (salida de la máquina):
W (ancho)= 0.8 m.
H(alto)=0,45 m.
Sección en el punto A:
g
Caudal V =
9.720
m3
W
S=0,8 x 0,45= 0,36 m2
h
Perdida de carga ( ∆ p ) en las rejillas (difusores)= 1,5 mm.c.a.
g
3
Caudal total
V TOTAL = 9.720 m
Caudal en el punto E
VE = 2.349 m
Caudal en el punto F
VF = 2.025 m
g
h
3
g
h
3
h
Caudal en el punto D: Es el punto final, el caudal será el resto, después de todas las derivaciones:
g
g
g
g
3
V D = V TOTAL − (V E + V F ) = 5.346 m
h
Con estos datos (y el dibujo) podemos conocer las secciones de cada tramo:
Tramo:
W
(m)
H
(m)
Sección:
(m2)
A-B
0,8
0,45
0,360
B-C
0,7
0,45
0,315
C-D
0,6
0,45
0.270
B-E
0,45
0,45
0,202
C-F
0,45
0,45
0,202
Con las secciones y los caudales podemos conocer las velocidades CX de los tramos principales:
g
C AB
3
V AB
9.720 m h
=
=
= 7,5 m s
SAB * 3600 0,36m2 * 3.600
g
g
CBC =
3 De 11
m3
V BC
(9.720 − 2.349) h
=
= 6,5 m s
SBC * 3600
0, 315m2 * 3.600
g
CCD
V = caudal
h
h
C = velocidad
m
2
S = sección m
3
V CD
9.720 − (2.349 + 2.025) m
=
=
SCD * 3600
0,27m2 * 3.600
m3
= 5,5 m s
s
Cálculo conductos
frioycalor.info
Y las velocidades de las derivaciones:
g
3
g
3
CBE
V BE
2.349 m h
=
=
= 3,22 m s
SBE * 3600 0, 452 m2 * 3.600
CCF
V CF
2.025 m h
=
=
= 2,77 m s
SCF * 3600 0, 452 m2 * 3.600
Ahora calculamos el Diámetro equivalente (DE):
Para los tramos del conducto principal usaremos las formulas vistas al principio de este texto.
Pero para las derivaciones usaremos el ábaco .
(Porque el DE de las derivaciones calculado con formulas sale muy distinto y, de esta manera, vemos
los dos métodos)
DE del tramo principal: (Con formulas)
Es un tramo de sección rectangular luego la formula es:
DE = 1, 3 *
(W * H )0,625
(W + H)0,25
( W y H en milímetros... )
Tramo AB:
( 800 * 450 )
(W * H)0,625
= 1, 3 *
= 1, 3 *
= 649mm
0,25
(W + H)
(800 + 450)0,25
0,625
DE AB
Tramo BC:
( 700 * 450 )
(W * H)0,625
= 1,3 *
= 610mm
0,25
(W + H)
(700 + 450)0,25
0,625
DEBC = 1,3 *
Tramo CD:
( 600 * 450 )
(W * H )0,625
= 1,3 *
= 1,3 *
= 567mm
0,25
(W + H)
(600 + 450)0,25
0,625
DECD
DE de las derivaciones:
Los sacaremos del ábaco cuando tengamos el diferencial de presión por metro
g
(Con el caudal del tramo V X y
4 De 11
( ∆ pL ).
( ∆ p L ) podemos sacar del ábaco el D del tramo)
E
Cálculo conductos
Ahora calculamos
frioycalor.info
( ∆ pL ) :
Entramos al ábaco con estos datos:
Caudal total:
g
3
V AB = 9.720 m
[ NOTA: El caudal en el tramo AB es el caudal total...
Diámetro equivalente:
h
g
g
3
V AB = V TOTAL = 9.720 m
h
]
DE AB = 649mm
En el ábaco vemos la intersección de los dos datos: ( ver Ábaco )
La línea horizontal marca el caudal:
g
g
3
V AB = V TOTAL = 9.720 m
h
La línea diagonal marca el Diámetro equivalente: DE AB = 649mm
La Línea discontinua vertical indica la
Esta
∆p
∆p
L
para todos los tramos principales: ∆ p
L es constante en todo el recorrido principal; tramos AB, BC y CD.
Ahora calculamos la longitud equivalente:
Es la longitud real de cada tramo más un 50%.
LEQ = l + (l * 0,5)
Tramo AB: LEQAB = l + (l * 0,5) = 10 + (10 * 0,5) = 15m
Tramo BC: LEQBC = l + (l * 0,5) = 5 + (5 * 0,5) = 7,5m
Tramo CD: LEQCD = l + (l * 0,5) = 26 + (26 * 0,5) = 39m
Ahora calculamos la perdida de carga por tramo ∆ p :
Tramo AB: ∆ pAB = LEQ * ∆ p
L
= 15m * 0,1 mmm.c.a. = 1,5mm.c.a.
∆ p = 7,5m * 0,1 mm.c.a. = 0, 75mm.c.a.
Tramo BC: ∆ pBC = LEQ *
m
L
Tramo CD: ∆ pCD = LEQ * ∆ p
5 De 11
L
= 39m * 0,1 mmm.c.a. = 3, 9mm.c.a.
L
= 0,1 mmm.c.a.
Cálculo conductos
frioycalor.info
Ahora calculamos la Recuperación Estática: (Para los puntos de derivación B y C)
Para el Punto B: ∆ pRe cEstaB =
Para el Punto C: ∆ pRe cEstaC =
(C
2
AB
− CBC 2
16
(C
2
BC
− CCD2
16
) = ( 7,5
2
) = ( 6,5
− 6,52
)
16
2
)
− 5,52
= 0, 875mm.c.a.
= 0,75mm.c.a.
16
La Recuperación Estática total sera:
∆ pRe cEsta.TOTAL = ∆ pRe cEsta.B + ∆ pRe cEsta.C = 0, 875 + 0,75 = 1, 625mmm.c.a.
Y la Perdida de carga total será: (Para los tramos principales AB, BC y CD)
m
m
.c
.a
.
0,
8
5,
4
=
C
PuntoB
P
= 4,525mm.c.a.
Re
cu
Es
ta
.
(6, 025 − 1, 5)
∆p
∆ pB =
BC
=
0,
7
5
0,
7
+
5m
4,
6
5
m
.c
.a
.
=
c.E
st
a.
Re
∆p
AB
P
B
=
=
1,
5
∆ pTOTAL = 6, 025mm.c.a.
75
m
m
.c
.a
.
+
4,
5
25
=
5,
4
m
m
.c
.a
.
∆ pTOTAL = ∆ pAB + ∆ pBC + ∆ pCD + ∆ pDIFUSORD − ∆ pRe cEsta. = 1,5 + 0, 75 + 3, 9 + 1,5 − 1, 625 = 6, 025mm.c.a.
∆ pC =
(5, 4 − 0, 75)
∆ pD =
(5, 4 − 3, 9)
= 4, 65mm.c.a.
= 1,5mm.c.a.
Con este gráfico conseguimos la presión en PB y PC.
Para poder calcular los tramos de derivación BE y CF:
6 De 11
PuntoC
.
.a
.c
m
m
∆p
D
C
=
9
3,
PuntoD
sor,
difu
del
rga
a
c
.)
a de
.c.a
erdid
mm
La p
(1,5
do.
ia
c
nun
ún e
seg
Cálculo conductos
frioycalor.info
( NOTA: se usan las Δp en el punto PB y PC; no los valores de Recuperación Estática en esos puntos)
Tramo BE:
ΔpB=
4,25 mm.c.a.
ΔpE=
1,50 mm.c.a. (dato del enunciado).
Longitud:
7 metros.
LEQ = L + (L * 0,5) = 7 + (7 * 0,5) = 10,5m.
Longitud Equivalente:
∆ p ∆ pB − ∆ pE (difusor ) 4, 25 − 1,5mm.c.a.
=
=
= 0, 26 mmm.c.a.
L
LEQ
10,5m.
Con el caudal del tramo y la perdida de carga por metro, podemos ir al ábaco,
para buscar el DE del tramo:
3
V&BE = 2.349 m h
∆p
= 0, 26 mmm.c.a.
L
(para el tramo BE)
DE del tramo BE= 325 mm.
Tramo CF:
ΔpC=
4,65 mm.c.a.
ΔpF=
1,50 mm.c.a. (dato del enunciado).
Longitud:
7 metros.
Longitud Equivalente:
(igual que antes, en el tramo BE: LEQ=10,5m.)
Para ir al ábaco:
3
V&CF = 2, 025 m h
∆ p ∆ pC − ∆ pF (difusor ) 4, 65 − 1,5mm.c.a.
=
=
= 0,3 mmm.c.a.
L
LEQ
10,5m.
Luego la DE del tramo CF= 295 mm.
7 De 11
Cálculo conductos
Ábaco 2:
8 De 11
frioycalor.info
Cálculo conductos
Ábaco que relaciona caudal, DE, Velocidad y
9 De 11
frioycalor.info
∆p
L
Cálculo conductos
10 De 11
frioycalor.info
Cálculo conductos
11 De 11
frioycalor.info