10 CAPITULO 10

10.
INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN
10.1. Descripción de la Instalación
El edificio objeto de este proyecto se ha dividido, por una parte en la zona de
Naves, Talleres y dependencias técnicas en la que no se prevé climatización, y
por otra parte la zona de Oficinas y servicios comunes del Vivero para la que se
prevé climatización. Esta última parte del conjunto se ha dividido en las zonas
térmicas que aparecen resumidas en la tabla siguiente:
Sistema/Zona
Planta Baja
Despachos 1-6
Despachos 7-12
Sala de Descanso
Pasillo
Hall
Planta Alta
Dirección
Sala de usos múltiples
Aula Informática
Pasillo
Superficie
(m²)
24,6
26,0
21,7
69,3
86,4
52,5
157,4
103,0
176,2
Altura
(m)
3,5
3,5
3,5
3,5
7,0
3,5
3,5
3,5
3,5
Volumen
(m³)
86,1
91,0
75,9
242,5
604,8
183,7
550,9
360,5
616,7
Uso
Oficinas
Oficinas
Descanso (salas de)
Pasillos
Espera y recepción (salas)
Oficinas
Reuniones (salas de)
Aulas (sin fumadores)
Pasillos
10.2. Horarios de funcionamiento, ocupación y niveles de ventilación
La ocupación se ha estimado en función de la superficie de cada zona,
teniendo en cuenta los metros cuadrados por persona típicos para el tipo de
actividad que en ella se desarrolla.
Los niveles de ocupación de cada zona son los descritos en la tabla siguiente:
Horario de
Funcionamiento
Planta Baja
Funcionamiento
Despachos 1-6
Ocupación TIPICA
3
8,2
78
46
continuo 6-18h
Funcionamiento
Despachos 7-12
Ocupación TIPICA
3
8,7
78
46
continuo 6-18h
Funcionamiento
Sala de Descanso
Ocupación TIPICA
4
5,4
71
31
continuo 6-18h
Funcionamiento
Pasillo
Pasillos
6
11,5
100 205
continuo 6-18h
Funcionamiento
Hall
Espera y recepción (salas)
8
10,8
90
95
continuo 6-18h
Planta Alta
Funcionamiento
Dirección
Ocupación TIPICA
3
17,5
78
46
continuo 6-18h
Funcionamiento
Sala de usos múltiples
Ocupación TIPICA
56
2,8
78
46
continuo 6-18h
Personal de oficina.
Aula Informática
Ocupación TIPICA
36
2,9
78
46
Jornada partida
Funcionamiento
Pasillo
Pasillos
12
14,7
100 205
continuo 6-18h
Cs: Calor sensible en w aportado por persona a una temperatura ambiente de 25°C.
Cl: Calor latente en w aportado por persona a una temperatura ambiente de 25°C.
Sistema/Zona
Actividad
Nº
pers.
-
m² por
pers.
-
Cs
(w)
-
Cl
(w)
-
El caudal de aire de ventilación se obtiene en función del uso del local, de su
superficie y del número de ocupantes, aplicando la Tabla 2 de la norma UNE
100011.
Los niveles de ventilación asignados a cada zona son los que aparecen en la
siguiente tabla:
Caudal de aire exterior
Página 60
-
Por
local/otros
(l/s)
-
Valor
elegido
(m³/h)
-
Planta Baja
Por
persona
(l/s)
-
Despachos 1-6
10,0
1,0
-
129,1
1,5
Despachos 7-12
10,0
1,0
-
136,5
1,5
Sala de Descanso
20,0
15,0
-
260,4
4,0
Pasillo
-
-
-
242,5
1,0
Hall
8,0
4,0
-
1.296,0
3,0
Sistema/Zona
Por m²
(l/s)
Renov.
(1/h)
Horario de
Funcionamiento
-
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Horario especial
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Planta Alta
-
-
-
-
-
Dirección
10,0
1,0
-
275,6
1,5
Sala de usos múltiples
10,0
5,0
-
2.203,6
4,0
Aula Informática
8,0
-
-
1.802,5
5,0
Pasillo
-
-
-
616,7
1,0
Los niveles de iluminación y de potencia de los equipos eléctricos que se
emplearán en cada zona están enumerados en la lista siguiente:
Sistema/Zona
Tipo de iluminación
w
Nº
w/m²
Planta Baja
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
-
-
-
20,0
24
20,0
Despachos 1-6
Despachos 1-6
Ordenador PC-250w
250,0
2
20,3
Despachos 1-6
Ordenando PC-750w
750,0
1
30,5
Despachos 7-12
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
20,0
26
20,0
Despachos 7-12
Ordenador PC-250w
250,0
2
19,2
Despachos 7-12
Ordenando PC-750w
750,0
1
28,8
Sala de Descanso
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
20,0
21
20,0
Sala de Descanso
Motor eléctrico de 1w
0,8
2
0,1
Sala de Descanso
Ordenando PC-750w
750,0
2
69,1
15,0
69
15,0
15,0
86
15,0
-
-
-
20,0
52
20,0
Pasillo
Hall
Planta Alta
Dirección
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
Dirección
Ordenador PC-250w
250,0
3
14,3
Dirección
Ordenando PC-750w
750,0
1
14,3
Sala de usos múltiples
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
30,0
157
30,0
Sala de usos múltiples
Ordenando PC-750w
750,0
1
4,8
Sala de usos múltiples
Ordenador PC-250w
250,0
2
3,2
Aula Informática
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
25,0
103
25,0
Aula Informática
Ordenador PC-250w
250,0
36
87,4
Página 61
Horario de
Funcionamiento
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Aula Informática
Ordenando PC-750w
750,0
3
21,8
Pasillo
Alumbrado TIPICO.
Reactancia empotrada
15,0
176
15,0
Funcionamiento
continuo 6-18h
Funcionamiento
continuo 6-18h
Evolución del porcentaje de funcionamiento a lo largo del día para cada uno de
los horarios utilizados:
1
2
3
Referencia
4
5
6
0
0
0
Funcionamiento continuo 6-18h
0
0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
0
0
0
Horario especial
0
0
0
0 100 100 100 100 20
20
0
0
0
Personal de oficina. Jornada partida
0
0
0
0
50 100 100 100 100 100 10
10
50
0
7
8
9
10
11
Porcentaje de carga para cada hora solar
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
0
100 100
100 100
0
22
23
24
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10.3. Descripción de los cerramientos
En un anexo de esta memoria se relacionan los distintos cerramientos que
delimitan las zonas del edificio.
10.4. Condiciones exteriores de proyecto
Se tiene en cuenta la norma UNE 100001 para la selección de las condiciones
exteriores de proyecto, que quedan definidas de la siguiente manera:
Temperatura seca verano
Temperatura húmeda verano
Percentil condiciones de verano
35,5 °C
22,0 °C
5,0 %
Temperatura seca invierno
Percentil condiciones de invierno
1,9 °C
97,5 %
Variación diurna de temperaturas
Grado acumulados en base 15 – 15°C
Orientación del viento dominante
Velocidad del viento dominante
Altura sobre el nivel del mar
Latitud
15,7 °C
482 días-grado
SO
5,6 m/s
20 m
37° 25’ Norte
En un anexo de cálculo aparece la evolución de las temperaturas secas y
húmedas máximas corregidas para todos los meses del año y horas del día,
según las tablas de corrección que recoge la norma UNE 100014.
10.5. Condiciones interiores de cálculo
Las condiciones climatológicas interiores han sido establecidas en función de la
actividad metabólica de las personas y de su grado de vestimenta, siempre de
acuerdo con la ITE 02 Apartado 2.1.
Para las horas consideradas punta han sido elegidas las siguientes condiciones
interiores:
Sistema/Zona
Planta Baja
Despachos 1-6
Temperatura
seca (°C)
25,0
Verano
Humedad
relativa (%)
55,3
Página 62
Temperatura
húmeda (°C)
18,7
Invierno
Temperatura
seca (°C)
21,0
Despachos 7-12
Sala de Descanso
Pasillo
Hall
Planta Alta
Dirección
Sala de usos múltiples
Aula Informática
Pasillo
25,0
25,0
25,0
25,0
25,0
25,0
25,0
25,0
55,3
55,3
55,3
55,3
55,3
55,3
55,3
55,3
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
18,7
21,0
21,0
21,0
21,0
21,0
21,0
21,0
21,0
10.6. Método de cálculo de cargas térmicas
El método de cálculo utilizado TFM (método de la función de transferencia)
corresponde al descrito por ASHRAE en su publicación HVAC Fundamentals de
1988. En un anejo de este proyecto se realiza una sucinta descripción de este
método.
A continuación se muestra un resumen de resultados de cargas térmicas para
cada sistema y cada una de sus zonas.
Descripción
Planta Baja
Despachos 1-6
Despachos 7-12
Sala de Descanso
Pasillo
Hall
Planta Alta
Dirección
Sala de usos múltiples
Aula Informática
Pasillo
Carga
Refrigeración
Simultánea
(kW)
62,2
3,1
3,8
3,6
4,6
13,0
69,9
5,4
23,4
25,1
16,1
Carga
Refrigeración
Máxima
(kW)
3,1
3,8
3,7
4,9
13,0
5,8
23,4
25,8
17,3
Fecha para
Máxima
Individual
Carga
Calefacción
(kW)
Julio 15 horas
Julio 15 horas
Julio 15 horas
Julio 16 horas
Julio 15 horas
Julio 15 horas
Julio 17 horas
Julio 15 horas
Julio 17 horas
Julio 16 horas
Julio 14 horas
39,5
0,8
1,8
1,2
3,8
19,4
33,7
1,3
17,6
0,6
14,2
Volumen
Ventilación
(m³/h)
3.392
129
136
260
242
1.296
4.898
276
2.204
1.802
617
El detalle del cálculo de cargas térmicas se recoge en un anejo de este
proyecto y contiene las tablas del cálculo de cargas térmicas para los diferentes
sistemas, subsistemas y zonas en que se ha dividido el edificio.
10.7. Descripción de sistemas de climatización elegidos
Listado por sistemas y zonas para describir el tipo de sistema de climatización
elegido.
2 ACONDICIONADORES AUTÓNOMOS COMPACTOS VERTICALES AIRE-AIRE
Marca HITECSA, cuyas especificaciones técnicas son:
•
•
Planta Baja : MODELO ACVBZ 2302, con potencia frigorífica nominal de
65,0 kW, potencia calorífica nominal de 69,0 kW, potencia total absorbida
de 30,00kW, corriente total absorbida 51,0 A a 400V en trifásico, nivel
sonoro de 76 dB (A), caudal de aire de 12.000 m3/h y una presión estática
de 190 Pa.
Planta Alta : MODELO ACVBZ 2402, con potencia frigorífica nominal de
70,0 kW, potencia calorífica nominal de 74,0 kW, potencia total absorbida
de 31,80kW, corriente total absorbida 54,1 A a 400V en trifásico, nivel
sonoro de 76 dB (A), caudal de aire de 12.000 m3/h y una presión estática
de 190 Pa.
Las dimensiones de ambos modelos son: Largo = 2600 mm.; Ancho = 980 mm.; y
Alto = 2174 mm.
Página 63
10.8.
Distribución de Aire
10.8.1. SUBSISTEMA “Equipo A. Ac. Planta Baja”
10.8.1.1.CARACTERÍSTICAS DEL VENTILADOR
Caudal de aspiración y descarga:
Presión estática necesaria:
Presión total necesaria:
Temperatura del aire en los conductos:
Velocidad de descarga:
12.113,0 m³/h.
207,6 Pa.
276,7 Pa.
20,0 °C.
10,72 m/s.
Se ha seleccionado un equipo comercial con referencia HITECSA ACVBZ 2302
(Ajuste 1), girando a una velocidad de 1,0 r.p.m.
10.8.1.2.MÉTODO DE CÁLCULO
Las fórmulas de cálculo que se han utilizado son las expuestas en el manual
ASHRAE HANDBOOK . FUNDAMENTALS 1997 editado por la American Society of
Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. de las cuales
reproducimos las más importantes:
Pérdidas de presión por fricción:
L ρ ·v 2
·
Dh 2
−0.18
·Dh −0.04
y utilizando la ecuación de Blasius f = 0,173·α ·Re
∆P f = f ·
se obtiene la ecuación para el aire húmedo:
v1,82
∆Pf = α ·14,1·10 ·L· 1, 22
Dh
−3
Esta ecuación es válida para temperaturas comprendidas entre 15° y 40°,
presiones inferiores a la correspondiente a una altitud de 1000 m. Y
humedades relativas comprendidas entre 0% y 90%.
Siendo:
∆Pf:
f:
ε::
Dh:
v:
Re:
L:
α:
Pérdidas de presión por fricción en Pa.
Factor de fricción (adimensional).
Rugosidad absoluta del material en mm.
Diámetro hidráulico en m.
Velocidad en m/s.
Número de Reynolds (adimensional).
Longitud total en m.
Factor que depende del material utilizado (adimensional).
Pérdidas de presión por singularidades:
∆Ps = Co·
ρ ·v 2
2
Siendo:
∆Ps:
Co:
v:
ρ:
Pérdidas de presión por singularidades en Pa.
coeficiente de pérdida dinámica (adimensional).
Velocidad en m/s.
Densidad del aire húmedo kg/m³.
Los coeficientes Co de pérdida de carga dinámica se tienen tabulados para
los distintos tipos de accesorios normalmente utilizados en las redes de
conductos.
Métodos de dimensionamiento:
Página 64
El circuito de impulsión se ha calculado usando el método de Rozamiento
constante. Para el dimensionado del circuito de retorno se ha utilizado el
método de Rozamiento constante.
Este método consiste en calcular los conductos de forma que la pérdida de
carga por unidad de longitud en todos los tramos del sistema sea idéntica. El
área de la sección de cada conducto está relacionada únicamente con el
caudal de aire que transporta, por tanto, a igual porcentaje de caudal sobre
el total, igual área de conductos.
La presión estática necesaria en el ventilador se calcula teniendo en cuenta
la pérdida de carga en el tramo de mayor resistencia y la ganancia de
presión debida a la reducción de la velocidad desde el ventilador hasta el
final de éste tramo.
10.8.1.3.DIMENSIONES SELECCIONADAS
Conductos de impulsión
La red de conductos de impulsión consta de 26 conductos y 22 bocas de
distribución. Los resultados detallados tramo a tramo se exponen en los anejos
de cálculo incluidos en esta memoria. A continuación se detallan los
resultados más importantes:
Caudal de impulsión 12.113,0 m³/h.
Pérdida de carga en el conducto principal 0,3 Pa/m.
La mayor pérdida de carga se produce en la boca BI41 [19] y alcanza el valor 73,0 Pa.
La menor pérdida de carga se produce en la boca BI50 [7] y alcanza el valor 51,1 Pa.
La máxima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [1-2] y tiene el valor 4,985 m/s.
La mínima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [12-13] y tiene el valor 1,505 m/s.
Conductos de retorno
La red de conductos de retorno consta de 20 conductos y 13 bocas de
distribución. Los resultados detallados tramo a tramo se exponen en los anejos
de cálculo incluidos en esta memoria. A continuación se detallan los
resultados más importantes:
Caudal de retorno 12.113,0 m³/h.
Pérdida de carga en el conducto principal 0,7 Pa/m.
La mayor pérdida de carga se produce en la boca BR65 [47] y alcanza el valor 203,7 Pa.
La menor pérdida de carga se produce en la boca 923 [32] y alcanza el valor 117,8 Pa.
La máxima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [28-29] y tiene el valor 7,084 m/s.
La mínima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [45-48] y tiene el valor 3,267 m/s.
10.8.2. SUBSISTEMA “Equipo A. Ac. Planta Alta”
10.8.2.1.CARACTERÍSTICAS DEL VENTILADOR
Caudal de aspiración y descarga:
Presión estática necesaria:
Presión total necesaria:
Temperatura del aire en los conductos:
Velocidad de descarga:
11.882,2 m³/h.
215,3 Pa.
281,8 Pa.
20,0 °C.
10,51 m/s.
Se ha seleccionado un equipo comercial con referencia HITECSA ACVBZ 2302
(Ajuste 1), girando a una velocidad de 1,0 r.p.m.
Página 65
10.8.2.2.MÉTODO DE CÁLCULO
Las fórmulas de cálculo que se han utilizado son las expuestas en el manual
ASHRAE HANDBOOK . FUNDAMENTALS 1997 editado por la American Society of
Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. de las cuales
reproducimos las más importantes:
Pérdidas de presión por fricción:
L ρ ·v 2
·
y
Dh 2
f = 0,173·α ·Re−0.18 ·Dh −0.04
∆P f = f ·
utilizando
la
ecuación
de
Blasius
se obtiene la ecuación para el aire húmedo:
∆Pf = α ·14,1·10 −3 ·L·
v1,82
Dh1, 22
Esta ecuación es válida para temperaturas comprendidas entre 15° y 40°,
presiones inferiores a la correspondiente a una altitud de 1000 m. Y
humedades relativas comprendidas entre 0% y 90%.
Siendo:
∆Pf:
f:
ε::
Dh:
v:
Re:
L:
α:
Pérdidas de presión por fricción en Pa.
Factor de fricción (adimensional).
Rugosidad absoluta del material en mm.
Diámetro hidráulico en m.
Velocidad en m/s.
Número de Reynolds (adimensional).
Longitud total en m.
Factor que depende del material utilizado (adimensional).
Pérdidas de presión por singularidades:
∆Ps = Co·
ρ ·v 2
2
Siendo:
∆Ps:
Co:
v:
ρ:
Pérdidas de presión por singularidades en Pa.
coeficiente de pérdida dinámica (adimensional).
Velocidad en m/s.
Densidad del aire húmedo kg/m³.
Los coeficientes Co de pérdida de carga dinámica se tienen tabulados para
los distintos tipos de accesorios normalmente utilizados en las redes de
conductos.
Métodos de dimensionamiento:
Para el dimensionado del circuito de retorno se ha utilizado el método de
Rozamiento constante.
Este método consiste en calcular los conductos de forma que la pérdida de
carga por unidad de longitud en todos los tramos del sistema sea idéntica. El
área de la sección de cada conducto está relacionada únicamente con el
caudal de aire que transporta, por tanto, a igual porcentaje de caudal sobre
el total, igual área de conductos.
La presión estática necesaria en el ventilador se calcula teniendo en cuenta
la pérdida de carga en el tramo de mayor resistencia y la ganancia de
Página 66
presión debida a la reducción de la velocidad desde el ventilador hasta el
final de éste tramo.
10.8.2.3.DIMENSIONES SELECCIONADAS
Conductos de impulsión
La red de conductos de impulsión consta de 47 conductos y 35 bocas de
distribución. Los resultados detallados tramo a tramo se exponen en los anejos
de cálculo incluidos en esta memoria. A continuación se detallan los
resultados más importantes:
Caudal de impulsión 11.882,2 m³/h.
Pérdida de carga en el conducto principal 0,5 Pa/m.
La mayor pérdida de carga se produce en la boca BI9 [42] y alcanza el valor 137,3 Pa.
La menor pérdida de carga se produce en la boca 497,67 [13] y alcanza el valor 80,0 Pa.
La máxima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [19-23] y tiene el valor 7,259 m/s.
La mínima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [14-15] y tiene el valor 2,242 m/s.
Conductos de retorno
La red de conductos de retorno consta de 16 conductos y 9 bocas de
distribución. Los resultados detallados tramo a tramo se exponen en los anejos
de cálculo incluidos en esta memoria. A continuación se detallan los
resultados más importantes:
Caudal de retorno 11.882,2 m³/h.
Pérdida de carga en el conducto principal 0,5 Pa/m.
La mayor pérdida de carga se produce en la boca BR75 [58] y alcanza el valor 144,4 Pa.
La menor pérdida de carga se produce en la boca BR79 [65] y alcanza el valor 91,2 Pa.
La máxima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [52-54] y tiene el valor 7,611 m/s.
La mínima velocidad se alcanza en el conducto Conducto [64-65] y tiene el valor 2,447 m/s.
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