TCP - Motorex

Memoria Técnica
TCP Ventilador Tuboaxial Jet Fan
400, 450 Y 500 mm de diámetro
TCP/Febrero/2010
TCP
MEMORIA TÉCNICA
EQUIPOS DE VENTILACIÓN TUBOAXIALES TIPO JET FAN
INDICE
1.
Introducción
2
2.
Ventajas contra un sistema de ventilación convencional
3
3.
Normativas
3
4.
Métodos de Cálculo
4.1.
Cálculo de ventilación por líneas de impulsión
4.1.1. Caudal Total
4.1.2. Distancia entre líneas de ventilación
4.1.3. Número y distancia entre líneas de ventilación
4.1.4. Distancia entre ventiladores
4.1.5. Caudal por línea de ventilación
4.1.6. Caudal por metro lineal
4.1.7. Caudal del ventilador
4.1.8. Conclusiones
4
5
5
5
6
6
7
7
7
7
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.2.4.
4.2.5.
4.2.6.
4.2.7.
Cálculo de ventilación por dilución de CO
Cálculo de la distancia de recorrido
Cantidad de CO
Cálculo de Caudal
Caudal por línea de ventilación
Caudal por metro lineal
Caudal del ventilador
Conclusiones
7
8
8
8
9
9
9
9
4.3.
4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.3.4.
4.3.5.
4.3.6.
4.3.7.
4.3.8.
4.3.9.
4.3.10.
Cálculo por áreas de ventilación
Cálculo del volumen del recinto
Cálculo del Caudal
Cálculo de la velocidad inducida
Cálculo de Fuerza
Áreas cubiertas por el ventilador
Cálculo del dardo
Distancia entre equipos
Número y distancia de líneas de ventilación
Distribución de dimensiones
Conclusiones
5.
6.
1
9
9
9
9
10
10
10
10
11
11
12
Ventilación tradicional
5.1.
Caudal total por renovaciones
5.2.
Caudal por número de plazas
5.3.
Equipos de ventilación y extracción
5.4.
Ducteria
12
12
12
13
13
5.5.
5.5.1.
5.5.2.
Costos
Costos sistema tradicional con ducteria
Costos sistema Jet Fans
14
14
14
5.6.
5.7.
Consumo energético entre sistemas
Conclusiones
14
15
Uso de CFD para el cáudal de Jet Fans
15
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EQUIPOS DE VENTILACIÓN TUBOAXIALES TIPO JET FAN
1. INTRODUCCION
La ventilación en espacios cerrados como estacionamientos o parqueos, es fundamental, para eliminar de la
atmósfera todos aquellos contaminantes, dañinos a las personas que se encuentran dentro del recinto, aportando
aire fresco necesario para transeúntes o conductores.
Los caudales a desplazar, pueden ser calculados con base en diferentes parámetros: renovaciones de aire,
cantidad de aire requerida para la dilución de contaminantes o volumen por cantidad de ocupantes en
estacionamientos. El criterio a aplicar depende de las regulaciones y normativas establecidas; además de los
contaminantes existentes.
Los sistemas tradicionales de extracción y algunas veces de inyección, trabajan en conjunto con la
colocación de ductos y rejillas, aunque la colocación de estas no es la más adecuada para llevar al cabo una
ventilación eficiente.
Zonas poco efectivas en un recinto
El sistema propuesto se basa en la colocación de unidades pequeñas de ventilación, en la parte superior del
recinto, de manera que se tenga el control de la ventilación y distribución de la misma, dentro de la estructura. Los
equipos toman el aire y lo impulsan sucesivamente, haciendo una cobertura total y uniforme de la altura del lugar,
haciendo más eficiente la ventilación, ya que el mismo volumen de aire es arrastrado captando contaminantes en cada
paso.
El resultado final, es similar al que se obtiene por un sistema mecánico por ducteria, impulsando el aire de un
lugar a otro, hasta extraerlo.
Cobertura de ventilación con equipos tipo Jet Fan
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La ubicación de los equipos debe ser analizada como algo especial para cada aplicación, ya que le estructura
del lugar puede llegar a afectar la eficiencia del sistema, por la ubicación de columnas, cubos de ascensores, rampas,
etc.
La inducción de aire a través de múltiples equipos resulta en una cadena de aire moviéndose continuamente
que pueden remover gases orgánicos como monóxido de carbono (CO) proveniente de los carros o dióxido de carbono
proveniente de seres humanos ocupantes de un espacio cerrado.
La densidad del CO es de 0.968, por lo que se acumulará normalmente en las partes altas del estacionamiento.
Velocidades de aire en sistemas convencionales
2.VENTAJAS CONTRA UN SISTEMA DE VENTILACIÓN CONVENCIONAL
· Elimina la inversión por diseño e instalación de ducteria, así como el mantenimiento. Reduce las pérdidas de presión
por fricción, con lo que los ventiladores principales de inyección, pueden reducir sus RPM; bajando el consumo
energético (costo de operación) y reduciendo el nivel sonoro general.
· Facilita la optimización de espacios, al eliminar grandes tiros de ducteria con diferentes diámetros a lo largo de la
misma.
· Optimización por uso por demanda, ya que es factible la colocación de sensores y la operación de equipos se puede
hacer por zonificación.
3.NORMATIVAS
Normativas empleadas para el cálculo de estacionamientos:
· La norma ANSI/ASHRAE STANDARD 62-1989 Para estacionamientos cerrados. Define para la ventilación los
siguientes parámetros:
cfm/ft2 de área de piso, o 6 Cambios de aire por hora.
· NFPA STANDARD 88-A Para estacionamientos cerrados.
1 cfm/ft2 Mínimo.
· El reglamento de construcciones del Distrito Federal (México) indica:
10 renovaciones de aire por hora.
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En cada caso, deberán observarse los Reglamentos y Normativas existentes para cada aplicación. A manera
de guía, adjunto una breve tabla con los parámetros de referencia actuales en distintos países.
Paises
Requerimientos de Ventilación por diferentes paises
Ventilación
Concentración MAX permitida CO
300 m3/h / espacio
Belgica
Croacia
Dinamarca
Irlanda
6 renovaciones / hora
5 renovaciones / hora
6 renovaciones / hora
Francia
300 m3/h / espacio
Alemania
300 m3/h / espacio
Italia
Inglaterra
España
Holanda
Canada
300 m3/h / espacio
6 renovaciones / hora
120 l/seg / espacio
4 renovaciones / hora
India
6 a 10 renovaciones / hora
Japon
Singapur
6.35 - 7.62 l/s / m2
USA
6 renovaciones / hora
2
7.6 l/s / m
ASHRAE
NFPA
Mexico DF
CO 200ppm / 30min
CO 11/13 ppm in 8h
CO 25/30ppm in 1h
CO 50 ppm
CO 9ppm in 8h
CO 35ppm in 1h
6 renovaciones / hora
10 renovaciones / hora
4. MÉTODOS DE CÁLCULO
Los caudales a desplazar, pueden ser calculados con base en diferentes parámetros: renovaciones de aire,
cantidad de aire requerida para la dilución de contaminantes o volumen por cantidad de ocupantes en
estacionamientos. El criterio a aplicar depende de las regulaciones y normativas establecidas; además de los
contaminantes existentes. Es por ello que a continuación se establecen tres métodos ejemplificados de cálculo
distintos, para el mismo estacionamiento; el uso y aplicación de alguno(s) de ellos, dependerá del objetivo que se
persiga, de acuerdo a las necesidades de ventilación contempladas en el diseño, así como el nivel sonoro máximo
permisible.
La ventilación de estacionamientos o zonas subterráneas puede calcularse por los siguientes métodos:
· Líneas de Impulsión: Este método contempla una “red” de colocación de Jet Fans que se expande en el recinto;
calculando primeramente la ubicación de los equipos y posteriormente las necesidades de caudal. El número de
equipos puede ser mayor, por lo que el caudal de cada uno de ellos se ve reducido.
· Dilución de CO: Para casos en los que las regulaciones de contaminantes, sean el punto principal a observar, éste
método garantiza la ventilación mínima para eliminarlos, contemplando los parámetros máximos permitidos de
concentración de CO. Para ello, se tomarán en cuenta el tipo de vehículo así como sus contaminantes emitidos. Este
cálculo, permite hacer más útil el uso de sensores para programar ventilaciones zonificadas.
· Áreas de ventilación: Este método garantiza una ventilación eficiente, para casos en los que se necesite controlar
temperatura, humedad y disminución de aire viciado. A partir de los ventiladores a usar, de acuerdo a las restricciones
de espacio y/o velocidades de aire, se calcula la ventilación más eficiente.
4
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4.1. CALCULO DE VENTILACIÓN POR LINEAS DE IMPULSIÓN
Información inicial:
Estacionamiento de un nivel para oficinas, con tráfico por la mañana.
Porcentaje de espacios ocupados por hora : 70 %
H= Altura del estacionamiento= 3.0 mts.
Número de lugares de estacionamiento: 334
L= Largo del estacionamiento = 126 mts
A= Ancho del estacionamiento = 70 mts.
Número de renovaciones a considerar: 6 cambios / hora
En este ejemplo, se está considerando que la extracción del aire se efectuará en la parte opuesta a las rampas
de acceso. Por ello, la colocación de las líneas de ventilación se hará en el sentido con longitud más corta. En cada
caso, es conveniente analizar el sentido del aire, para definir correctamente la colocación de los equipos.
4.1.1.
Caudal total, considerando 6 C/hr
Qt = Volumen del estacionamiento x
Qt = (L x A x H) x
renovaciones
hr
renovaciones
hr
2
Qt = 126 x 70 x 3 x 6 = 158,760 m
hr
3
3
158,760 m /hr (Aprox 475 m /hr por automóvil)
4.1.2.
B = 3H
5
Distancia entre líneas de ventilación (B)
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Donde
B=Distancia entre líneas de ventilación
H = altura del estacionamiento
B = 3*3 = 9 mts.
B=9
mts
4.1.3. Número y distribución de las líneas de ventilación
En este ejemplo, las líneas se distribuirán sobre la longitud del estacionamiento, tal y como muestra el
diagrama.
Núm. segmentos = L = 126 = 14 segmentos
9
B
Líneas de ventilación
126 m
70 m
Distribución de 14 segmentos con 13 líneas de ventiladores
4.1.4.
Distancia entre ventiladores (D)
D = 1.32 BH
Sustituyendo los valores
D = 1.32 * 5.19 = 6.85 mts.
La longitud a lo largo de la cual se colocarán los ventiladores es de 70 metros, por lo que el número de
ventiladores por línea es de 7. Para calcular esto se considera una longitud aprox. para el Jet Fan.
1.9
6.85
8.75
8.75
8.75
8.75
8.75
8.75
8.75
68.1
6
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4.1.5.
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Caudal por línea de ventilación
El caudal por línea de ventilación lo podemos calcular dividiendo el caudal total (Qt) entre en número de líneas
158,760
m3
m3
= 12,212 hr
hr
13 líneas
4.1.6. Como cada línea tiene 70 mts (en este ejemplo, esta es la longitud de cada línea de ventilación),el caudal por
unidad de longitud de línea (q) será
3
q = 12,212 = 174.45 m por cada metro lineal
hr
70
4.1.7.
El valor de caudal de cada ventilador (Qv) será determinado por la siguiente fórmula
4
4
Qv = 4.5 x
H
B
x q = 4.5 x
3
9
x 174.45 = 596.49
m3
hr
4.1.8. Conclusión
Se requieren 13 líneas de ventilación y 7 ventiladores en cada una, 91 ventiladores en total. El caudal para
elegir el ventilador es de 597 m3/hr.
Es un número muy elevado de ventiladores, por ello se elaborarán otros dos métodos para su comparación.
Para la extracción de aire, con un caudal de 79,380 m3/hr, se emplearán dos equipos modelo CM tamaño 1250
girando a 720 RPM con 20 HP.
4.2. CALCULO DE VENTILACIÓN POR DILUCIÓN DE CO
De acuerdo a Norma Alemana VDI 2053 JAN 2002
Consideremos la misma información inicial:
7
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Estacionamiento de un nivel para oficinas, con tráfico por la mañana.
P= Porcentaje de espacios ocupados por hora : 70 %
H= Altura del estacionamiento= 3.0 mts.
n1= Número de lugares de estacionamiento: 334
L= Largo del estacionamiento = 126 mts
A= Ancho del estacionamiento = 70 mts.
4.2.1. Cálculo de distancia (recorrido de un carro dentro del recinto)
Donde:
S = Total de la distancia manejada
Sman = Distancia manejada en maniobras
Srmp = Distancia en rampas
S1 = Porcentaje promedio de distancia manejada en n1
S = Sman + 1/2 Sn + Srmp
S1 = 266 mts ;
Sman = 10 mts;
Sentr = 8.6 mts;
Ssal= 8.6 mts.
S = 10 + 266/2 + 17.2 = 160.2 mts
4.2.2. Fórmula para determinar la cantidad de CO
Donde:
P= Porcentaje de ocupación
e= emisión de CO de acuerdo a tabla 1
En este caso, al ser S > 80 mts, se considera:
e= 0.89 x S 0.49 =0.89 x 160.20.49 = 10.70 gr
ρco= Densidad de CO= 1.16 kg/m3 a 200 ºC
qco1 =
Tabla 1
Emisiones de CO (gr)
Motor caliente
0.008 x S
Motor frío
S<80 mts
7.6
0.49
Motor frío
80 mts < S < 500 mts 0.89 x S
Donde S es la distancia recorrida
Pe
= 0.7 x 0.89 x 160.2 0.49 = 0.006456 m3/hr por auto
pco
Para este ejemplo COperm se asume como 50 ppm y COsal (CO en salidas) debe ser 0 ppm.
4.2.3.
La cantidad necesaria de ventilación (Q) puede ser calculada como sigue:
[((qco] ) * n )(fg)
Q = pco 1+ co 1
perm
sal
Q=
((0.006456)334)(1.0)
= 43,126.08 m3/hr
(50-0)10-6
Fg = Factor de servicio
Fg = 1.0 para sistemas con ventiladores de impulsión tipo Jet Fans
Para el caso de ductos se considera, 1.2
De aquí, una vez que conocemos el caudal, regresamos al punto 5 del ejemplo anterior, para realizar la distribución.
8
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4.2.4.
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Caudal por línea de ventilación
El caudal por línea de ventilación lo podemos calcular dividiendo el caudal total (Qt) entre en número de líneas
3
43,126.08 m
hr
m3
= 3,317.39
hr
13 líneas
4.2.5. Como cada línea tiene unos 70 mts (en este ejemplo, esta es la longitud de cada línea de ventilación),el caudal
por unidad de longitud de línea (q) será
m3
3,317.39
= 47.39
por cada metro lineal
q=
hr
70
4.2.6. El valor de caudal de cada ventilador (Qv) será determinado por la siguiente fórmula
4
4
Qv = 4.5 x
H x q = 4.5 x
B
3
9
x 47.39 = 162.03
m3
hr
4.2.7 Conclusión
El caudal total es de 43,126.08 m3/hr, este caudal deberá ser distribuido por jet fans a lo largo del
estacionamiento. El caudal por equipo deberá ser de 162.03 m3/hr.
Como se observa, el requerimiento de Q para cumplir con 50 ppm, es menor que el caudal considerado en el
método por líneas de impulsión.
Considerando que el objetivo no es sólo eliminar el CO, sino que se requiere también, ventilar otro tipo de
contaminantes, controlar temperatura y humedad; entonces se evaluará otro método.
Para la extracción de aire, con un caudal de 21,563 m3/hr, se emplearán dos equipos modelo CM tamaño 630
girando a 1358 RPM con 7.5 HP.
4.3. CALCULO POR AREAS DE VENTILACIÓN
Consideremos la misma información inicial:
Estacionamiento de un nivel para oficinas, con tráfico por la mañana.
P= Porcentaje de espacios ocupados por hora : 70 %
H= Altura del estacionamiento= 3.0 mts.
n1= Número de lugares de estacionamiento: 334
L= Largo del estacionamiento = 126 mts
A= Ancho del estacionamiento = 70 mts.
4.3.1.
Cálculo del Volumen (V) [m3] del estacionamiento
V= L x A x H = 126 x 70 x 3 = 26,460 m2
4.3.2.
Cálculo del caudal (Q)
Renovaciones = 6 R / hr (0.0016 R / seg)
Q= V x R = 26,460 x 6 = 158,760 m2/hr
4.3.3. Obtención de la Velocidad inducida (Vi)
Donde:
La= Longitud media del recorrido del aire (Distancia desde entrada a salida de aire)
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Vi= renovaciones/seg x La
Vi= 0.0016 x 133 mts = 0.2128
4.3.4.
Cálculo de Fuerza
Hasta este momento conocemos las velocidades y caudales. En este punto, es necesario elegir un ventilador
Jet Fan, que más se adecúe al diámetro permitido y nivel sonoro.
Para este caso, vamos a considerar el modelo TCP 400 con un caudal en las RPM mínimas de
3,240 m3/hr ( 0.90 m3/seg).
4
QJ
F=
2
J
Donde:
3
QJ= Caudal del Jet Fan en m /seg
ρ= Densidad estándar (1.2 Kg/m3)
Ø=Diámetro del ventilador elegido (m)
4
F=
(1.2) 0.902 = 8.59
0.40
4.3.5. Áreas a ventilar
Donde:
Spn= Superficie Ventilación Normal
8.59
F
Spn=
=
= 303.99
(0.52) Vi2 (0.52)(1.29)(0.2128)
4.3.6. Cálculo del Dardo (Ld)
Donde:
Vo= Velocidad de salida de aire en Jet Fan
Ø= diámetro del Jet Fan
S= Sección del ventilador (m2)
Sección del ventilador diámetro 400 = 0.125 m2
Ld = 5
VQ =
Vo
Vi
m
m
Q 3240
=
= 25,920 = 7.2
seg
hr
S 0.125
Ld = 5
7.2
= 67.66 m
0.2128(0.40)
Para este punto, el valor de 67 metros, indica que para el dardo del ventilador, en el metro 67 vamos a
tener 0.25 m/seg de velocidad de aire. Este valor es el requerimiento ASHRAE como velocidad mínima. En caso de
requerir mayor velocidad de aire, será conveniente reducir esta distancia, acercando más a los equipos.
Continuando, retomamos el cálculo de la distancia, entre líneas
4.3.7. Conocemos el área total Spn, conocemos la longitud del dardo, de ahí obtenemos la distancia entre equipos:
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67 mts
Spn = 303 mts
? mts
Distancia entre equipos = Spn / Ld = 303 / 67 = 4.52 mts
67 mts
Spn = 303 mts
4.52 mts
4.3.8. Número y distribución de las líneas de ventilación
En este ejemplo, las líneas se distribuirán sobre la longitud del estacionamiento, tal y como muestra el
diagrama.
Num segmentos=
Longitud total
126
=
= 27.8 segmentos (28 segmentos)
Distancia entre segmentos 4.52
4.3.9. Estas dimensiones se distribuyen en el plano como sigue:
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4.3.10 Conclusión
El caudal total es de 158,760 m3/hr, este caudal deberá ser distribuido por jet fans a lo largo del
estacionamiento. Se consideró el modelo TCP 400 con un caudal en las RPM mínimas de 3,240 m3/hr ( 0.90 m3/seg).
El número de equipos es de 28 pzas. Con la posibilidad de operarse con sensores, para zonificación de
ventilación. Para zonas con ocupación alta.
Esta propuesta es la mejor, por análisis costo beneficio. Cumpliendo los requerimientos de ventilación para
todo el estacionamiento conseguimos con 28 equipos cubrir toda el área.
En este caso en particular y debido al tipo de estacionamiento, horario de operación y porcentaje de ocupación,
seleccionaremos este método.
Para la extracción de aire, con un caudal de 79,380 m3/hr, se emplearán dos equipos modelo CM tamaño 1250
girando a 720 RPM con 20 HP.
5. VENTILACIÓN TRADICIONAL
Aplicación de los Jet Fans : Ventajas
En páginas anteriores se han evaluado tres métodos diferentes para colocación de Jet Fans; pero resulta muy
conveniente comparar esta nueva forma de ventilación para estacionamientos, con el método tradicional de
ventilación: usando equipos de inyección y extracción con ductos y rejillas.
Mediante este comparativo se podrán evaluar las ventajas de esta forma de ventilación, su eficiencia y sobre
todo, la reducción cuantitativa de consumo de energía e inversión.
5.1. Cálculo del Caudal Total por renovaciones de aire
El caudal total viene dado por:
Volumen del recinto: 126x70x3= 26,460 m3
Renovaciones por hora: Se recomiendan 6 a 8
Qt= V x Renovaciones de aire por hora = 26,460 m3 x 7 = 185,220 m3/hr
5.2. Cálculo del Caudal Total por número de plazas
Caudales de ventilación mínimos exigidos
Caudal en l/s
Aparcamientos y garajes
120 por plaza
CODIGO TECNICO DE EDIFICACIÓN ESPAÑA DB HS 3
Qt= 334 plazas x 120
S
= 334 x 432
m3
m3
= 144,288
hr
hr
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Caudal a considerar: 144,288 m3/hr
5.3. Equipos de ventilación
a. Inyección
Dos piezas de 75,751 m3/hr cada una (5% más caudal para inyección)
Pe= 0.23 “wg ( 8.38 mm c.a.)
Modelo: CDAFH-36/36 con 25 HP, girando a 317 RPM
b. Extracción
Dos piezas de 72,144 m3/hr cada una
Pe= 0.33 “wg ( 8.38 mm c.a.)
Modelo:CM-1250 con 20 HP, girando a 666 RPM
5.4. Ducteria
Caudal inyección
Cada ventilador
3
151,502 m /hr
3
75,751 m /hr
Velocidad máxima en ducteria
Caudal inicial:
10 m/seg
3
75,751 m /hr
Dos tramos de ductería con las siguientes características:
Caudal por tramo
3
75,751 m /hr
3
56,813 m /hr
3
37,876 m /hr
3
18,938 m /hr
Caudal extracción
Cada ventilador
13
metros
0m
16m
32m
48m
144,288 m3/hr
72,144 m3/hr
Velocidad
12m/seg
12m/seg
12m/seg
12m/seg
Sección de ducto
2
1.75 m
2
1.32 m
2
0.88 m
Tamaño de ducto (LxL) m
0.6
2.92
0.6
2.19
0.5
1.75
TCP
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EQUIPOS DE VENTILACIÓN TUBOAXIALES TIPO JET FAN
Velocidad máxima en ducteria
10m/seg
3
Caudal inicial:
72,144 m /hr
Cuatro tramos de ducteria con las siguientes caracteristicas:
Caudal por tramo
3
36,072 m /hr
3
27,054 m /hr
3
18,036 m /hr
3
9,018 m /hr
metros
0m
16m
32m
48m
Velocidad
12m/seg
12m/seg
12m/seg
12m/seg
Sección de ducto
0.84m
0.63m
0.42m
Tamaño de ducto (LxL)
0.5
1.67
0.5
1.25
0.4
1.04
5.5. Costos
5.5.1. A continuación se detallan los costos aproximados para la compra, instalación y puesta en marcha del sistema
tradicional ejemplificado:
Costos aproximados
Concepto
Equipos de ventilación
Inyección
Equipo CDAFH-36/36 25 HP
Extracción
Equipo CM 1250 20 HP
Material Costo
7516 Kg de lam. Galvanizada
% Total
35%
17%
Ducteria
Instalación y puesta en marcha
18%
29%
* Aproximación para efecto de cálculo
*No estan contemplados costos de mantenimiento futuro
100%
5.5.2. Costos del sistema con Jet Fan
Costos aproximados
Equipos de ventilación
Concepto
% Total
Jet Fan
TCP 400
57%
Extracción
Equipo CM 1250 20 HP
17%
Instalación y puesta en marcha
* Aproximación para efecto de cálculo
*No estan contemplados costos de mantenimiento futuro
9%
83%
5.6. Consumo energético entre sistemas
La colocación de equipos tipo Jet Fan, supone el uso de sensores de CO y/o temperatura, para activar por
zonas la operación de los mismos. Esto supone un consumo moderado de energía.
Condiciones:
El estacionamiento presenta tráfico por la mañana (abierto de 7am a 10 pm), y su ocupación a lo largo del día
es de un 70%, por lo que se puede considerar:
Jet fans: operación del 70% de los equipos tres veces al día por 4 horas.
Extractores: operación continua de 7am a 10 pm
14
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EQUIPOS DE VENTILACIÓN TUBOAXIALES TIPO JET FAN
Sistema con ducteria
Equipos
de ventilación
Inyección
Extracción
Cantidad
2
2
Potencia
Kw
18.64
14.91
Potencia Total
Kw
37.29
29.83
Horas por dia
de uso
15
15
Kwh / bimestre
33,557
26,846
Tarifa *
$
$
Monto
2.60 $
2.60 $
87,248
69,799
TOTAL: $ 157,057
Sistema con Jet Fans
Equipos
Cantidad
de ventilación
Inyección
Extracción
28
2
Potencia
Kw
0.09
14.91
Número de
ventiladores
encendidos
19.60
2.00
Potencia Total Horas por dia
Kwh / bimestre Tarifa *
Kw
de uso
1.8228
29.8284862
12
12
$
$
1,312.42 $
21,476.51 $
2.60 $
2.60 $
Monto
3,412
55,839
TOTAL: $ 59,251
* Tarifa establecida DAC para consumos arriba de 250 Kw/hr por mes en casa habitación o departamentos.
El consumo energético con Jet Fans disminuye un 62.2%. Debido al uso de sensores, cuyo costo inicial es muy
reducido.
Nos da un ahorro de $97,796 MXP por bimestre.
5.7 Conclusión
El uso de Jet Fans definitivamente genera un ahorro en la inversión inicial (un 17% menos), además del
consumo energético zonificado, con el cual se disminuye el consumo por sistema normal de inyección-extracción, en
un 62 %.
6. USO DE CFD PARA EL CÁLCULO DE JET FANS
CFD - Computational fluid dynamic
Es una rama de la mecánica de fluidos, que usa métodos numéricos y algoritmos para analizar y resolver
problemas de fluidos. Se usa una computadora para simular los millones de iteraciones necesarias para calcular el
comportamiento del fluido con las superficies y condiciones de frontera.
El cálculo de complica cuando el comportamiento de sistemas de flujo fluido presenta turbulencias.
Su uso en el cálculo de Jet Fans es definitivo, aunque requiere lapsos de tiempo para poder representar la
geometría en el programa y a su vez, iniciar la introducción de constantes y variables.
Los resultados son particularmente muy ilustrativos, ya que de forma gráfica y muy clara, se muestran los
parámetros a controlar y su comportamiento.
Análisis que se pueden obtener:
Jet profile de los equipos
Análisis de temperatura en distintas alturas
Análisis de CO en distintas alturas
Análisis de Velocidad de aire a distintas alturas
A continuación mostramos un ejemplo de los resultados que ofrece el CFD, medio por el cual S&P ofrece a sus
clientes una forma de comprobación de resultados.
15
TCP
MEMORIA TÉCNICA
EQUIPOS DE VENTILACIÓN TUBOAXIALES TIPO JET FAN
M01- Level E4 Normal V0.0 Jet Profile
Speed (m/s)
5
4
3
2
1
0
Aquí se observa que el desempeño de los Jet fans cubre el local en estudio. Con Velocidades promedio muy
buenas para eliminación de contaminantes.
16
TCP
MEMORIA TÉCNICA
EQUIPOS DE VENTILACIÓN TUBOAXIALES TIPO JET FAN
M01- Level E4 Normal V0.0 Temperature at H = 1.7 m
Temperature (degC)
35
34
33
32
31
30
En una altura de 1.7 metros, que es una altura promedio para estancia del ser humano, la temperatura no
asciende, en condiciones pico, a niveles altos no aptos para el ser humano.
17
TCP
MEMORIA TÉCNICA
EQUIPOS DE VENTILACIÓN TUBOAXIALES TIPO JET FAN
M01- Level E4 Normal V0.0 Speed at H = 1.7 m
Speed (m/s)
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
La velocidad promedio es en una gran superficie, mayor a 0.25 m/seg. De acuerdo a normativa. De igual forma,
a 1.7 metros sobre nivel de piso.
M01- Level E4 Normal V0.0 Concentration at H = 1.7 m
Concentration (ppm)
100
80
60
40
20
0
Las concentraciones de CO son menores a 25 partes por millón, lo que representa condiciones seguras para
los seres humanos.
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Soler & Palau México
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