Ir al contenidoCalefacción, iluminación, ventilación
Este libro es una introducción a la climatización en los fundamentos prácticos de esta técnica sin entrar en detalles de especialización. Es muy importante tener en cuenta que el aire acondicionado (y también la calefacción) deben cumplir el reglamento vigente que es el RITE, Reglamento de las Instalaciones Térmicas de Edificios. Este reglamento consta de una serie de artículos y de unas Instrucciones Técnicas, abreviadamente IT, que serán mencionadas alguna vez a lo largo de la obra. Climatizar quiere decir conseguir en un espacio cerrado las condiciones más convenientes para obtener una sensación de confort. Con el nombre de aire acondicionado se designan diversas técnicas y operaciones que conducen a la creación de un clima artificial en un lugar cerrado, que puede ser desde una pequeña habitación hasta un edificio completo. En términos generales, podemos decir que, en verano, el acondicionamiento del aire consiste en extraer calor y humedad del ambiente y en invierno todo lo contrario, o sea, añadir calor y humedad. Durante las épocas templadas es posible que el sistema de aire acondicionado actúe en un sentido o en otro, o que no actúe. De todas formas, la extracción o adición de calor y humedad se hace sobre el aire del recinto que se desea climatizar, bien sea directamente o mezclándolo con el aire frío o caliente que proporcionan los aparatos adecuados. Así pues, el aire acondicionado trabaja sobre el aire interior y exterior del local; es muy importante que conozcamos previamente las propiedades y características del aire. La ciencia que estudia las propiedades del aire se llama Psicrometría; su conocimiento proporcionará una mayor base para comprender los temas técnicos y aplicados que desarrollaremos más adelante. En algunas ocasiones se asocia el aire acondicionado a experiencias personales de incomodidad o, incluso, a procesos infecciosos relacionados con algunos elementos de las instalaciones. Se trata de dos aspectos muy importantes y diferentes. El primero tiene que ver con el diseño de la instalación; el segundo, con el mantenimiento. El profesional del aire acondicionado debe conocer muy bien ambos aspectos de esta rama de la ingeniería. Un sistema de aire acondicionado bien diseñado y con un mantenimiento correcto es cómodo y saludable. Otra cosa es el tema de la climatización pasiva, un campo en el que todavía no se ha dicho la última palabra. La climatización pasiva pretende obtener condiciones de confort sin consumo energético, es un tema apasionante, pero no es en esta obra donde el lector encontrará información sobre esta técnica. Aquí abordamos el estudio de la climatización activa que implica el uso de maquinaria y, por lo tanto, un consumo energético.ÍndicePrólogo .......................................................... xi Capítulo 1 Principios básicos del aire acondicionado ......... 1 1.1 El aire atmosférico .................................................................. 1 1.2 Radiación solar ....................................................................... 2 1.3 La capa de ozono .................................................................... 3 1.4 El efecto invernadero ............................................................. 3 1.5 Parámetros fundamentales ................................................... 4 1.6 Condiciones de confort .......................................................... 10 1.7 Nociones de refrigeración ..................................................... 17 1.7.1 Doméstica .......................................................................... 17 1.7.2 Aire acondicionado ............................................................ 17 1.7.3 Refirgeración industrial .................................................... 18 1.8 Métodos frigoríficos ............................................................... 20 Capítulo 2 Sistemas de aire acondicionado ........................ 27 2.1 Introducción ............................................................................ 27 2.2 Clasificación de los sistemas de aire acondicionado ......... 27 2.3 Concepto de carga parcial .................................................... 30 2.4 División zonática .................................................................... 33 2.5 Sistemas todo aire, conducto único, caudal constante ...... 33 2.6 Sistema VAV (volumen variable de aire) ............................ 36 2.7 Sistema con fan-coils ............................................................... 37 2.7.1 De dos tubos ...................................................................... 39 2.7.2 De cuatro tubos ................................................................. 41 2.8 Sistemas VRV .......................................................................... 44 2.9 Elección del sistema más idóneo .......................................... 48 2.10 Elementos de la instalación ................................................. 53 2.11 Elementos de regulación ..................................................... 54 2.11.1 Termostatos ................................................................... 55 2.11.2 Humidostatos ................................................................ 55 2.11.3 Presostatos ..................................................................... 55 2.12 Órganos finales de regulación ............................................ 56 2.13 Filtrado ................................................................................... 58 2.13.1 Filtros de tipo seco ......................................................... 63 2.13.2 Filtros electrostáticos ..................................................... 64 2.13.3 Filtros viscosos .............................................................. 65 Capítulo 3 Distribución del aire .......................................... 67 3.1 Introducción ............................................................................ 67 3.2 Impulsión del aire en el recinto ............................................ 68 3.2.1 Difusores de techo .............................................................. 69 3.2.2 Difusores lineales............................................................... 70 3.2.3 Paneles perforados ............................................................. 70 3.2.4 Rejillas ............................................................................... 70 3.2.5 Característias ..................................................................... 71 3.2.6 Criterios de elección ........................................................... 72 3.2.7 Clasificación y diferencias de los tipos de aire en la distribución ................................................... 72 3.2.8 Clasificación técnica de los impulsores en función de las prestaciones ............................................................. 72 3.2.9 Rejillas para el aire de recirculación .................................. 73 3.2.10 Criterio muy general de selección .................................... 74 3.3 Diseño de conductos .............................................................. 75 3.3.1 Clasificación de la red de conductos .................................. 76 3.3.2 Diámetro equivalente ......................................................... 76 3.3.3 Caudal y velocidad ............................................................. 79 3.3.4 Caída de presión debida a los accidentes............................ 81 3.3.5 Cálculo de la red de conductos........................................... 81 Capítulo 4 Sistema eléctrico ............................................... 85 4.1 Introducción ............................................................................ 85 4.2 Conceptos básicos .................................................................. 85 4.3 Factor de potencia .................................................................. 88 4.4 Motor eléctrico: conceptos básicos ....................................... 89 4.4.1 Motor síncrono .................................................................. 92 4.4.2 Motor asíncrono ................................................................ 93 Capítulo 5 Carga térmica de refrigeración ......................... 95 5.1 Introducción ............................................................................ 95 5.2 Condiciones de proyecto ....................................................... 95 5.3 Definición y clasificación de los distintos conceptos que componen la carga térmica ............................................ 98 5.3.1 Aire de ventilación ............................................................. 99 5.3.2 Cálculo de la carga térmica sensible .................................. 100 5.3.3 Cáluclo de la carga térmica latente .................................... 105 5.3.4 Cálculo de la carga efectiva ................................................ 107 5.3.5 Carga total o carga de refrigeración .................................. 108 5.3.6 Caudal de aire .................................................................... 108 5.3.7 Hoja de carga ..................................................................... 108 Capítulo 6 Equipos .......................................................... 117 6.1 Introducción ............................................................................ 117 6.2 Unidades autónomas ............................................................. 118 6.3 El acondicionador de ventana .............................................. 121 6.4 Consola condensada por aire ............................................... 121 6.5 Consola condensada por agua ............................................. 122 6.6 Equipo partido ........................................................................ 123 6.7 Funcionamiento en régimen de invierno ............................ 124 6.8 Producción de calor mediante equipos de bomba de calor .. 125 6.9 Equipo vertical de gran potencia ......................................... 126 6.10 Equipo horizontal de gran potencia .................................. 127 6.11 Equipo de techo de gran potencia ..................................... 127 6.12 Unidades terminales ............................................................ 128 6.12.1 Módulo de enfriamiento ................................................ 129 6.12.2 Módulo de calefacción ................................................... 130 6.12.3 Módulo de humidificación ............................................. 130 6.12.4 Módulo de mezcla .......................................................... 131 6.12.5 Módulo de entrada ........................................................ 131 6.12.6 Módulo de impulsión .................................................... 131 6.13 Centrales enfriadoras de agua ............................................ 131 6.14 Torres de refrigeración ....................................................... 132 Capítulo 7 Refrigerantes .................................................... 135 7.1 Introducción ............................................................................ 135 7.2 Clasificación ............................................................................ 137 7.2.1 Derivados halogenados saturados ...................................... 138 7.2.2 Derivados halogenados insaturados .................................. 138 7.2.3 Mezclas zeotrópicas ........................................................... 139 7.2.4 Mezclas azeotrópicas ......................................................... 139 7.2.5 Hidrocarburos saturados ................................................... 139 7.2.6 Hidrocarburos insaturados ................................................ 139 7.2.7 Compuestos inorgánicos .................................................... 140 7.3 Identificación ........................................................................... 140 7.4 Carga de refrigerante ............................................................. 142 7.4.1 Carga en fase vapor............................................................ 144 7.4.2 Carga en fase líquida ......................................................... 146 7.5 Determinación y ajuste de la cantidad de refrigerante ..... 147 Capítulo 8 Reparaciones y mantenimiento ......................... 151 8.1 Introducción ............................................................................ 151 8.2 Conceptos básicos sobre mantenimiento ............................ 152 8.3 Tipos de mantenimiento ....................................................... 152 8.4 Operaciones de mantenimiento ........................................... 154 8.5 Verificaciones después del montaje ..................................... 155 Capítulo 9 Normativa .......................................................... 157 9.1 Introducción ............................................................................ 157 9.2 El RITE ..................................................................................... 158 9.2.1 Proyecto de las instalaciones ............................................. 159 9.2.2 Mantenimiento de las instalaciones .................................. 160 9.3 Terminología ............................................................................ 163 9.4 El CTE ...................................................................................... 173 9.4.1 Referencias al ahorro energético ........................................ 174 9.4.2 Limitación de demanda energética .................................... 174 9.4.3 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria...... 175 9.4.4 Contribución fotovoltaica mínima de corriente eléctrica ..... 175 Anexo 1 .......................................................... 177 Modelo de hoja para calcular la potencia de refrigeración o carga térmica total ...................................................................... 177 Anexo 2 .......................................................... 179 Anexo 3 .......................................................... 183 Tablas que se utilizan en el cálculo de la carga térmica de refrigeración .............................................................................. 183 Bibliografía ........................................................ 193
ÍndiceCapítulo 1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR. 1.1. Antecedentes. 1.2. Las perspectivas de mercado de la energía solar térmica. 1.3. Una justificación al estudio de la energía solar térmica. 1.4. Fuentes de energía no renovable. a) Fuentes de Energía Fósil. b) Energía Geotérmica. c) Energía Nuclear. 1.5. Fuentes de energía renovable. a) Energía Solar. b) Energía Eólica. c) Energía de la Biomasa. d) Diferencia de Temperatura Oceánica (OTEC). e) Energía de las Olas. f) Energía Hidráulica. g) Energía de las Mareas. 1.6. Conclusiones sobre el aprovechamiento de las fuentes de energía. 1.7. Las expectativas de desarrollo. 1.8. La influencia de la legislación y la reglamentación. 1.9. Las barreras de entrada.
Objetivos principales;Dar a conocer de una forma práctica qué temperaturas son las normales de funcionamiento y donde se deben medir según sea el tipo de instalación a intervenir. Qué presiones se estiman como normales, según sea el destino de la instalación y refrigerante que se esté utilizando.Controles que se deben realizar en el ajuste de cualquier instalación para obtener un correcto funcionamiento.Qué diferencias de temperatura son las normales ante el seguimiento y diagnóstico de cualquier avería frigorífica, ya que según sea esta diferencia nos delatará los posibles orígenes de la avería.Incluye DVD.Índice resumido;-Principios de funcionamiento de la tecnología inverter-Tipos y chequeo de motocompresores AC y DC-Funcionamiento, misión y chequeo de las sondas (termistores)-Etapas electrónicas en equipos inverter.-Puntos de control.-Seguimiento y diagnóstico de averías.ÍndiceObjetivos principales;Dar a conocer de una forma práctica qué temperaturas son las normales de funcionamiento y donde se deben medir según sea el tipo de instalación a intervenir. Qué presiones se estiman como normales, según sea el destino de la instalación y refrigerante que se esté utilizando.Controles que se deben realizar en el ajuste de cualquier instalación para obtener un correcto funcionamiento.Qué diferencias de temperatura son las normales ante el seguimiento y diagnóstico de cualquier avería frigorífica, ya que según sea esta diferencia nos delatará los posibles orígenes de la avería.Incluye DVD.Índice resumido;-Principios de funcionamiento de la tecnología inverter-Tipos y chequeo de motocompresores AC y DC-Funcionamiento, misión y chequeo de las sondas (termistores)-Etapas electrónicas en equipos inverter.-Puntos de control.-Seguimiento y diagnóstico de averías.
'El segundo volumen de Prácticas de las máquinas frigoríficas le ayudará a descubrir y conocer con más profundidad los secretos prácticos de la refrigeración. Dedicarse a esta profesión obliga a dominar muchos campos técnicos, tales como la electricidad, la termodinámica, los fluidos y su comportamiento, la electrónica, la soldadura y mucho más. Con un método muy sencillo, fácil de asimilar para todo el mundo, vamos a descubrir los secretos de la refrigeración. El contenido de los capítulos de esta obra ha sido elegido de forma meticulosa, respondiendo a la demanda de los técnicos. En este volumen II se detallan las formas y las aplicaciones realizadas en la producción de frío por compresión mecánica. Una explicación global sobre los sistemas y su regulación aplicados en refrigeración y climatización, así como la refrigeración industrial. Aunque algunos aspectos quedan pendientes para unos futuros tomos 3, 4 y 5, el lector observará que todos los temas son de gran utilidad práctica. Este libro se dirige tanto a los profesionales de sector como a los formadores y estudiantes de la materia.Índice1. Regulaci¢n y Control 7 1.1 Termostato de ambiente 8 1.2 Esquema elctrico 9 1.3 Termostato final de desescarche 10 1.4 Esquema elctrico 12 1.5 Protecci¢n m¡nima 13 1.6 Esquema elctrico 14 1.7 Regulaci¢n Pump Down (presost tica) 15 1.8 Esquema elctrico 16 1.9 Regulaci¢n Pump Down (presost tica mejorada) 19 1.10 Esquema elctrico 19 1.11 Regulaci¢n de condensaci¢n (presostato de alta) 21 1.12 Esquema elctrico 25 1.13 Regulaci¢n de capacidad 26 1.14 Esquema elctrico 30 2. Seguridad y protecci¢n 33 2.1 Presostato de baja de seguridad 34 2.2 Esquema elctrico 35 2.3 Presostato de alta de seguridad 36 2.4 Esquema elctrico 38 2.5 Seguridad de resistencias de desescarche 38 2.6 Esquemas elctricos 39 2.7 Controles de falta de lubrificante 41 3. Evaporaci¢n 59 3.1 V lvulas de expansi¢n termost tica: funcionamiento y tipos 60 3.2 Aplicaciones de una v lvula de expansi¢n termost tica MOP 64 3.3 Regulaci¢n de evaporaci¢n 65 3.4 Instalaci¢n de dos evaporadores de igual capacidad e igual consigna 67 3.5 Esquema elctrico 69 3.6 Instalaci¢n de dos evaporadores de diferentes capacidades y consignas 70 3.7 Aplicaci¢n de un RPE, o un KPV seg£n Danfoss 72 4. Condensaci¢n 77 4.1 Generalidades 78 4.2 Rectificaciones de la capacidad del condensador. Instalar un regulador de presi¢n de condensaci¢n 78 4.3 Mantener la presi¢n del calder¡n. Instalar una v lvula diferencial 83 5.Desescaraches 85 5.1 Desescarche elctrico 86 5.2.Esquema Elctrico 89 Desescarche por gas caliente 92 5.4 Esquema elctrico 94 5.5 Desescarche por inversi¢n de ciclo 96 5.7 Desescarche por vapor saturado 103 5.8 Desescarche por transferencia de calor 105 5.9 Esquema elctrico 110 6. Compresor y motocompresores 113 6.1 Protecci¢n interna by pass de presi¢n 114 6.2 Protecci¢n interna de sobrecargas elctricas 115 6.3 Esquema elctrico 116 6.4 Arranque estrella/tri ngulo 117 6.5 Esquema elctrico 120 6.6 Arranque Part Winding o Part Winding Start 124 6.7 Esquema elctrico 125 7. Sistemas de apoyo a las instalaciones 127 7.1 Calder¡n 128 7.2 Filtro deshidratador 132 7.3 Visor de l¡quido 134 7.4 Electrov lvula 135 7.5 Botella antil¡quido 138 7.6 Separador intermediario 140 7.7 Intercambiadores de calor de aspiraci¢n 143 7.8 Distribuidor de l¡quido 144 7.9 Separador de aceite 146 7.10 Acumulador de aceite 150 7.11 Regulador de nivel de aceite 151 7.12 Engrase por bombeo 153 7.13 Trampas de aceite 154 7.14 El mufler 157 7.15 Uni¢n fexible antivibraci¢n 157 7.16 Aplicaci¢n de un economizador 158