Instalación aire acondicionado oficinas

1
Instalación de equipos de aire
acondicionado para oficinas.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Tesis
Para obtener el Título de Ingeniero Mecánico,
opción energética.
ANTONIO MORENO ARANDA.
JORGE ALEJANDRO GUERRERO SILVA.
México, D.F. a 13 de Octubre de 2011

2
OBJETIVO.OBJETIVO.OBJETIVO.OBJETIVO.
Hacer un análisis de las cargas térmicas del sistema de aire acondicionado para mejorar las
condiciones de confort en las oficinas y al mismo tiempo optimizar las condiciones
ambientales gracias al cambio del sistema de aire acondicionado, así como reducir el
mantenimiento de los equipos.
Se desean establecer los siguientes puntos:
1. El significado de los términos utilizados en el cálculo de cargas térmicas para Aire
Acondicionado.
2. Las condiciones de diseño interiores y exteriores.
3. Los requisitos de una ventilación adecuada.
4. Los procedimientos y factores a utilizar en el cálculo de las cargas de enfriamiento.
JUSTIFICACION.JUSTIFICACION.JUSTIFICACION.JUSTIFICACION.
Se realizara la instalación de un equipo de aire acondicionado nuevo, el cual es necesario
para satisfacer las necesidades de confort ambiental, para lo cual desarrollaremos en esta
tesis un estudio. Al analizar el lugar donde se instalara el equipo obtendremos los valores de
control que necesitamos para elegir el equipo de aire acondicionado con el fin de obtener
mayor eficiencia y que a su vez sea de fácil mantenimiento.
A la empresa SAASA (Servicios de acondicionamiento ambiental) para la cual laboro
actualmente se le reporto un problema de mal acondicionamiento ambiental en el edificio de
Banamex ubicado en Barranca del muerto # 24, al hacer un análisis se detectó que se genera
demasiado calor en la sala de trabajo del mismo y eso está provocando fallas a los equipos de
cómputo y equipos electrónicos, además de proporcionar un ambiente poco agradable a los
usuarios.
ALCANCES.ALCANCES.ALCANCES.ALCANCES.
Realizando un estudio completo de esta sala y la instalación que se requiere podemos lograr
lo siguiente:
- Mejora del confort ambiental para los usuarios.
- Que no dañe ni contamine la capa de ozono.
- Una mejor calidad de aire acondicionado.
- Tener mejor equipo y de mayor durabilidad.
- Mantenimiento más práctico para los técnicos y menos recurrente.
- Una mayor eficiencia en los equipos de cómputo.

3
INDICE.
INTRODUCCION.
CAPITULO 1 GENERALIDADES AIRE ACONDICIONADO
1.1DESARROLLO HISTORICO DEL ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE
1.2COMODIDAD HUMANA Y ACONDICIONAMIENTO DE AIRE
1.3FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMODIDAD
1.4LIMPIEZA DEL AIRE
1.5IMPORTANCIA DEL AIRE ADECUADO
1.6NUTRICION SUMINISTRADA POR EL AIRE
1.7CONFORT SUMINISTRADO POR EL AIRE
1.8EFECTO DE LA TEMPERATURA
1.9REACCION AL CAMBIO DE TEMPERATURA
1.10 DISIPACION DELCALOR DEL CUERPO
1.11 EFECTO DE LA TEMPERATURA DEL CUERPO
1.12 NECESIDAD DEL OXIGENO Y CANTIDAD DE OXIGENO
1.13 AIRE INHALADO Y EXHALADO
1.14 VOLUMEN DE AIRE INHALADO
1.15 ENERGIA CALORIFICA DESARROLLADA
1.16 VENTILACION Y CARGA TERMICA
1.17 ASPECTOS GENERALES DEL BALANCEO TERMICO
1.18 CONDICIONES INICIALES DE DISEÑO
1.19 METODOS DEL CALCULO
CAPITULO 2 METODOLOGIA
_______________________________________________________________
2.1 VENTILADORES Y DUCTOS
2.2 CALCULOS DE UN SISTEMAS DE DUCTOS PARA AIRE ACONDICIONADO.
2.3 ECUACIONES DE RECUPERACION.
2.4 GANANCIA O PÉRDIDA DE CALOR EN DUCTOS.
2.5 CODOS.
2.6 SELECCIÓN DE REJAS PARA AIRE ACONDICIONADO.
2.7 SELECCION DE DIFUSORES.
2.8 DEFINICIÓN DE CARGA TÉRMICA:

4
2.9 INFORMACION GENERAL
2.10 FACTOR DE SEGURIDAD
2.11 CARGA HORARIA PROMEDIO
2.12 CONDICIONES DE EVALUACIÓN
2.13 CALCULOS APLICADOS PARA LA INSTALACION Y SELECCIÓN DEL EQUIPO
2.14 SELECCIÓN DE EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO PARA LOS PRIVADOS Y
BIBLIOTECA, POR MEDIO DE CALCULOS TERMICOS.
CAPITULO 3 SELECCIÓN DE EQUIPO
3.1 RESULTADOS OBTENIDOS
3.2 SELECCIÓN DE EQUIPO
TABLAS
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA

5
INTRODUCCION.
Los seres humanos tienen una debilidad inherente al confort el cual es sentirse cómodos,
quieren vivir en un ambiente que no sea caliente o frió, ni muy húmedo ni muy seco,
simplemente en un lugar en el cual se encuentren cómodos.
El ingeniero especializado en este ramo debe ayudar así como aportar ideas para que las
personas se sientan cómodas, desarrollar métodos y evaluar opciones para encontrar todo lo
que puede hacer para cambiar la temperatura elevada de un espacio confinado como una
casa o algún lugar de trabajo a un estado de confort.
Hoy en día post-modernos sistemas de acondicionamiento ambiental pueden calentar aire,
enfriarlo, deshumidificar, humidificar e incluso desodorizar el aire por ejemplo:
En una oficina donde se trabaja por largas jornadas de trabajo, el calor es un factor que puede
propiciar la distracción y juega un papel muy importante ya que si una persona está
trabajando en estas condiciones es posible que se distraiga con facilidad porque estará
pensando en agua fresca, un refresco o simplemente estará levantándose para hidratarse
continuamente para evitar el bochorno, lo cual propicia que no trabajará al mismo nivel que si
estuviera en algún lugar confortable con niveles de temperatura adecuados.
El rendimiento y la actividad de trabajo influyen en las actividades de una empresa ya que
esto provoca pérdidas económicas y laborales.
La tarea del ingeniero es buscar la manera que el trabajador se sienta cómodo, que se sienta
en un ambiente climático estable.
De esta forma podríamos lograr una producción económica y laboral más alta por parte de
los empleados, y que beneficie a las empresas o determinada situación.

6
CAPITULO 1.
GENERALIDADES. AIRE ACONDICIONADO.
1.1 DESARROLLO HISTORICO DEL ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE.
No obstante que la refrigeración, como la conocemos actualmente, data de unos sesenta
años, algunos de sus principios fueron conocidos hace tanto como 10 000 años antes de
Cristo.
Uno de los grandes sistemas para suprimir el calor sin duda fue el de los egipcios. Este se
utilizaba principalmente en el palacio del faraón. Las paredes estaban construidas de enormes
bloques de piedra, con peso superior de 1000 Toneladas y de un lado pulido y el otro áspero.
Durante la noche, 3000 esclavos desmantelaban las paredes y acarreaban las piedras del
Desierto del Sahara. Como la temperatura el en el desierto disminuye notablemente a niveles
muy bajos durante el transcurso de la noche, las piedras se enfriaban y justamente antes de
que amaneciera los esclavos acarreaban de regreso las piedras al sitio donde el palacio y
volvían a colocarlas al sitio donde estas se encontraban.
Se supone que el faraón disfrutaba de temperaturas alrededor de los 26.7°C, mientras que
afuera estas se encontraban hasta en los 54°C o mas. Como se menciono se necesitaban
3000 esclavos para poder efectuar esta labor de acondicionamiento, lo que actualmente se
efectúa fácilmente.
En 1842, Lord Kelvin inventó el principio del aire acondicionado. Con el objetivo de conseguir
un ambiente agradable y sano, el científico creó un circuito frigorífico hermético basado en la
absorción del calor a través de un gas refrigerante.
1.2 COMODIDAD HUMANA Y ACONDICIONAMIENTO DE AIRE.
Los seres humanos tienen una debilidad inherente, la de sentirse cómodos. Quieren vivir en
un ambiente que no sea ni caliente ni frió, ni muy húmedo ni muy seco. Sin embargo la
comodidad no se obtiene con facilidad ya que las necesidades del cuerpo humano y el clima
suelen ser no muy compatibles. Para alcanzar la comodidad es necesario luchar
constantemente contra los factores que causan la incomodidad. Como temperaturas mayores
o menores y humedades altas o bajas.

7
La tarea del ingeniero es ayudar a la gente a sentirse cómoda. No es difícil que la gente
descubra que no puede cambiar el clima en una región. Todo lo que puede hacer es
cambiarlo en un espacio confinado, como una casa o lugar de trabajo.
En el pasado esto se logro parcialmente mediante fuego y sencillos sistemas de calefacción
interiores. Hoy en día los modernos sistemas de acondicionamiento puede calentar aire,
humidificar, enfriar, deshumidificar, limpiar e incluso desodorizar el aire, en otras palabras
acondicionar el aire según las necesidades de la persona. Los sistemas de acondicionamiento
de aire están diseñados para satisfacer las necesidades del cuerpo humano, en consecuencia
es esencial entender los aspectos termodinámicos del cuerpo.
El cuerpo humano puede verse como un maquina térmica cuya entrada de energía es el
aliento. Como cualquier otro tipo de maquina térmica del cuerpo humano genera calor de
desecho, que debe liberarse hacia el ambiente si el cuerpo va a continuar en operación. La
tasa de generación de calor depende del nivel de la actividad. Para un hombre adulto
promedio es cercana a 87W cuando duerme 115W, cuando descansa o realiza un trabajo de
oficina a 230W, cuando juega boliche o cuando realiza trabajo físico intenso 440W. Los
números correspondientes para una mujer adulta es casi el 15% menos. Esta diferencia se
debe al tamaño del cuerpo, no a su temperatura. La temperatura interna del cuerpo de una
persona saludable se mantiene constante entre los 37’ grados centígrados. Un cuerpo se
sentirá cómodo en un ambiente en el cual se pueda disipar este calor de desecho.
La transferencia de calor es proporcional a la diferencia de temperatura. En consecuencia en
ambientes fríos un cuerpo perderá mas calor del que normalmente genera, lo que produce
una sensación de incomodidad, el organismo trata el déficit de energía y para ello reduce la
circulación de la sangre cerca de la piel, esto reduce la temperatura de la piel que es de
aproximadamente 34’ grados, para una persona promedio. Una baja temperatura de la piel
causa molestias. Las manos por ejemplo sienten dolor cuando la temperatura de la piel llega a
10’ grados es posible reducir la perdida de calor del cuerpo si se ponen barreras (ropa
adicional), en la trayectoria del calor si aumente la relación de generación de calor dentro del
cuerpo mediante ejercicio, por ejemplo la comodidad de una persona en reposo, vestida con
ropa de invierno en un cuarto a 10’ centígrados, es mas o menos el nivel de comodidad de
una persona idéntica que hace trabajo moderado cuya temperatura es cercana a -23’ grados,
o puede enconcharse y poner sus manos entre las piernas para reducir la superficie por la que
escapa el calor.
En ambientes calientes existe el problema opuesto parece que no se disipa todo el calor del
cuerpo y se experimenta la sensación de estar dentro de un asador, vestiría ropa ligera para
facilitar que el calor salga del cuerpo y reducirá el nivel de actividad para disminuir la tasa de
generación de calor desecho en el cuerpo.
También se enciende el ventilador para sustituir continuamente la capa de aire caliente que
se forma alrededor del cuerpo como consecuencia del calor corporal, por el aire mas frió de
las otras partes del cuarto.
Cuando se hace trabajo ligero o se camina despacio, cerca del calor de la mitad producido por
el cuerpo se disipa mediante la sudoración como calor latente en tanto que la otra mitad se

8
disipa por conveccion. Y la radiación como calor sensible. Cuando se descansa o se realiza
un trabajo de oficina, la mayor parte del calor se disipa en la forma de calor sensible, en tanto
que cuando se hace trabajo físico intenso la mayor parte del calor se disipa en forma de calor
latente. El cuerpo ayuda sudando más. Cuando este sudor se evapora, absorbe el calor
latente del cuerpo y se enfría. Sin embargo la transpiración no es muy útil si la humedad
relativa del ambiente es cercana al 100%. La sudoración prolongada sin ninguna ingestión de
fluidos producirá deshidratación y reducirá el sudor lo que conduce a un aumento de
temperatura del cuerpo y una insolación.
Otro factor importante que influye en el bienestar humano es la transferencia de calor por
radiación entre el cuerpo y las superficies circundantes como paredes y ventanas. Los rayos
del sol viajan en el espacio por radiación, usted se calienta enfrente de una hoguera incluso si
el aire entre usted y ella es bastante frió. De la misma manera en un cuarto caliente usted
sentirá frió si la superficie del techo y de las paredes están en una temperatura
considerablemente menor. Esto se debe a la transferencia térmica directa entre su cuerpo y
las superficies circundantes mediante la radiación. Los factores radiantes se emplean para
calentar lugares en los que es difícil hacerlo como los talleres de reparación de los
automóviles.
La comodidad del cuerpo humano depende de tres factores:
1. La temperatura, la humedad relativa y el movimiento del aire.
2. La temperatura del aire es el indicio más importante de la comodidad. La mayor parte
de la gente se siente cómoda cuando la temperatura del ambiente esta entre los 22 y
27 grados. La humedad relativa también tiene un efecto considerable en el bienestar,
pues influye en la cantidad de calor que un cuerpo puede disipar por evaporación.
3. La humedad relativa es una medida de la capacidad del aire para absorber mas
humedad. La movilidad del aire también desempeña un papel importante en la
comodidad humana. Elimina el aire caliente y húmedo que se forma alrededor del
cuerpo y lo sustituye con aire fresco.
1.3 Factores que influyen en la comodidad.
La comodidad de las personas bajo el punto de vista del aire acondicionado, depende de
cuatro factores primordiales que son:
a) temperatura del aire.
b) Humedad del aire.
c) Movimiento del aire.
d) Pureza del aire.
El comportamiento fisiológico del cuerpo humano demanda que la cantidad de calor interno
producido por el cuerpo sea igual a la cantidad de calor externo perdido. El cuerpo humano
tiene un sistema de control de temperatura para regular sus perdidas que ocurren por

9
conveccion, radiación y evaporación. La proporción relativa de cada una depende de la
actividad; también depende de la ropa y de la temperatura y condiciones del aire.
El exceso de ropa por ejemplo reduce la perdida de radiación y conveccion, pero la aumenta
por evaporación del mismo modo, entre paredes muy frías una persona puede estar muy
incomoda aunque el aire ambiente este relativamente caliente, pero la radiación del cuerpo a
las paredes produce una desagradable sensación de frió.
a) temperatura del aire: si no hubiera un control de temperatura. La vida seria imposible.
Por esto el control artificial de la temperatura dentro de un espacio cerrado fue el primer
intento para lograr la “comodidad humana”.
b) Humedad del aire: gran parte del calor del cuerpo humano se pierde por evaporación a
través de la piel, la evaporación se debe a la baja humedad relativa del aire; las altas
humedades la retardan. Esto da una idea de la importancia que tiene el control de la
humedad. Los excesos de la humedad relativa producen no solamente reacciones
fisiológicas molestas, sino también afectan las propiedades de algunos materiales.
c) Movimiento del aire: este movimiento incrementa las pérdidas de calor y humedad y
modifica la sensación de chiflón agradable o desagradable.
d) Pureza del aire: la composición física y química del aire es muy importante, poco
interesa que aumente el CO2 o que disminuya el oxigeno debido a la combustión
fisiológica, ya que poca ventilación se resuelve el problema. La nulificacion de olores
requiere, sin embargo mucha ventilación o bien, la purificación del aire por medio de
algún recurso artificial. Nulificar partículas sólidas del aire es de vital importancia no
solo para la salud, si no por que disminuye los gastos de limpieza y mantenimiento. El
humo que molesta los ojos y la nariz, requiere una buena ventilación. En ciertos casos
es necesario excluir el polen, por que produce asma y molestia para los que padecen
cierto tipo de alergias. la contaminación ambiental es hoy en día uno de los grandes
problemas a los que tiene que enfrentarse la humanidad
1.4 Limpieza del aire.
El ser humano, en la respiración, consume oxígeno del aire y devuelve al ambiente anhídrido
carbónico, otros gases diversos, vapor de agua y microorganismos. El polvo, que siempre
podemos encontrar en el aire que respiramos, constituye otro punto importante de la calidad
del aire.
Por estas razones, se impone la renovación del aire su limpieza y la necesidad de filtrarlo.
1.5 Importancia del Aire Adecuado.
A la naturaleza le tomo millones de años para perfeccionar el sistema de acondicionamiento
de aire del cuerpo humano. No importa que invenciones ingeniosas ha aplicado el hombre a
los equipos mecánicos de acondicionamiento de aire, nunca se ha acercado al control de

10
temperatura, milagrosamente preciso, del cuerpo humano, y al tratamiento químico
automático de aire de nuestros pulmones. La naturaleza misma nos recuerda, cada minuto del
día y la noche, que el aire puro y la temperatura adecuada son mucho más importantes que el
alimento sólido y líquido.
1.6 Nutrición Suministrada por el Aire.
La ciencia ha determinado que nosotros obtenemos aproximadamente un 60% de nuestra
energía y sustento (nutrición) del aire que respiramos y un 40% de los alimentos líquidos o
sólidos. Un hombre puede vivir 40 días sin alimento y de 3 a 4 días sin agua, pero solo puede
vivir unos pocos minutos sin aire. El aire es la primera cosa que pide el cuerpo humano
cuando llega a esta tierra, y es la última cosa por la cual suspira antes de retirarse de ella.
Mientras tanto, durante su vida, el hombre llena sus pulmones con aire unas 23.600 veces por
día, y consume más aire que alimento líquido, tanto por peso como por volumen. Se considera
que una persona se alimenta bien si lleva una dieta diaria de 3-1/2 lbs de alimentos sólidos, 4
lbs. de líquidos y 35 lbs. de aire.
1.7 Confort Suministrado por el Aire.
Cuando experimentamos la sensación de confort o comodidad nos damos cuenta que las
condiciones termo-atmosféricas internas y externas son favorables al bienestar corporal y, a la
inversa, cuando experimentamos incomodidad, alguna o todas las condiciones termo-
atmosféricas son desagradables en efecto, en este caso hasta pueden causar sufrimientos
agudos. Estas sensaciones de malestar son avisos de la naturaleza de que algo anda mal en
el aire o temperatura que nos rodea, y que la condición indeseada debe ser alterada.
En verano usualmente no es necesario buscar protección de las destemplanzas del tiempo
como en invierno; no obstante, los efectos del verano pueden ser tan dañinos y quizás más
perjudiciales que los del invierno. Es bien sabido que las temperaturas altas son más dañinas
que las bajas.
1.8 Efecto de la Temperatura.
El cuerpo Humano mantiene una temperatura de 98.6°F. Si el “control automático” del cuerpo
no puede mantener la temperatura del cuerpo dentro de determinados limites, es decir, pocos
grados por arriba y por debajo de esta temperatura normal, el efecto puede ser mortal.

11
1.9 Reacción al Cambio de Temperatura.
Esta regulación automática se logra desviando la sangre de las áreas externas del cuerpo
hacia las internas, o inversamente, según sea necesario.
Por ejemplo, si el aire es frió en las inmediaciones del cuerpo, la sangre es retirada hacia el
interior de manera que los órganos productores de calor de mantengan calientes y protegidos.
Si la atmósfera está caliente, la sangre es transferida al interior del cuerpo hacia las partes
externas cerca de la piel, de manera que se descargue al aire la mayor cantidad posible de
calor.
Las condiciones atmosféricas normales agradables y confortables producen una distribución
uniforme del torrente sanguíneo, a través de todos los tejidos del cuerpo.
1.10 Disipación de calor del Cuerpo.
En un ambiente muy caliente, algunas veces es difícil eliminar el calor del cuerpo, el cual se
produce continuamente por acción química en el interior del cuerpo.
En condiciones de humedad media, la sangre pierde el exceso de calor por medio de la
exhalación excesiva de sudor por los poros de la piel y se produce un efecto refrescante
cuando se evapora el sudor.
Sin embargo, cuando la humedad es alta, el aire no puede .absorber más humedad que
cuando esta seco. El cuerpo no puede eliminar entonces su exceso de calor tan fácilmente.
Por lo tanto, el corazón deberá trabajar más rápidamente y más fuerte, haciendo circular la
sangre con más rapidez, a fin de ayudar al cuerpo a disipar el calor.
1.11 Efecto de la temperatura del cuerpo.
La excesiva presión de la sangre enviada al área exterior del cuerpo caliente se manifiesta en
forma de un marcado aumento en la velocidad del pulso y por los latidos en la sien; el
excesivo calor puede producir mareos y una falta de respiración.
La principal ayuda del médico al diagnosticar la buena salud de un paciente es tomarle la
temperatura de la sangre; el segundo paso consiste en contar sus pulsaciones o latidos del
corazón. Estos dos síntomas están íntimamente ligados con los órganos de la respiración y la
cantidad y calidad del aire suministrado a ellos.

12
1.12 Necesidad del Oxigeno y Cantidad de oxigeno.
El promedio de oxigeno (por peso) contenido en el aire que rodea la tierra es de 20.80%
aproximadamente.
La densidad o volumen de oxigeno en el aire difiere con la localidad. Al nivel del mar, el
porcentaje de oxigeno puede alcanzar el valor de 20.998%; en las cimas de las montañas
20.97%; en las minas bajo tierra de 20.14% a 18.22%; en los teatros, 20.74%, etc.
Cuando el volumen de oxigeno llega hasta el punto bajo de 17.2% el ser humano no puede
vivir en ese aire más de unos pocos minutos. De lo anterior se desprende que el oxigeno es,
en realidad, “el aliento de la vida”, y si se restringe la cantidad para nuestros pulmones hace
sentirnos deprimidos, enfermos, o causarnos la muerte si se llega al extremo. Usted habrá
notado que después de salir de una habitación mal ventilada y con los pulmones llenos de aire
que contenga un alto porcentaje de anhídrido carbónico (gas usado, producto de la
exhalación), se siente un notorio cambio al respirar aire fresco otra vez, e inmediatamente se
refresca el cuerpo.
1.13 Aire Inhalado y Exhalado.
El aire normal que respiramos contiene un 20.80% de oxigeno, 0.02% de anhídrido carbónico
(bióxido de carbono), y 77.32% de nitrógeno. Si este aire pasa a través de los pulmones, el
oxigeno es absorbido por la sangre y el anhídrido carbónico es extraído de la sangre.
Como el aire exhalado contiene un 3.5% de anhídrido carbónico y 17% de oxigeno,
aproximadamente, el contenido de anhídrido carbónico del aire circundante ha sido
aumentado en un 3.48% aproximadamente y el oxigeno a sido disminuido aproximadamente
en un 4% por el proceso de la exhalación. Además el aire exhalado contiene un 6% de
humedad, pero, como nosotros inhalamos del aire fresco sólo un 1% de humedad, se exhala
un 5% más de humedad que lo que se toma.
Otro hecho interesante e importante es que cuando una persona está en reposo, solamente
exhala 0.9% de anhídrido carbónico, pero al hacer esfuerzo, se exhala casi un 5%.
El proceso de purificación de la sangre en los pulmones es algo complicado. Sin embargo,
sabemos que la sangre cargada con ácido carbónico es enviada, por el corazón, a los
pulmones y es devuelta al corazón pura y libre de ácido carbónico, pero cargada de oxigeno,
el cual es distribuido, junto con la sangre, por todo el cuerpo.
Los gases exhalados de los pulmones están formados por ácido carbónico, humedad de
agua, una cantidad muy pequeña de amoniaco y alguna materia orgánica.

13
1.14 Volumen de Aire Inhalado.
El promedio de aire inhalado cada vez es de 30 pulgadas cúbicas, pero un hombre robusto
puede inhalar hasta 220 pulgadas cúbicas expandiendo completamente el pecho.
Un adulto, en reposo, requiere unas 668.000 pulgadas cúbicas (aproximadamente 386 pies
cúbicos) de aire cada 24 horas, o sea 38 pies cúbicos por hora.
Un obrero, haciendo un trabajo pesado, necesita aproximadamente 1.586.900 pulgadas
cúbicas, lo cual equivale a unos 918 pies cúbicos de aire cada 24 horas, o sea 38 pies cúbicos
por hora.
El equivalente del trabajo mecánico realizado para respirar durante 24 horas es igual a
levantar 21 toneladas (42,000 lbs) a la altura de un pie. Esto nos demuestra que el cuerpo
humano cuenta con un sistema o “maquina” acondicionadora de aire sin igual.
1.15 Energía Calorífica Desarrollada.
Al hacer cualquier trabajo mecánico producimos calor en nuestro cuerpo, porque no se puede
ejercer energía sin producir calor. Esta energía calorífica varía entre 400 BTU por hora, para
una persona en reposo, y algo más de 4.500 BTU por hora para la misma persona en extrema
actividad. Este calor, continuamente renovado, debe ser disipado por el cuerpo, lo cual se
hace parcialmente por radiación (un 46%), parcialmente por evaporación (15%) y en parte por
convección (38%). Por supuesto, que estas proporciones no son fijas pues pueden variar
según la temperatura de los alrededores y de las masas adyacentes, el movimiento del aire y
la humedad relativa del aire.
Por ejemplo, si se aumenta la temperatura de las paredes circundantes y de otros objetos, el
cuerpo eliminara menos calor por radiación, pero la cantidad de calor disipada por
evaporación y convección deberá ser mayor a fin de que el valor total disipado sea el mismo.
Todos estos detalles deberán tenerse a la mano para futuras referencias, porque estos y otros
factores son los que determinan lo que se espera de un sistema de acondicionamiento de aire
para dar a nuestros cuerpos la mayor comodidad posible.
Otro hecho importante que debemos recordar es que, si el aire, a una temperatura dada, se
satura de humedad, el cuerpo no eliminara la misma cantidad de calor por evaporación, que la
que eliminaría en el aire seco, a la misma temperatura. Por lo tanto, el cuerpo se sentirá más
fresco en el aire seco que en el aire saturado con humedad, no obstante que el aire seco y el
húmedo estén a la misma temperatura.

14
1.16 VENTILACIÓN Y CARGA TÉRMICA.
Es evidente que un sistema de ductos puede diseñarse con velocidades del aire desde muy
bajas obteniéndose así bajas perdidas de fricción, hasta muy altas. Cuando la velocidad del
aire es baja se tiene un ahorro de la energía del ventilador, pero los ductos al ser mas
voluminosos son mas caros, por el contrario, a velocidades altas se necesitara mayor energía
en el ventilador, pero existe un ahorro en el costo de los ductos.
El aire exterior introducido en una edificación forma parte de la carga de acondicionamiento
del espacio, la cual es una razón para limitar la cuota de intercambio de aire en las
edificaciones a un mínimo requerido. El intercambio de aire típicamente representa de un 20%
a un 40% de la carga térmica de la edificación.
El intercambio de aire incrementa la carga térmica de una edificación de 3 maneras:
La primera, el aire entrante debe ser calentado o enfriado desde la temperatura del aire
exterior a la temperatura del aire interior. La tasa de consumo de energía esta dada por
q = Q e Cp,
Donde:
qs = carga de calor sensible bth/hr,
Q = tasa de flujo de aire, cfm.
e = densidad de aire, lbm/ft3 (aprox. 0.075)
cp = calor específico del aire, Btu/lbºf (aprox 0.24)
∆ t = diferencia de temperatura interior – exterior, º F.
Segundo, el intercambio de aire incrementa el contenido de humedad, particularmente en
verano y en algunas áreas cuando el aire húmedo del exterior debe ser deshumidificado. El
consumo de energía asociada con estas cargas está dado por:
q = 60 Qhfg ∆w.
Donde:
q1 = carga de calor latente, Btu/h
Hfg = calor latente de vapor a la temperatura del aire apropiado, Btu/lbm (aprox. 1.000)
∆W = radio de humedad de aire interior menos el radio de humedad del aire exterior, lbm
agua/ lbm aire seco.
Finalmente el intercambio de aire puede incrementar la carga en una edificación,
disminuyendo el rendimiento del sistema de envoltura o aislamiento. El aire fluyendo alrededor
y a través del aislamiento puede incrementar la tasa de transferencia sobre las tasas de
diseño. El efecto de dicho flujo de aire en el rendimiento del sistema de aislamiento es difícil

15
de cuantificar, pero debe ser considerado. El flujo de aire en el sistema de aislamiento puede
disminuir también el rendimiento del sistema debido a la humedad condensada dentro y sobre
el aislamiento.
1.17 ASPECTOS GENERALES DEL BALANCEO TERMICO.
Este método asegura que toda la energía de cada zona este balanceada, por lo que requiere
la solución de un conjunto de ecuaciones de balance de energía para el aire de la zona y para
las superficies interior y exterior de cada pared, techo y piso.
Estas ecuaciones de balance de energía se combinan con las ecuaciones de balance de
energía que as su vez se combinan con las ecuaciones para la transferencia transitoria de
calor por conducción a través de las paredes y techos con algoritmos o datos para las
condiciones climáticas, incluyendo la temperatura de bulbo seco del aire exterior, la
temperatura de bulbo húmedo, radiación solar, etc…
En términos generales, las condiciones térmicas de un edificio dependen de la magnitud de
las pérdidas y ganancias de calor que está teniendo en un momento dado. El edificio tenderá
a calentarse cuando las ganancias de calor sean mayores que las pérdidas, y a enfriarse en la
situación contraria. En cualquiera de los dos casos se puede llegar fácilmente a condiciones
interiores de inconformidad, las cuales, en situaciones extremas, exigirán sistemas de
climatización artificial (refrigeración y/o calefacción) para ser contrarrestadas.
De acuerdo al método de la ecuación del balance térmico el equilibrio térmico de un edificio
ocurre cuando la suma de las pérdidas y ganancias de calor es igual a cero, llegando a un
punto neutral que se expresa mediante la siguiente ecuación:
Qi + Qs ± Qc ± Qv - Qe ± Qm = 0
Los seis valores en el lado izquierdo de la ecuación se refieren a las principales fuentes de
ganancias y/o pérdidas de calor de un edificio: internas, solares, conducción, ventilación,
evaporación y sistemas mecánicos de climatización
1.18 CONSIDERACIONES INICIALES DE DISEÑO.
Para calcular la carga de enfriamiento de un espacio, se requiere información de diseño
detallada de la edificación e información climática a las condiciones de diseño seleccionados.
Generalmente, los siguientes pasos deben ser seguidos:
Obtenga las características de la Edificación:
Materiales de construcción, tamaño de los componentes, colores externos de fuentes y formas
son normalmente determinados a partir de los planos de la edificación y especificaciones.

16
Configuración:
Determine la ubicación, orientación y sombra externa de la edificación a partir de los planos y
especificaciones. La sombra de edificaciones adyacentes pueden ser determinadas por un
plano del sitio o visitando el sitio propuesto. Su permanencia probable debe ser
cuidadosamente evaluada de ser incluida en los cálculos.
Condiciones Exteriores de Diseño:
Obtenga información climática apropiada y seleccione las condiciones de diseño exterior. La
condición climática puede ser obtenida de la estación meteorológica local o del centro
climático nacional.
Condiciones de Diseño Interior:
Seleccione las condiciones de diseño interior tales como temperatura de bulbo seco interior,
temperatura interior de bulbo húmedo y tasa de ventilación. Incluya variaciones permisibles y
límites de control.
Fecha y Tiempo:
Seleccione el tiempo del día y el mes para realizar los cálculos de la carga de enfriamiento.
Frecuentemente varias horas del día y varios meses son requeridos.
Consideraciones Adicionales:
El diseño apropiado y el tamaño de los sistemas de aire acondicionado central requieren más
que el cálculo de la carga de enfriamiento en el espacio a ser condicionado.
El tipo de sistema de acondicionamiento de aire, energía de ventilación, ubicación del
ventilador, pérdida de calor de los ductos y ganancia, filtración de los ductos, sistemas de
iluminación por extracción de calor y tipo de sistema de retorno de aire, todos afectan la carga
del sistema y el tamaño de los componentes.
1.19 MÉTODOS DE CÁLCULO.
La ashrae reconoce la vigencia de cuatro métodos de cálculo de cargas térmicas para
seleccionar la capacidad de los equipos de aire acondicionado. Los cuales se nombran a
continuación:

17
Uno de los procedimientos mayores utilizados es el método de Función de Transferencia
(tmf). Una versión simplificada de este método con aplicaciones para diferentes tipos de
construcción fue publicada en el manual de fundamentos ashrae de 1977.
Este método tiene como fundamento el estimar las cargas de enfriamiento hora por hora,
predecir las condiciones del espacio para varios sistemas, establecer programas de control y
programas de operación. El método de función de transferencia (tfm) es aplicado para el
cálculo de flujo unidimensional de transferencia de calor en paredes y techos soleados. Los
resultados debido a las variaciones de construcción se consideran insignificantes, se si toman
en cuenta la carga de los componentes normalmente dominantes. La ASHRAE (1988) generó
factores de decremento efectivos de calor y períodos de retraso de tiempo para 41 diferentes
tipos de pared y 42 tipos de techo, que son presentados para utilizarse como coeficientes de
función de transferencia.
El método de "Cálculo de Cargas por Temperatura Diferencial y Factores de Carga de
Enfriamiento" (cltd/clf). Es el método que debe ser aplicado al considerarse como la primera
alternativa de procedimiento de cálculo manual.
• El método de Temperatura Diferencial para Carga de Enfriamiento es simplificado, por
utilizar un factor "U" para calcular la carga de enfriamiento para techos y paredes,
presentando resultados equivalentes. Así, la ecuación básica para carga de enfriamiento
en superficies exteriores es: q = U * A (cltd).
• El método de cálculo de carga por temperatura diferencial se basa en la suposición de
que el flujo de calor a través de un techo o pared puede ser obtenido por multiplicar la
temperatura diferencial (exterior - interior) por los valores tabulados "U" de techos y
paredes, respectivamente.
Otro procedimiento usado para el cálculo de cargas térmicas es el de "Valores de
Temperatura Diferencial Total Equivalente y Tiempo Promedio" (tetd/ta). La primera
presentación de este método se hizo en el manual de fundamentos ashrae de 1967, este
procedimiento es recomendado para usuarios experimentados.

18
CAPITULO 2.
METODOLOGIA.
2.1 VENTILADORES Y DUCTOS.
Los ventiladores suelen clasificarse de la siguiente manera:
• Axiales: propela, aspas o guías, tubulares.
• Centrífugos o radiales: paletas rectas, paletas curvas hacia delante, paletas curvas
hacia atrás.
Los ventiladores axiales son los que producen el flujo de aire paralelo ala flecha.
Un ventilador es axial guiado, cuando se instala en un tubo que tiene guías; y es axial tubular,
cuando se eliminan las guías y queda montado en un tubo.
Los ventiladores centrífugos o radiales son los que producen el flujo de aire paralelo al radio
de rotación en donde:
Ut = Velocidad tangencial de la paleta (pies/seg)
W2= Velocidad relativa del aire con respecto al impulsor en el punto de salida (pies/seg)
V2= Velocidad absoluta del aire al salir (pies/seg)
2.2 CALCULOS DE UN SISTEMAS DE DUCTOS PARA AIRE
ACONDICIONADO.
En cualquier sistema de circulación forzada, sea de calefacción, refrigeración o ventilación, los
ventiladores deben de tener la capacidad adecuada para enviar la cantidad necesaria de aire
a una presión mayor o igual que la resistencia ofrecida por los ductos y accesorios.
Las dimensiones del ducto dependen de la máxima velocidad del aire que se puede usar sin
causar ruidos, vibraciones o excesivas pérdidas de fricción.
El volumen de aire que fluye por un ducto vale:
V =A X v
V – volumen en pies³/m
A – área del ducto en pies²
v – velocidad en pies/m

19
En general, se puede proceder con el siguiente criterio:
1. Los ductos deben seguir, en lo posible , la ruta mas directa
2. Los cambio de dirección, pronunciados deben de evitarse.
3. Si los ductos son rectangulares, no deben de ser muy aplanados. Una buena práctica
es una relación de 6 a 1 pero nunca deben de ser mayor de 10 a 1.
Los pasos a seguir en el diseño deben ser, en general, los siguientes:
1. De la carga de calefacción, de refrigeración o ventilación, calcular las cantidades de
aire necesarias para cada salida ramal o zona.
2. Proyectar una ruta conveniente para obtener una distribución adecuada y tener
facilidades en el montaje de los mismos ductos.
3. Calcular el tamaño de cada ducto por uno de los siguiente métodos:
Método que supone la velocidad del aire.
En este método se supone una velocidad razonable en cada tramo y se calculan,
separadamente, las perdidas de dichos tramos. La perdida de presión total es la suma de las
perdidas parciales. Una modificación de este sistema es el método llamado “método de
velocidad reducida”, en el que la velocidad supuesta se reduce progresivamente. La velocidad
máxima se supone ala salida del ventilador y se va reduciendo.
Método con caída de presión constante
En este método los ductos se dimensionan de tal manera que la perdida de fricción sea
constante. Cuando se usa este método, se supone la velocidad del aire a la salida del
ventilador; con esta velocidad se calcula la perdida de presión, que se conserva constante en
todo el resto del sistema.
Método de balance de la perdida de presión
El método consiste en diseñar cada ramal para obtener la misma perdida de presión desde el
ventilador hasta la salida. En otras palabras, se determina la presión disponible en el
ventilador y se diseñan los ductos, de manera que esa presión disponible se consume en
perdidas.
2.3 ECUACIONES DE RECUPERACION.
Cuando decrece la velocidad del aire, teóricamente aumenta la presión; aparece en
toda su magnitud.
La recuperación de presión (RP) en pulgadas de agua, cuando la velocidad disminuye,
esta dada por las siguientes ecuaciones:

20
Rp o SpREGAIN= n (HV1 – HV2)
2.4 GANANCIA O PÉRDIDA DE CALOR EN DUCTOS.
Cuando un ducto que lleva aire, frio o caliente, pasa a través de un espacio no
acondicionado, su temperatura aumenta o disminuye, debido al calor que se transmite al
ducto o del ducto. La cantidad de calor absorbida depende de muchos factores y su
determinación es muy compleja. Los principales factores de los que depende la
transmisión de calor son:
Relación del área al perímetro del ducto
Longitud del ducto
Diferencia de temperatura
Velocidad del aire
Tipo de rugosidad en las paredes del ducto
Tipo de aislamiento
2.5 CODOS.
En los conductos circulares y rectangulares pueden establecerse distintos tipos de codos,
pudiendo indicar entre los rectangulares más comunes los siguientes:
• Codos normales
• Codos con guiadores
Los codos normales cuya dimensión es la ideal se construyen con un radio menor igual a los
¾ de la dimensión del conducto en la dirección del giro, según se indica en la figura.
2.6 SELECCIÓN DE REJAS PARA AIRE ACONDICIONADO.
Si por una reja se inyecta aire en un local, se origina un intercambio de impulsos entre dicho
aire inyectado y el aire del local y al mismo tiempo un proceso de mezcla.
El fenómeno de arrastre se denomina inducción y al aire inyectado se le llama aire primario y
al del local aire secundario.
La distancia que recorre el aire primario hasta que su velocidad es aproximadamente la del
aire del local, se denomina alcance o distancia de propulsión, que varia desde la ¾ parte de la
longitud de la pared opuesta, hasta la misma.
Dicho alcance viene dado por la distancia medida desde la boca de salida hasta que la
velocidad del aire disminuye aun valor de 6 a 12 m/mm, medido a 1,50m de la altura con
respecto al piso, denominado plano de vida o respiración.

21
Además la reja debe de tener aletas dispuestas en forma horizontal, de modo de regular la
caída o descenso del aire en verano o la elevación en invierno.
2.7 SELECCION DE DIFUSORES.
El difusor se tiene que ubicar en el centro geométrico de la habitación. Si se instalan dos o
más unidades, el alcance corresponde a la mitad de la distancia entre los difusores
adyacentes.
El aire inyectado por el difusor o aire primario, reacciona con el aire de la habitación o aire
secundario, de dos maneras:
• La velocidad de salida del aire primario Vp, va disminuyendo, hasta llegar a una
velocidad final o terminal Vt, debido ala mezcla progresiva con el aire del local.
• La corriente de inyección induce en el local un movimiento de aire en la zona de
permanencia o vida (1,50m) del piso haciendo que el aire secundario alcance una
velocidad Vs que debe de tener un valor tal, que no produzca sensaciones
desagradables o molestas a los ocupantes del local.
“METODOLOGIA DE CARGAS TERMICAS.”
2.8 DEFINICIÓN DE CARGA TÉRMICA:
También nombrada como carga de enfriamiento, es la cantidad de energía que se requiere
vencer en un área para mantener determinadas condiciones de temperatura y humedad para
una aplicación específica (ej. Confort humano). Es la cantidad de calor que se retira de un
espacio definido, se expresa en BTU, la unidad utilizada comercialmente relaciona unidad de
tiempo, Btu/hr.
2.9 INFORMACION GENERAL:
A través de años de trabajo, diversas compañías y organizaciones han evaluado múltiples
factores requeridos para determinar las cargas de enfriamiento en diversas aplicaciones.
Cuando se utilizan estos factores para el cálculo de cargas en espacios y edificios, lo
importante es aplicar un buen criterio para desarrollar algún procedimiento definido.

22
Para realizar el estimado de la carga de enfriamiento requerida con la mayor exactitud posible
en espacios y edificios, las siguientes condiciones son de las más importantes para evaluar:
• Datos atmosféricos del sitio.
• La característica de la edificación, dimensiones físicas.
• La orientación del edificio, la dirección de las paredes el espacio a acondicionar.
• El momento del día en que la carga llega a su pico.
• Espesor y características de los aislamientos.
• La cantidad de sombra en los vidrios.
• Concentración de personar en el local.
• Las fuentes de calor internas.
• La cantidad de ventilación requerida.
Existen diferentes métodos para calcular la carga de enfriamiento en un área determinada, en
cualquier caso es necesario evaluar diversas características como las condiciones del lugar
(condiciones atmosféricas), tipo de construcción y aplicación del espacio a acondicionar.
Se aplica un factor de corrección a la diferencia de temperaturas de diseño, tomando en
cuenta la rugosidad de la superficie, la orientación, la posición y el color.
Al igual que el caso anterior, cuando el personal trabaje se considerara la carga térmica por
personal que labora por periodos de tiempo considerables.
2.10 Factor se seguridad:
Con objeto de dar un margen de tolerancia el cálculo de la carga térmica se puede influir en
un factor de seguridad de manera que aquellas variantes que no fueron planteadas al inicio
del proyecto puedan quedar incluidas en este factor.

23
2.11 Carga horaria promedio:
Para la selección del equipo se suman todas las cargas señaladas anteriormente,
considerando el tiempo de operación del equipo para obtener finalmente la carga horaria
promedio.
2.12 CONDICIONES DE EVALUACIÓN:
1) CONDICIONES EXTERIORES DE DISEÑO.
Son la temperatura exterior de bulbo seco y la humedad relativa exterior del ambiente donde
se requiere calcular la carga de diseño.
Extremos de Humedad Correctos.
Algo sorprendente (quizá a causa del énfasis en controlar temperatura en lugar de humedad),
los manuales de la ASHRAE anteriores a 1997 no incluyeron descripción de datos extremos
de humedad. El de 1993 y los manuales anteriores mostraron sólo el promedio de la humedad
durante períodos de temperatura extrema. Esos valores no representan la humedad extrema,
que ocurre a temperaturas moderadas durante temporales o durante la mañana cuando el
rocío se evapora.
2) MOMENTO DEL DÍA CON CARGA PICO DE ENFRIAMIENTO.
Este momento no es detectable fácilmente, ya que los componentes principales de la carga de
enfriamiento no se dan al mismo tiempo. La carga máxima de temperatura exterior se toma
como las 3:00 p.m., la máxima ganancia solar a través de vidrios llega a cualquier hora desde
la 7:00 a.m. hasta las 5:00 p.m., dependiendo de la orientación geográfica.
Las ganancias de calor internas pueden llagar a su pico en cualquier momento. Se hace
necesario entonces efectuar un cálculo de las ganancias de calor en varios puntos a lo largo
del día para poder determinar el pico máximo de la carga de enfriamiento.

24
3) GANANCIA DE CALOR POR RADIACIÓN SOLAR A TRAVÉS DE VIDRIOS.
Fenestraje o ventanaje se refiere a cualquier abertura vidriada en la envoltura de la
edificación. Los componentes del fenestraje incluyen: (1) Material vidriado ya sea vidrio o
plástico. (2) Marcos, divisiones, etc. (3) Dispositivos externos de sombreado. (4) Dispositivos
internos de sombreado. (5) Sistemas integrales de sombreado (entre vidrios).
El diseñador debe considerar los siguientes factores a la hora de seleccionar ventanas: (1)
arquitectónicas: identificando las opciones de diseño y su capacidad de lograr conservación
de energía, incluyendo el posible uso de iluminación eléctrica y luz del día con controles para
reducir la luz eléctrica automáticamente cuando la luz del día esté disponible; (2) Térmico:
Diseñando para pérdidas de calor y/o ganancia para el confort de los ocupantes y
conservación de la energía. (3) Económico: evaluando los costos y los costos de ciclos de
vida de los diseños de ventanas alternativas. (4) La necesidad humana determinando el deseo
psicológico o la necesidad física para ventanas y los estándares de iluminación apropiada
para el proyecto de uso del espacio, para el confort de los ocupantes y aceptación.
Sombreado de ventanas con aleros:
Cuando una ventana está sombreada con un alero, la porción del vidrio que no recibe el sol
está sujeta a la mínima ganancia de calor solar que recibe una ventana según la tabla de
"Ganancias de calor por radiación solar a través de vidrios", del manual N publicado por la
ACCA.
Ventanas sombreadas. = área en m² x 150.
Ventana soleada. = área en m² x 490.
4) GANANCIA DE CALOR A TRAVÉS DE COMPONENTES ESTRUCTURALES.
La conducción es el modo de transferencia de calor por el cual se verifica un intercambio de
energía desde una región de alta temperatura hacia otra de baja temperatura, debido al
impacto cinético o directo de moléculas.
La ley de fourier de la conducción de calor establece que la rapidez de flujo por conducción
en un sentido dado es proporcional al gradiente de temperatura en ese sentido y al área
normal a la dirección del flujo de calor.

25
Es decir, el flujo de calor en la dirección x, qx, está dado por la ecuación:
qx= k.A (∆T/∆ x)
Donde A es el área normal al flujo de calor, ∆ T/∆ x es el gradiente de temperatura y k es la
conductividad térmica del material.
El calor fluye por conducción térmica, y su valor es expresado por la ecuación: Q = U * A * DT;
esta es la misma ecuación definida en la ley de fourier de la conducción de calor para calcular
la rapidez de flujo por conducción.
Donde:
Q= velocidad a la que el calor pasa a través de un componente en Btu/hr.
U= factor general de transmisión de calor para el componente estructural en Btu/hr por pie2
por grado F de diferencia de temperatura entre la superficie exterior y la superficie interior del
componente. (Btu/hr.pie2
.°f).
A= área del componente estructural que queda expuesto a la temperatura interior y la
temperara exterior en pie2
.
DT= diferencia de temperatura entre el interior y el exterior en grado Fahrenheit.
Para el cálculo son utilizadas las tablas que contienen los Factores de transmisión de calor
(valores U) para vidrios, paredes, techos y pisos comúnmente utilizados en construcción, del
manual N publicado por la ACCA.
Muro sombrado. = área en m² x 100.
Muro soleado. = área en m² x 490.
Techo. = área en m² x 30.
5) CONCENTRACIÓN DE PERSONAS COMO BASE DE DISEÑO
Las personas que ocupan el espacio que debe ser acondicionado contribuyen con cantidades
importantes de calor sensible y calor latente, que aumenta la carga total de enfriamiento de
dicho espacio.

26
El cálculo debe basarse en el número promedio de personas dentro del espacio durante el
periodo de la máxima carga de enfriamiento de diseño. La cantidad de calor debida a las
personas, que va a aumentar la carga total de enfriamiento, debe estar de acuerdo a la
actividad desarrollada por estás personas como indica la Tabla "Ganancias de calor por
persona". La tabla publicada en el manual N de la ACCA titulada "Concentración de personas
estimados" muestra valores estimados en pies cuadrados por personas para ser usados
cuando no se disponga de datos más exactos.
Q per = núm. Personas x factor de ganancia 900.
6) GANANCIAS DE CALOR ORIGINADAS POR EQUIPOS INSTALADOS EN EL INTERIOR
DE UN ESPACIO A ACONDICIONAR.
Entre las fuentes de calor dentro del espacio que será condicionado están las luces, las
maquinas de oficina, equipos de computación, los electrodomésticos y los motores eléctricos.
La tablas anexas que muestran la ganancia de calor generada por algunos de estos aparatos
son, "Ganancias de calor por motores eléctricos" y "Ganancias de calor por
electrodomésticos" y "Ganancias de calor generado por equipos de oficinas", del manual N
publicado por la ACCA.
Cuando los equipos que producen calor están cubiertos por una campana de extracción, debe
calcularse la carga adicional debida al aire fresco que se debe introducir para compensar el
aire extraído por la campana. Esto se calcula en la secuencia de Ganancias de calor por
infiltración y ventilación.
Con respecto al alumbrado, el mismo constituye una fuente de calor sensible. Este calor se
emite por radiación, convección y conducción. Un porcentaje del calor emitido por radiación es
absorbido por los materiales que rodean el local, pudiendo también producirse estratificación
del calor emitido por convección. Las ganancias de calor reales se determinan aplicando los
valores mostrados en la tabla "Ganancias debidas al alumbrado".
Las lámparas incandescentes transforman en luz un 10% de la energía absorbida, mientras el
resto la transforman en calor que se disipa por radiación, convección y conducción. Un 80%
de la potencia absorbida se disipa por radiación, y solo el 10% restante por conducción y
conducción.
Los tubos fluorescentes transforman un 25% de la energía absorbida en luz, mientras que otro
25% se disipa por radiación hacia las paredes que rodean el local, y el resto por conducción y

27
convección. Debe tenerse en cuenta, además, el calor emitido por la reactancia o resistencia
limitadora, que representa un 25% de la energía absorbida por la lámpara.
Generalmente la placa de identificación de los equipos dará la información necesaria para
obtener el dato aproximado del calor generado por el aparato. En las placas que se
especifique la potencia consumida, esta se puede tratar del mismo modo que las luces
incandescentes, multiplicando los vatios por 3,4 para obtener Btu/hr. Si lo especificado es la
potencia del motor, puede usarse la tabla "Ganancias de calor por motores eléctricos" para
obtener Btu/hr. Si solo se especifican el voltaje y los amperios consumidos a plena carga, se
multiplica el voltaje por el amperaje por un factor de utilización razonable (se recomienda 0,6
para motores pequeños y 0,9 para motores grandes) y por 3,4 para obtener Btu/hr. En todos
los casos, aplique un factor de utilización.
Q iluminación = potencia en watts x 3.41.
Equipos electrónicos = potencia en watts x 300.
7) GANANCIA DE CALOR POR INFILTRACIÓN Y VENTILACIÓN.
El aire del exterior que fluye a través de una edificación, ya sea como aire de ventilación, o no
intencionalmente como infiltración (y exfiltración) es importante por dos razones. El aire del
exterior es utilizado muchas veces para diluir contaminantes en el aire del interior y la energía
asociada con calentamiento o enfriamiento de este aire exterior es una significativa carga de
relación espacio - acondicionamiento. La magnitud de estos valores de flujo de aire debe ser
conocida a máxima carga para calcular adecuadamente el tamaño de equipo y en condiciones
promedio, estimar adecuadamente el consumo de energía promedio y estacionario. Deben
conocerse también los valores de intercambio de aire para asegurar un adecuado control de
los niveles de contaminantes en el interior.
En grandes edificaciones deben ser determinados el efecto de infiltración y ventilación en
distribución, y los patrones de flujo de aire interzonal, los cuales incluyen patrones de
circulación de humo en caso de incendio.
El intercambio de aire entre el interior y las afueras está dividido en: ventilación (intencional e
idealmente controlada) e infiltración (no intencional y descontrolada). La ventilación puede ser
natural y forzada.

28
La ventilación natural: es un flujo de aire sin energía a través de ventanas abiertas, puertas y
otras aberturas intencionales de una edificación.
La ventilación forzada: es intencional, es un intercambio de aire propulsado por un ventilador y
con ventanillas de toma y descarga o escapes que son especialmente designadas e
instaladas para ventilación.
Puerta. = área en m² x 1000.
2.13 CALCULOS APLICADOS PARA LA INSTALACION Y SELECCIÓN DEL
EQUIPO.
Ventilación.
ESPECIFICACIONES DEL DUCTO
• Flujo de aire = 75 CFM
• S.P. real = 0.095 CA/100
• Huella = 8 pulgadas
• Peralte = 3 pulgadas
• Velocidad = 650 FPM
Capítulo 1 DIAGRAMA
GENERAL DE
DUCTOS.

29
CALCULO DE CFM TOTAL.
Para calcular el total de los CFM requeridos se calculo por el número de persona ya que este
es constante en la escuela debido a la limitación del equipo del laboratorio.
El laboratorio cuenta con nueve mesas y en cada una peden estar seis alumnos.
Tomamos el valor de 6 dm3
/s por persona de acuerdo a la tabla 1.1 y multiplicamos por el
número de personas y el número de mesas totales.
25 personas x 7 dm3
/s = 175 dm3
/s
Convertimos:
(175 dm3
/s) x (60s/min) x (1m3
/1000 dm3
) x (35.2875 ft3
/m3
) =370.51CFM
se redondea a 375 CFM PARA EFECTOS DE CALCULO
CALCULOS DE LAS TRANSFORMACIONES Y CONTRACCIONES CON
DUCTULADOR Y TABLAS.
ELEMENTO A – B TRANS. EXPANSION
375CFM
LONG = 0.5 ft
1. - DIMENSIONES 5.51” X 5.51”
2.-DIMENSIONES 17.7” X 3”
V1= 1800 FPM
V2 =1300 FPM
DE LA TABLA 8 PAG 2-37
HV2 SE OBTIEN DE UNA INTERPOLAQCION.
HV1=0.9
HV2=0.4
V2/V1 = 1300/1800 =0.722
TOMANDO 30º DE DESVANECIMIENTO DE LA TRANSFORMACION EN LA GRAFICA
PARA V1/V2 =0.722 n=0.85
SpREGAIN= n (HV1 – HV2) = 0.85 (0.5)= 0.425

30
ELEMENTO B – C DUCTO RECTO
SP REAL = 0.4”CA/ 100”
Long. = 6.94 ft.
SP TOTAL = 0.02776
ELEMENTO C-D CONTRACCION ABRUPTA
A1=17.7 X 3 “
A2=12 X 3”
V1= 1300FPM
V2 =1400FPM
PARA V1/V2 =0.92 EXTRAPOLANDO EN LA TABLA 10 PAG. 2-41 SE
OBTIENE QUE n = 0.52
DE TABLAS SE OBTIENE PARA V2 HV2=0.13
SPLOSS= n (HV2) = (0.52) X (.13) = 0.0676
ELEMENTO D – E TRANS. EXPANSION
300CFM
1.- DIMENSIONES 12” X 3”
2.-DIMENSIONES 17.7” X 3”
V1= 1400 FPM
V2 =1000 FPM
HV1=0.6
HV2=0.25
V2/V1 = 1000/1400 =0.7142

31
TOMANDO 30º DE DESVANECIMIENTO DE LA TRANSFORMACION EL LA GRAFICA.
PARA V2/V1 =0.7142 n=0.82
SpREGAIN= n (HV1 – HV2) =0.82 (.35)=0.287
ELEMENTO E- F DUCTO RECTO
SP REAL = 0.25”CA/ 100”
Long. = 3.45 ft.
SP TOTAL = 0.00862
ELEMENTO F-G CONTRACCION ABRUPTA
A1=17.7 X 3 “
A2=12 X 3”
V1= 1000FPM
V2 =1100FPM
PARA V2/V1 =1.1 EXTRAPOLANDO EN LA TABLA 10 PAG. 2-41 SE
OBTIENE QUE n = 0.02
SPLOSS= n (HV2) = (0.02) X (.08) = 0.016
ELEMENTO G – H TRANS. EXPANSION
225CFM
1.- DIMENSIONES 12” X 3”
2.- DIMENSIONES 17.7” X 3”
V1= 1100 FPM
V2 = 750 FPM

32
HV1=0.34
HV2=0.15
V2/V1 = 7500/1100 =0.6818
TOMANDO 30º DE DESVANECIMIENTO DE LA TRANSFORMACION EL LA GRAFICA
PARA V2/V1 =0.6818 n=0.82
SpREGAIN= n(HV1 – HV2) =0.82(.19)=0.1558
ELEMENTO H – I DUCTO RECTO
SP REAL = 0.15”CA/ 100”
Long. = 2.45 ft.
SP TOTAL = 0.003675
ELEMENTO I- J CONTRACCION ABRUPTA
A1=17.7 X 3 “
A2=5.76 X 3”
V1= 750FPM
V2 =650FPM

33
PARA V2/V1 =0.866 EXTRAPOLANDO EN LA TABLA 10 PAG. 2-41 SE OBTIENE
QUE n = 0.52
SPLOSS= n (HV2) = (0.52) X (.025) = 0.013
ELEMENTO J-K DUCTO RECTO.
SP REAL = 0.18”CA/ 100”
Long. = 5.76 ft.
SP TOTAL = 0.010368.
ELEMENTO K-L CODO 90°.
SP REAL = 0.18”CA/ 100”
75 CFM
DIMENSIONES 5.76 X 3 “
650 FPM
DE LA TABLA 12 PAG. 2-44 OBTENEMOS INTERPOLANDO n = 3
SP TOTAL = 0.0054
ELEMENTO L -M DUCTO RECTO.
SP REAL = 0.18”CA/100”
Long. = 11 ft.
SP TOTAL = 0.0198

34
Se suman todos los sp para sacar el total, la parte seleccionada con color rojo es el área
donde se va a instalar pura ventilación. Posteriormente continuamos con los cálculos de
cargas térmicas para los privados.

35
Así es como quedara instalada la ventilación, en la zona seleccionada. Por los resultados
obtenidos.
CONDICIONES DEL LUGAR.
Lugar: México D.F. Av. barranca del muerto N.24
Latitud: 19°
Altitud: 2290 MSNM - 7348 pies
Presión Barométrica: 780 Mb - 585 mmHg
Factor de corrección: 0.77
CONDICIONES EXTERIORES DE VERANO.
Temperatura de Bulbo seco: 33°C
Temperatura de Bulbo húmedo: 17 °C
Temperatura de rocío: 9.55 °C
Variación diaria: 16 °C
Variación anual: 32 °C
Humedad especifica: 68.6 granos/lb. A.S.
Humedad relativa: 28%
Entalpía: 32.78 Btu/lb.
Volumen especifico: 19.46 pie³/lb. A.S.
Entalpía total: 25 BTU/ Lb
Volumen especifico: 19.3 pie³/lb.
Mes más caluroso: Abril – Mayo
CONDICIONES INTERIORES.
Temperatura de bulbo húmedo: 26 °C
Temperatura de bulbo seco: 25 °C
Temperatura de rocío: 14.5 °C
Humedad relativa: 52%
Humedad especifica: 72 Granos/ lb. A.S.
Entalpía total: 28.15 BTU/Lb
Volumen especifico: 16.24 pie³/lb.
Ahora analizaremos las condiciones particulares de cada área la cual se
acondicionara. El procedimiento es diferente ya que tenemos algunas
variaciones de calor en cada zona.

36
Desglosaremos todo lo que involucra el piso, para así, logra un
acondicionamiento eficaz.
DATOS OBTENIDOS:
ZONA A.
• 1 persona en recepción.
• 6 personas detrás de la recepción (cada una c/n pc.)
• 3 lámparas dobles 2x39 watts.
• Y 9 lámparas pequeñas 24 Watts.
BIBLIOTECA.
• 2 personas con PC en la entrada.
• Con un promedio de 5 personas diariamente que consultan.
• 9 lámparas dobles de 2x39 watts.
• 9 anaqueles de libros.
• Alfombra.
• 6 PC de accesoria.
• 1 computadora.
SALA DE JUNTAS.
• 2 lámparas de 2x39 watts.
• 1 televisión de 30".
• 6-8 personas.
• Cañón exposición.
ZONA B.
• 5 personas de las cuales 3 tienen PC.
• Tenemos un descanso que contiene:
• -refrigerador (frigo bar).
• -fotocopiadora.
• -computadora (extra).
• -fax.

37
• -horno.
• -cafetería.
• 7 lámparas dobles de 2x39 watts.
PRIVADOS.
Esta es información para de cada uno de los privado en algunos casos se tiene o se cuenta
con las mismos materiales, que causan carga térmica, y los datos se tomaron por separado y
analizando cada una de las oficinas, esto debido a que están muy independientes, lo cual
seria un problema dejarlos con la ventilación ya que algunos privados generan mas carga
térmica y lo mejor será instalar equipos de aire acondicionado diferentes, dependiendo el
resultado, tomaremos el equipo que sea el seleccionado para dichas áreas y no tener
problemas de calor ni frio.
Privado1:
• -1-2 personas.
• -2 lámparas de 2x39 watts.
• -1 PC.
Privado 5:
• -1-3 personas.
• -2 lámparas de 2x39 watts.
• 2 PC.
Privado 6:
o 1-3 personas.
o 2 lámparas de 2x39 watts.
o 1 PC.
Privado 7:
o -1-2personas.
o -2 lámparas de 2x39 watts.
o -1 PC.

38
Privado 14:
o -1-3 personas.
o -2 lámparas de 2x39 watts.
o -1 PC.
CARGA TERMICA PRIVADO No14.
DATOS:
1-3 PERSONAS.
2 LÁMPARAS 2 X 39 watts.
1 PC.
1.- VENTANAS:
FACTOR = 150.
VENTANA NORTE
A= 1.1 X 4 = 4.4 m²
4.4 X 150 = 660 BTU/h.
VENTANA ESTE
A = 1.1X 4 = 4.4 m²
4.4 X 150 = 660 BTU/h.
1320 BTU/h TOTALES.
2.- MUROS.
FACTOR = 100.
NORTE= 1.5 X 4 = 6 m² X 100 = 600 BTU/h.
SUR = 2.6 X 4 = 10.4 m² X 100 = 1040 BTU/h.
ESTE = 1.5 X 3 = 4.5 m² X 100 = 450 BTU/h.

39
OESTE = 2.6 X 2 = 5.2 m² X 100 = 520 BTU/h.
2610 BTU/H TOTALES.
3.- TECHO.- “CON PISO ARRIBA”.
12 X 30 = 360 BTU/h.
4.- PISO CON PISO ABAJO:
12 X 30 = 360 BTU/h.
5.- PERSONAS:
3 X 900 = 2700 BTU/h.
6.- ILUMINACION:
(39 X 2) X 2 = 156 watts
156 X 3.41 = 531.96 BTU/h.
7.- PUERTAS.
1m X 1000 = 1000 BTU/h.
8. - 1 PC.
300 watts X 3.41 = 1023 BTU/h.
Σ cargas = 9904.96 BTU/h
9904.96/12000 =

40
0.82541 TON de refrigeración.
PRIVADO N. 14.
PARED NORTE
LARGO = 4 METROS.
ALTURA = 2.6 METROS.
ALTURA VENTANA = 1.1 METROS.
ALTURA MURO = 1.5 METROS.
PARED SUR
LARGO = 4 METROS.
PARED ESTE.
LARGO = 3 METROS.

41
PARED OESTE
LARGO = 3 METROS.
SALA DE JUNTAS.
DATOS:
2 LÁMPARAS.
1 TELEVISION DE 30".
6 - 8 PERSONAS.
1.- VENTANAS:
LADO OESTE FACTOR = 150
A= 3 X 2.6 = 7.8 m²
7.8 m² X 150 = 1170 BTU/h
2.- MUROS:
FACTOR = 100
MURO NORTE.
A= 2.6 X 4.5 = 11.7 m²
11.7 m² X 100 = 1170 BTU/h

42
MURO SUR
A= 4.5 X 2.6 = 11.7 m²
11.7 m² X 100 = 1170 BTU/h
MURO ESTE
A= 4 X 2.6 = 10.4 m²
10.4 m² X 100 = 1040 BTU/h
3.- TECHO CON PISO ARRIBA:
FACTOR = 30
A = 4.5 X 4 = 18 m²
18 X 30 = 540 BTU/h
FACTOR = 30
A = 4.5 X 4 = 18 m²
18 X 30 = 540 BTU/h.
5.- PERSONAS:
FACTOR = 900.
8 X 900 = 7200 BTU/h.
6.- ILUMINACION:
FACTOR = 3.41.
(39 X 2) X 2 = 156 watts
156 X 3.41 = 531.96 BTU/h.
7. - TELEVISION = 200 watts.
FACTOR = 3.41.
200 X 3.41 = 682 BTU/h

43
1PC
300 X 3.41 = 1023 BTU/h
Σt7 = 1705 BTU/h.
8.- PUERTAS:
1 X 1000 = 1000 BTU/h.
ΣCARGAS = 16066.96 BTU/h
16066.96 / 12000 =
SALA DE JUNTAS.
PARED NORTE.
LARGO = 4.5 METROS.
PARED SUR
LARGO = 4.5 METROS.

44
PARED ESTE
LARGO = 4 METROS.
PARED OESTE
LARGO = 4 METROS.
PRIVADO No 7.
DATOS:
3 PERSONAS.
2 LÁMPARAS.
1 PC.
1.- VENTANAS SOMBREADAS: FACTOR = 150
VENTANA NORTE
1.1X 5 = 5.5 m²
5.5 X 150 = 825 BTU/h

45
VENTANA ESTE
1.1X 2.5 = 2.75 m²
2.75 X 150 = 412.5 BTU/h
2.- MUROS.
FACTOR= 100
NORTE.
5 X 1.5 = 7.5 m²
7.5m² X 100 = 750 BTU/h
ESTE.
2.5 X 1.5 = 3.75 m²
3.75 X 100 = 375 BTU/h
OESTE.
3.25 X 2.6 = 9.1 m²
9.1 X 100 = 910 BTU/h
SUR SOLEADO.
FACTOR = 300
5 X 2.6 = 13 m²
13 X 300 = 3900 BTU/h.
3.- TECHO:
FACTOR = 30
5 X 3.5 = 17.5 m²
17.5 X 30 = 525 BTU/h.
FACTOR = 30
5 X 3.5 = 17.5 m²
17.5 X 30 = 525 BTU/h.

46
5.- PERSONAS:
FACTOR = 900
2 X 900 = 2700 BTU/h.
6.-ILUMINACION:
FACTOR = 3.41
(39 X 2) X 2 = 156 watts
156 X 3.41 = 531.96 BTU/h
7. - 1 PC = 300 watts.
FACTOR = 3.41
300 X 3.41 = 1023 BTU/h
8. – PUERTAS:
1m X 1000 = 1000 BTU/h
Σ CARGAS = 13477.46
13477.46/12000 =
PRIVADO N.7
PARED NORTE
LARGO = 5 METROS.

47
PARED SUR.
LARGO = 5 METROS.
PARED ESTE.
LARGO = 4 METROS.
ALTURA DEL MURO = 1.5 METROS.
ALTURA DE LA VENTANA = 1.1 METROS.
PARED OESTE.
LARGO = 4 METROS.

48
PRIVADO N.6
DATOS:
2 LAMPARAS.
3 1 - 3 PERSONAS.
4 1 PC 300 watts.
1.- VENTANAS SOLEADAS:
FACTOR=490
SUR
A = 4 X 2.6 = 10.4 m²
10.4 m² X 490 = 5096 BTU/h
2.- MUROS SOMBREADO:
FACTOR = 100
NORTE
A = 3 X 2.6 = 7.8 m²
7.8 X 100 = 780 BTU/h
ESTE
A= 3.5 X 2.6 = 9.1 m²
9.1 X 100 = 910 BTU/h
OESTE
A= 3.5 X 2.6 = 9.1 m²
9.1 X 100 = 910 BTU/h
3.- TECHO:
FACTOR = 30
3.5 X 4 = 14 m²
14 X 30= 420 BTU/h

49
3.5 X 4 = 14 m²
14 X 30= 420 BTU/h
5.- PERSONAS:
3 X 900 = 2700 BTU/h
6.- ILUMINACION:
FACTOR = 3.41
(39 X2) X 2 = 156 watts
156 X 3.41 = 531.96 BTU/h
7.- EQUIPO DE CÓMPUTO:
FACTOR = 3.41
1 PC X 300 watts X 3.41 = 1023 BTU/h
8.- PUERTAS:
1 m X 1000 = 1000 BTU/h
ΣTOTAL = 13790.96
13790.96/12000 =

50
PRIVADO No 6.
PARED NORTE.
LARGO = 4 METROS.
PARED SUR.
LARGO = 4 METROS.
PARED ESTE.
LARGO = 3.5 METROS
PARED OESTE.
LARGO = 3.5 METROS.

51
PRIVADO 5.
DATOS:
1 - 3 PERSONAS.
2 LAMPARAS.
2 PC's.
1.- VENTANAS:
FACTOR = 150
NORTE
A = 4 X 1.1 = 4.4 m²
4.4 X 150 = 660 BTU/h
SUR SOLEADO
FACTOR = 490
A = 5 X 2.6 = 13 m²
13 x 490 = 6370 BTU/h
OESTE SOLEADO
FACTOR = 490
A= 3 X 2.6 = 7.8 m²
7.8 X 490 = 3822 BTU/h
2.- MUROS:
FACTOR= 100
NORTE.
A = 4 X 1.5 = 6 m²
6 X 100 = 600 BTU/h

52
ESTE.
A= 3 X 2.6 = 7.8 m²
7.8 X 100 = 780 BTU/h
3.- TECHO:
FACTOR = 30
A = 5 X 3 = 15 m²
15 X 30 = 450 BTU/h
4.- PISO:
A = 5 X 3 = 15 m²
15 X 30 = 450 BTU/h
5.- PERSONAS:
FACTOR= 900
3 X 900 =2700 BTU/h
6.- ILUMINACION.
FACTOR =3.41
(39 X 2) X 2 = 156 watts
156 X 3.41 = 531.96 BTU/h.
7.- EQUIPOS:
FACTOR = 3.41
5 PC'S = 600 watts
600 X 3.41 = 2046 BTU/h.
8. - PUERTAS:
FACTOR = 1000
1m X 1000 = 1000 BTU/h.

53
ΣTOTAL = 18959.96 BTU/h
18956.96 / 12000 =
PRIVADO No. 5.
PARED NORTE.
LARGO = 5 METROS.
VENTANA LARGO = 4METROS.
VENTANA ALTURA = 1.1 METROS.
MURO ALTURA = 1.5 METROS.
MURO LARGO = 4 METROS.
ALTURA TOTAL = 2.6 METROS.
PARED SUR.
LARGO = 5 METROS.
PARED ESTE.
LARGO = 3 METROS.

54
PARED OESTE.
ALTURA = 2.6 METROS
LARGO = 3 METROS
PRIVADO No 1.
DATOS:
1 - 3 PERSONAS.
2 LAMPARAS.
1 PC.
1.-VENTANAS:
FACTOR = 150
NORTE
A= 5.5 X 1.1 = 6.05 = 6.05 m²
6.05 X150 = 907.5 BTU/h
ESTE
A = 2 X 1.1 = 2.2 m²
2.2 X 150 = 330 BTU/h
OESTE SOLEADO
FACTOR = 490
A = 3 X 2.6 = 7.8 m²
7.8 X 490 = 3822 BTU/h

55
2.- MUROS:
FACTOR = 100
NORTE
A = 5.5 X 1.5 = 6.05 m²
6.05 X 100 = 605 BTU/h
SUR
A= 5.5 X 2.6 = 14.3
14.3 X 100= 1430 BTU/h
ESTE
A= 2 X 1.5 = 3
3 X 100 = 300 BTU/h
3.- TECHO:
FACTOR = 30
A= 3 X 505 = 16.5m²
16.5 X 30 = 495 BTU/h
4.- PISO C/ PISO ABAJO
A = 3 X 5.5 = 16.5 m²
16.5 X 30 = 495 BTU/h
5.- PERSONAS:
FACTOR = 900
3 X 900 = 2700 BTU/h
6.- ILUMINACION:
FACTOR = 3.41
(39 X 2) X 156 watts
156 X 3.41 = 531.96 BTU/h

56
7. - EQUIPOS ELECTRONICOS:
1PC X 300 watts = 300
300 X 3.41 = 1023 btu/h
8. - PUERTA:
FACTOR =1000
1m X 1000 = 1000 BTU/h
ΣTOTAL = 13639.46.
13639.46 / 12000 =
PRIVADO No 1.
PARED NORTE.
LARGO = 5.5 METROS
ALTURA = 2.6 METROS
ALTURA DE LA VENTANA = 1.1 METROS
ALTURA DEL MURO = 1.5 METROS
PARED SUR.
LARGO = 5.5 METROS
ALTURA = 2.6 METROS

57
PARED ESTE.
LARGO = 3METROS
MURO LARGO = 2 METROS
MURO ALTURA = 1.5 METROS
VENTANA LARGO = 2 METROS
VENTANA ALTURA = 1.1 METROS
PARED OESTE.
LARGO = 3 METROS
ALTURA = 2.6 METROS
BIBLIOTECA.
DATOS:
2 Personas en la entrada.
Con promedio de 8 personas diarias.
10 lamparas (39x2) watts.
6 pc's de asesoría, mas de 2 existentes con las personas de la
entrada.
1 copiadora 450 watts.
8 personas que visitan diariamente durante el día.

58
1.- VENTANAS:
FACTOR = 150
NORTE
A = 2 X 2.6 = 5.2m²
5.2 X 150 = 780 BTU/h
SUR
A = 2 X 1.1 = 2.2m²
2.2 X 150 = 330 BTU/h
ESTE
A= 9.5 X 2.6 = 24.7m²
24.7 X 150 = 3705 BTU/h
2.- MUROS:
FACTOR = 100
NORTE
A=6.5 X 2.6 = 16.9m²
16.9 X 100 = 1690 BTU/h
SUR
A1 = 2 X 1.5 = 3m²
3 X 100 = 300 BTU/h
A2= 6 X 2.6 = 15.6 m²
15.6 X 100 = 1560 BTU/h
A1 + A2 = 1860 BTU/h
OESTE SOLEADO.
FACTOR = 490
A = 11.5 X 2.6 = 29.9m²

59
29.9 X 490 = 14651 BTU/h.
3.- TECHO:
FACTOR = 30
A= 12 X 8.5 = 102m²
102 X 30 = 3060 BTU/h
4.- PISO:
A= 12 X 8.5 = 102m²
102 X 30 = 3060 BTU/h.
5.- PERSONAS:
FACTOR = 900
10 X 900 = 9000 BTU/h.
6.- ILUMINACION:
FACTOR = 3.41
(39 X 2) X 11 = 858 watts
858 X 3.41 = 2925.78 BTU/h.
7.- APARATOS ELECTRONICOS:
FACTOR =3.41
6 PC'S = 1800watts
1800 X 3041 = 6138 BTU/h
1 COPIADORA = 450 watts
450 X 3.41 = 1534.5 BTU/h

60
8.- PUERTAS:
A1= 1.5 x1000 = 1500 BTU/h
A2 = 1 X 1000 = 1000 BTU/h
A1 + A2 = 2500 BTU/h
ΣTOTAL = 53094.28 BTU/h
55534.28 / 12000 =
BIBLIOTECA.
PARED NORTE
LARGO = 8.5 metros.
ALTURA = 2.6 metros.
MURO LARGO = 6.5 metros.
VENTANA LARGO = 2 metros.
PARED SUR
Área 1.

61
LARGO = 5 metros.
VENTANA LARGO = 2 metros.
VENTANA ALTURA = 1.1 metros.
MURO 1 LARGO = 2 metros.
MURO 1ALTURA = 1.5 metros
Área 2.
MURO ALTURA = 2.6 metros.
MURO LARGO = 3.5 metros.
PARED ESTE.
LARGO = 11 METROS.
VENTANA LARGO = 9.5 METROS.
ALTURA MURO= 2.6 METROS.
PARED OESTE.
LARGO = 11.5 METROS.

62
CAPITULO 3.
“Resultados Y Selección de equipo de aire acondicionado”.
En este capitulo seleccionaremos el equipo adecuado, según los resultados obtenidos.
El resultado de las cargas térmicas en BTU, las dividimos entre 12000, para que nos de un
resultado en toneladas de refrigeración y así poder seleccionar el equipo adecuado de aire
acondicionado.
Privado 14:
Tenemos un resultado de 0.8254 toneladas de refrigeración, se propone un equipo de 1
tonelada, por ser para cubículos pequeños y de oficina, determinamos que podrían ser
equipos de aire lavado, mini-Split o unidades ventana, de 1 tonelada de refrigeración.
Sala de juntas:
Tenemos un resultado de 1.338 toneladas de refrigeración, para lo cual proponemos un
equipo de tonelada y media, debido a que esta sala la toman algunas veces para exposición
con la ayuda de algún cañón o más equipos electrónicos, que demandan mas calor térmico
por tal motivo escogimos un equipo con más capacidad.
Privado 7:
equipos de aire lavado, mini-Split, o unidades ventana, de 1 tonelada de refrigeración.
Podemos elevar más el tonelaje pero como ya se menciono por ser para equipos de oficina no
tenemos mucha demanda de calor.
Privado 6:
equipos de aire lavado y mini-Split, de 1 tonelada de refrigeración. No Podemos elevar más el
tonelaje, como ya se menciono por ser equipos pequeños para oficinas y no tener mucha
demanda de calor se procede a escoger un equipo de la capacidad seleccionada.
Privado 5:
Tenemos un resultado de 1.5799 toneladas de refrigeración, lo cual proponemos un equipo de
2 toneladas, debido a que en esta oficina a partir de las 12:00 pm, presentamos demanda de

63
calor, ya que a esta hora el sol pega directo en la parte sur de la oficina y por condiciones
climáticas del calentamiento global tenemos algunos días, mayor demanda de calor y debido
a este aumento de temperatura proponemos un equipo con esta capacidad de confort.
Privado 1:
equipos de aire lavado, mini-Split, o unidades ventana, de 1 tonelada de refrigeración. No
Podemos elevar más el tonelaje, como ya se menciono por ser equipos pequeños para
oficinas y no tener mucha demanda de calor se procede a escoger un equipo de la capacidad
propuesta.
Biblioteca:
Tenemos un resultado de 4.424 toneladas de refrigeración, lo cual proponemos un equipo
paquete de 5 toneladas, debido a que en esta área de la biblioteca tenemos un promedio de 8
a 12 personas laborando con carga térmica en la pared del lado oeste, la cual pega
directamente el sol, y esto genera mayor nivel de temperatura y como s e ha mencionado no
hay un promedio muy exacto de la gente que participa en esta área, hay ocasiones que hay
hasta mas de 12 así como 2 o 3 personas, por eso se toma este equipo para un control de
temperatura mas confortable.
“EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO”.
A continuación mostraremos algunos equipos de acondicionamiento de aire o eliminación de
calor.
Nota: las capacidades varían de los equipos pero la función y el
diseño es totalmente el mismo, solo cambia la capacidad de tonelaje.

64
EQUIPOS MINI-SPLIT
• Operación súper silenciosa.
• Alta eficiencia y ahorro de
energía.
• Diseño compacto, elegante y
moderno.
• Control remoto multifuncional de
alta eficiencia LCD III.
• Control automático de rejillas
para una optima distribución del
aire en dirección horizontal y
vertical.
• Protección de la unidad para la
durabilidad, seguridad y el buen
funcionamiento de la misma.
• Distribución de aire por 4 vías.
• Ventilador "Turbo" ultrasilencioso.
• Parrilla desmontable para fácil
limpieza.
• Control remoto.
• Diseño elegante, moderno y
discreto.
• Filtro electrostático de fácil
limpieza.
• Alta eficiencia y ahorro de
energía.
• Control remoto LCD.
• Control automático de rejillas
para óptima distribución del aire
en dirección vertical.

65
• 3 Velocidades.
• Opción resistencia eléctrica para
calefacción.
• Flujo de aire multidireccional.
• Fácil mantenimiento de filtros lavables e
intercambiables.
• Gabinete anticorrosivo.
• Bajo consumo de energía eléctrica.
• Filtro electrostático de fácil limpieza.
• 3 Velocidades de enfriamiento.
• Chasis deslizable para fácil mantenimiento.
• Protector térmico de corriente.
• Compresor rotativo de alta eficiencia.
Ningún otro sistema de acondicionamiento
ambiental, te ofrece tanta economía. Gracias al
avanzado desarrollo tecnológico podemos
ofrecerte el mejor y más redituable aire
acondicionado, cuya capacidad de enfriamiento,
durabilidad, silenciosa operación y ahorro de
energía te sorprenderán.

66
Estos equipos son los que se proponen para los privados y para el área de la
biblioteca. Claro que con capacidades diferentes.

67
“SELECCIÓN DE DUCTOS.”
DE ACUERDO AL CATALOGO EBMPAPST 2006. SELECCIONAMOS EL EQUIPO G3G180
SERIES
Tomamos el numero 11 con 1600 RPM UNA POTENCIA NOMINAL DE 108 W Y UNA
EFICIENCIA DEL 60%

69
SELECCIÓN DE REJILLA.
El filtro seleccionado para la ventilación es una
rejilla de la marca Soler y Palau modelo FMA 20-1
ya que es un modelo que puede ser modificado a las
dimensiones del proyecto de 3 x 17.7 “manteniendo
sus características presentadas en la siguiente tabla.
Esta información fue tomada del manual electrónico
de rejillas proporcionado por Soler y Palau.

70
Tabla de cálculo de la caída de presión total para selección del ventilador.
Calculo de la caída de presión en sistema de distribución de aire
ELEMENTO CFM DIMENCIONES VEL
(FPM)
LONGITUD
(FT)
SPREAL/100
LONG
SPTOTAL
A-B
EXPANSION
375 5.51 X 5.51
A
17.7 X 3”
1800
A
1300
0.5 0.9 0.425
B-C DUCTO
RECTO
375 17.7 X 3” 1300 6.94 0.4 0.02776
C-D
CONTRACCION
ABRUPTA
300 17.7 X 3”
A
12 X 3”
1300
A
1400
HV1 = 0.4
HV2 = 0.13
n = 0.52 0.0676
D-E
EXPANSIÓN
300 12 X 3”
A
17.7 X 3”
1400
A
1000
HV1 =0.6
HV2 =0.25
n =0.82 0.287
E-F DUCTO
RECTO
300 17.7 X 3” 1000 3.45 0.25 0.00862
F-G
CONTRACCION
225 17.7 X 3”
A
12 X 3”
1000
A
1100
HV1 = 0.25
HV2 =0.08
n = 0.02 0.016
G-H
EXPANSIÓN
225 12 X 3”
A
17.7 X 3”
1100
A
750
HV1 =0.34
HV2 =0.15
n = 0.82 0.1558
H-I DUCTO
RECTO
225 17.7 X 3” 750 2.45 0.15 0.003675
I-J
CONTRACCION
ABRUPTA
75 17.7 X 3”
A
5.76 X 3”
750
A
650
HV1 = 0.15
HV2 =0.025
n = 0.52 0.013
J-K DUCTO
RECTO
75 5.76 X 3” 650 5.76 0.18 0.010368
K – L CODO DE
90
75 5.76 X 3”
A
8 X 3”
650 3 0.18 0.0054
L - M DUCTO
RECTO
75 8 X 3” 650 11 0.18 0.0198
DIFUSOR 75 6 X 6 NC
SP TOTAL 1.040023

76
CONCLUSION:
En conclusión decimos que el confort y el bienestar humano son muy importante hoy en día,
no solo por los empleos a ejercer, y las actividades cotidianas, también por las enfermedades
respiratorias.
Hoy en día presentamos un problema mundial que se refiere al calentamiento global, y las
temperaturas que hoy vivimos es una secuela de toda la contaminación que el hombre ha
producido y por consecuencia tenemos el disparo de las temperaturas, tanto de alta
temperatura, así como de baja. Es por eso que nos hemos dado a la tarea como ingenieros a
controlar esta problemática y al aplicar estos conocimientos sabiendo podemos lograr el
bienestar y un mejor rendimiento de las personas que laboran en él edificio que queremos
acondicionar.
Realizando un estudio completo de esta sala y la instalación que se requiere, podemos lograr:
- Mejor comodidad para los usuarios.
- Que no dañe ni contamine la capa de ozono.
- Una mejor calidad de aire acondicionado.
- Tener un mejor equipo con mayor rendimiento.
- Seleccionar un equipo práctico y de fácil mantenimiento para los técnicos.
- Una mayor eficiencia en los equipos de cómputo.

77
BIBLIOGRAFIA.
1.- Hernández, Goribar. Fundamento de aire acondicionado y refrigeración.
Limusa Noriega Editores. Decima segunda reimpresión. México 1993.
2.- P. Quadri, Nestor.Manual de aire acondicionado y calefacción.
Librería y editorial Alsina. Segunda Edición. Argentina 1999.
3.- SEMARNAT. Buenas prácticas en sistemas de refrigeración y aire
acondicionado. Edición digital cromática S.A. de C.V. México 2006.
4. - Wark, Kenneth Jr. Termodinámica. Mc Graw Hill. Quinta Edición. México
1990.
5.- Cengel, Yunus. Termodinámica. Mc Graw Hill. Cuarta Edición. México 2003

Instalación aire acondicionado oficinas

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à Instalación aire acondicionado oficinas

Similaire à Instalación aire acondicionado oficinas (20)

Plus de Percy Alfredo Huanca Chambi

Plus de Percy Alfredo Huanca Chambi (14)

Dernier

Dernier (20)

Instalación aire acondicionado oficinas