Sistema De Distribución Del Aire. Cálculo De Conductos.
Enviado por francisco417 • 6 de Marzo de 2014 • 1.472 Palabras (6 Páginas) • 312 Visitas
Objetivos: Que el alumno sea capaz de dimensionar una red de conductos. Se pretende que el
alumno pueda identificar los diferentes elementos que constituyen una red de conductos de aire
y dimensionar los principales elementos, ventilador y conductos. Para ello, se explicarán
diferentes métodos de diseño, sus ventajas e inconvenientes.
Contenido:
1. Redes de conductos. Elementos. Clasificación
2. Conceptos básicos de diseño de conductos
3. Métodos de diseño
4. Ventiladores. Selección del ventilador
Bibliografía: Manual de Aire Acondicionado. Carrier, 1996. Capítulo 2 y 6..
Thermal Environmental Engineering. Thomas H. Kuehn, James W. Ramsey,
James L. Threlkeld. Ed. Prentice Hall, 1998. Capítulo 18.
ASHRAE Handbook. Fundamentals. SI Edition. ASHRAE, 1997. Capítulo 32.
Cálculo de conductos de aire. A. Fontanals. Ed. CEAC, 1997.
Ventilación Industrial. E. Carnicer. Ed. Paraninfo, 1994. Capítulos 3 y 4.
Cálculos en climatización. Ejercicios Resueltas. E. Torrella, R. Cabello, J.
Navarro. Ed. AMV, 2002.
1. Redes de conductos. Elementos. Clasificación
La misión de un sistema de conductos es transportar el aire desde la unidad de tratamiento de
aire (UTA) hasta el recinto a climatizar y suele comprender los conductos de impulsión y los de
retorno. Dentro de los elementos que constituyen el sistema podemos distinguir los conductos y
los elementos terminales.
Estos sistemas se clasifican en función de la velocidad y de la presión en los conductos. En
función de la velocidad del aire tenemos:
- conductos de baja velocidad (<12 m/s, entre 6 y 12 m/s)
- y conductos de alta velocidad (>12 m/s)
En función de la presión del aire en el conducto, se clasifican en baja, media y alta presión. Esta
clasificación corresponde a la misma que utilizan los ventiladores:
- Baja presión (clase I): Hasta 90 mm.c.a.
- Media presión (clase II): Entre 90 y 180 mm.c.a.
- Alta presión (clase III): Entre 180 y 300 mm.c.a.
2. Conceptos básicos
La red de conductos se diseña para conseguir llevar un determinado caudal de aire a los puntos
de impulsión deseados. Antes de entrar en el diseño de la red de conductos, vamos a introducir
las propiedades físicas del aire, el concepto de diámetro equivalente y el cálculo de pérdidas de
carga.
2.1. Propiedades físicas del aire
Obviamente las propiedades físicas del aire van a depender de la temperatura y de la presión.
En el diseño de conductos, las propiedades más utilizadas son la densidad y la viscosidad. La
densidad se puede aproximar como:
T
Patm
287·
ρ =
siendo: Patm la presión atmosférica (Pa)
T la temperatura del aire (K)
ρ la densidad del aire (kg/m3)
aunque, puede tomarse como aproximación una densidad del aire constante de 1,2 kg/m3.
En cuanto a la viscosidad del aire, se puede obtener mediante la expresión:
0,76
5
273,16
10 724 , 1
μ = ⋅ − T
con μ (N·s/m2) y T (K).
El efecto de la presión en la determinación de las propiedades del aire sólo tiene efecto cuando
la instalación se ubica a mucha altura sobre el nivel del mar.
2.2. Diámetro equivalente
Los conductos utilizados en la distribución del aire pueden ser circulares o rectangulares.
Debido a que la mayoría de las tablas y expresiones se dan para conductos circulares, resulta
muy útil el concepto de diámetro equivalente.
Para determinar el diámetro equivalente de un conducto rectangular puede utilizarse la
expresión:
0,25
0,625
( )
1,3 ( · )
H W
D H W eq +
= ,
donde Deq es el diámetro equivalente, H la altura del conducto y W la anchura. De todas
formas, resulta de gran utilidad la tabla I (diámetros equivalentes de conductos).
2.3. Pérdidas de carga
Dentro del conducto el fluido experimenta una pérdida de presión por rozamiento,
denominándose ésta pérdida de carga. Estas pérdidas de carga se dividen en pérdidas en el
conducto y pérdidas en singularidades.
2.3.1. Pérdidas en conducto
Se produce una pérdida de carga por
...