Demandas de cargas de enfriamiento

Demanda de Cargas de Enfriamiento
Se debe ser cuidadoso al escoger el sistema de acondicionamiento de aire, para no sobrepasar el tamaño o capacidad de lo que en realidad se necesita, porque los sistemas sobre diseñados o sea de mayor tamaño tiene menor eficiencia, además estos sistemas pueden dar un mando pobre sobre le control de la humedad y variaciones grandes de temperaturas.
El sistema debe ser clasificado con un tamaño correcto, calculando las cargas con precisión para que así el sistema puede remover las cargas tanto externas (sol, entradas de aire) y las internas (iluminación, ocupantes, cargas de tapón, etc.). Dentro de las cargas de tapón se incluye cualquier equipo eléctrico, en los edificios comúnmente son computadoras, copiadores y otros equipos relacionados, lo que corresponde típicamente al 15 o 20% de la carga total de enfriamiento, la proliferación de estos equipos se ha vuelto preocupante, por esto se presentan varias alternativas al momento de calcular la carga de estos equipos:
1) Usando información basada en el uso y ocupación del sistema.
Esta opción no es a menudo utilizada, porque en el diseño de edificios se toman decisiones que pueden variar hasta después de la construcción.
2) Usando los datos de la placa del fabricante.
Esta opción tiene uso limitado para el equipo de oficina, ya que algunos de estos equipos no presentan una información detallada, por esto ASHRAE recomienda un factor de 4.4 watt por pie cuadrado.
3) Datos en base a la experiencia del diseñador.
Esta es la técnica mas común, aquí las asunciones oscilan entre 2 a 5 watt por pie cuadrado.
Estudios recientes han demostrado que la información descrita en las placas no es la que generalmente representa al equipo, comúnmente esta entre el 20 a 50 % de este valor.
La suma de estos datos de placas pueden alcanzar valores de cargas excesivamente grandes e irreales, por esto se utilizan valores obtenidos en estudios sobre el consumo estimado o real, lo que da valores menores de carga, y por ende menores dimensiones del equipo lo que se refleja directamente en menor consumo de energía eléctrica.

RTS (calculos de cargas)

Una Nueva Forma Para Calcular las Cargas de Refrigeración

En este articulo se da una introducción al RTS, método desarrollado por ASHRAE, el tiene como meta mejorar la exactitud del cálculo de cargas de refrigeración, conservando algunas técnicas anteriores así como el juicio y apreciación del ingeniero.
Desde el principio de los estudios de la climatización los ingenieros han reconocido que el calculo de las cargas de refrigeración no es un proceso sencillo, ya que la actuación de las diferentes fuentes de calor no es estable ni uniforme, las cargas de enfriamiento pueden darse ya sea por conducción, convección o radiación, también pueden ser cargas ya sea internas o externas; las cargas internas pueden variar dependiendo de la ocupación del lugar, de la cantidad de artefactos en uso y por varias razones mas, mientras que las cargas externas varias según las horas y el día, pues la principal fuente de calor es el sol, el cual aporta cargas ya sea por radiación a través de los vidrios, o por conducción a través de techos y paredes, los materiales utilizados en la construcción también influyen el los cálculos.
Debido a la diversidad y formas de las cargas de refrigeración se han utilizado muchos métodos tratando de involucrar la situaciones reales basándose en asunciones, lo que los limita en ciertas condiciones; por esto ASHRAE propone un nuevo método simplificado, el método RTS (radiant time series). Este método toma en cuenta cada componente de las cargas, ya sea las luces, las personas, las paredes, los tejados, las ventanas, los aparatos, y otros, básicamente sigue los siguientes pasos:
1) Calculo de un perfil de 24 horas de la ganancia de calor un día designado.
2) Las ganancias de calor radiantes, y las partes conectivas.
3) El retraso en tiempo de las cargas radiantes.
4) La suma de la ganancia de calor por transmisión y el retraso de la radiación para componente.
5) Después de calcular las cargas para cada componente durante cada hora, se suma para sacar un total de cada hora, y se selecciona la carga mayor.
El retraso de la radiación depende del tipo de construcción utilizada, la construcción más pesada extiende la ganancia de calor fuera durante un tiempo más largo, la construcción más ligera responde más rápidamente. Este método utiliza graficas de las cuales se sacan los valores RTS estos datos son determinados resolviendo una serie de ecuaciones de equilibrio de calor básicas simultáneamente para calcular la carga refrescante durante cada hora que sigue un pulso de la unidad de ganancia de calor radiante a un espacio específicamente definido, en teoría, cada espacio tiene una única curva de retraso de tiempo basó en la construcción física específica de ese espacio y la relación de la fuente de calor a cada superficie en el cuarto.
Afortunadamente, la variación en los valores de RTS es principalmente el que dependa de la masa del espacio y diferencias debido a otros factores tiene un impacto relativamente pequeño.
Los datos de RTS para la construcción son fácilmente comparables, mientras permitiéndole al ingeniero evaluar el impacto de hacer las asunciones diferentes con respecto a las características del edificio cuando esas características no se han definido todavía totalmente en el proceso del plan. La RTS se usa para convertir la porción radiante de ganancias de calor de cada hora.
Además del retraso de tiempo debido a la absorción de energía radiante dentro de un espacio, los retrasos de tiempo ocurren también en la conducción de energía a través de las superficies macizas como las paredes y tejados.
La ganancia de calor de conducción ocurre debido a la diferencia de temperatura entre la temperatura de la superficie externa y dentro de la temperatura de una pared o tejado. Ese traslado de calor de conducción se retarda por la masa de las varias capas de la construcción que comprenden la pared o tejado. Esas capas deben absorber la energía dirigida antes de su temperatura sube y el calor se dirige adelante a la próxima capa. Afortunadamente, esto puede caracterizarse por una curva " de retraso " de tiempo similar a las curvas de RTS.
El método de RTS, aunque en concepto es simple, requiere muchos los cálculos repetitivos. Como dos de sus predecesores métodos anteriores, RTS se hace mejor con la ayuda de una computadora. Los cálculos involucrados son bastantes simples de ser resuelto con una hoja de cálculo.