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INSTALACIN CALEFACCION 1 Ao 2012

Balance Trmico Recopilacin y digitalizacin: Arqts. Cristina Pavn Blanca Rinaldi

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El calor, que es estudiado por una rama de la fsica llamada Termodinmica, se puede definir como energa producto del movimiento de las molculas. El calor es energa pura en trnsito, ya que siempre est fluyendo de una parte a otra. Siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una ms fra, aumentando la temperatura en esta ltima y disminuyendo la temperatura de la primera zona, siempre y cuando el volumen de los cuerpos se mantenga constante.

La temperatura Temperatura es la medida del calor o del fro relativo de un cuerpo (y no la cantidad de calor que este contiene o puede rendir). Cuando tocamos algo, lo sentimos fro o caliente. Esto depende directamente de la temperatura del objeto y de su capacidad de conducir el calor. Al variar las temperaturas, las sustancias pueden dilatarse o contraerse, cambiar su resistencia elctrica y si es un gas, variar su presin. Para medir la temperatura se utilizan distintas escalas, entre las que contamos la Celsius o escala centgrada, la escala Fahrenheit y la escala Kelvin. En la escala Celsius, el punto de congelacin del agua equivale a 0C, y su punto de ebullicin a 100C. Esta esca-la se utiliza en casi todo el mundo. La escala Fahrenheit se utiliza en los pases anglosajones. El punto de congelacin del agua es de 32F, y su punto de ebullicin, 212F. Finalmente, en la escala Kelvin, el cero se define como el cero absoluto de temperatura; es decir, -273,15 C. La magnitud de su unidad (Kelvin), simbolizada por K, se define como igual a un grado Celsius

Transferencia de calor

1. Conduccin

2. Conveccin

3. Radiacin

Transferencia de calor, en fsica, proceso por el que se intercambia energa en forma de calor entre distintos

cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que estn a distinta temperatura. El calor se transfiere me-

diante conveccin, radiacin o conduccin. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultneamente, puede

ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a travs de la

pared de una casa fundamentalmente por conduccin, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas

se calienta en gran medida por conveccin, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiacin.

El calor puede transferirse de tres formas: por conduccin, por conveccin y por radiacin. La conduccin es la

transferencia de calor a travs de un objeto slido: es lo que hace que el asa de un atizador se caliente aunque slo

la punta est en el fuego. La conveccin transfiere calor por el intercambio de molculas fras y calientes: es la causa

de que el agua de una tetera se caliente uniformemente aunque slo su parte inferior est en contacto con la llama.

La radiacin es la transferencia de calor por radiacin electromagntica (generalmente infrarroja): es el principal me-

canismo por el que un fuego calienta la habitacin.

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CONDUCCIN

En los slidos, la nica forma de transferencia de calor es la conduccin. Si se calienta un extremo de una varilla

metlica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo ms fro por conduccin. No

se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conduccin de calor en los slidos, pero se cree que se

debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energa cuando existe una diferencia de tem-

peratura. Esta teora explica por qu los buenos conductores elctricos tambin tienden a ser buenos conductores

del calor. En 1822, el matemtico francs Joseph Fourier dio una expresin matemtica precisa que hoy se conoce

como ley de Fourier de la conduccin del calor. Esta ley afirma que la velocidad de conduccin de calor a travs de

un cuerpo por unidad de seccin transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo

(con el signo cambiado).

El factor de proporcionalidad se denomina conductividad trmica del material. Los materiales como el oro, la plata o

el cobre tienen conductividades trmicas elevadas y conducen bien el calor, mientras que materiales como el vidrio o

el amianto tienen conductividades cientos e incluso miles de veces menores; conducen muy mal el calor, y se cono-

cen como aislantes. En ingeniera resulta necesario conocer la velocidad de conduccin del calor a travs de un sli-

do en el que existe una diferencia de temperatura conocida. Para averiguarlo se requieren tcnicas matemticas muy

complejas, sobre todo si el proceso vara con el tiempo; en este caso, se habla de conduccin trmica transitoria.

Con la ayuda de ordenadores (computadoras) analgicos y digitales, estos problemas pueden resolverse en la actua-

lidad incluso para cuerpos de geometra complicada.

CONVECCIN

Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un lquido o un gas, es casi seguro que se producir un

movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convec-

cin. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un lquido o un gas, su densidad (masa por

unidad de volumen) suele disminuir. Si el lquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido ms caliente y

menos denso asciende, mientras que el fluido ms fro y ms denso desciende. Este tipo de movimiento, debido

exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina conveccin natural. La conveccin

forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a

las leyes de la mecnica de fluidos.

Supongamos, por ejemplo, que calentamos desde abajo una cacerola llena de agua. El lquido ms prximo al

fondo se calienta por el calor que se ha transmitido por conduccin a travs de la cacerola. Al expandirse, su densi-

dad disminuye y como resultado de ello el agua caliente asciende y parte del fluido ms fro baja hacia el fondo, con

lo que se inicia un movimiento de circulacin. El lquido ms fro vuelve a calentarse por conduccin, mientras que el

lquido ms caliente situado arriba pierde parte de su calor por radiacin y lo cede al aire situado por encima. De

forma similar, en una cmara vertical llena de gas, como la cmara de aire situada entre los dos paneles de una ven-

tana con doble vidrio, el aire situado junto al panel exterior que est ms fro desciende, mientras que al aire

cercano al panel interior ms caliente asciende, lo que produce un movimiento de circulacin.

El calentamiento de una habitacin mediante un radiador no depende tanto de la radiacin como de las corrientes

naturales de conveccin, que hacen que el aire caliente suba hacia el techo y el aire fro del resto de la habitacin se

dirija hacia el radiador. Debido a que el aire caliente tiende a subir y el aire fro a bajar, los radiadores deben colocar-

se cerca del suelo (y los aparatos de aire acondicionado cerca del techo) para que la eficiencia sea mxima. De la

misma forma, la conveccin natural es responsable de la ascensin del agua caliente y el vapor en las calderas de

conveccin natural, y del tiro de las chimeneas. La conveccin tambin determina el movimiento de las grandes ma-

sas de aire sobre la superficie terrestre, la accin de los vientos, la formacin de nubes, las corrientes ocenicas y la

transferencia de calor desde el interior del Sol hasta su superficie.

RADIACIN

La radiacin presenta una diferencia fundamental respecto a la conduccin y la conveccin: las sustancias que

intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vaco. La radiacin es

un trmino que se aplica genricamente a toda clase de fenmenos relacionados con ondas electromagnticas. Al-

gunos fenmenos de la radiacin pueden describirse mediante la teora de ondas, pero la nica explicacin general

satisfactoria de la radiacin electromagntica es la teora cuntica. En 1905, Albert Einstein sugiri que la radiacin

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presenta a veces un comportamiento cuantizado: en el efecto fotoelctrico, la radiacin se comporta como minscu-

los proyectiles llamados fotones y no como ondas. La naturaleza cuntica de la energa radiante se haba postulado

antes de la aparicin del artculo de Einstein, y en 1900 el fsico alemn Max Planck emple la teora cuntica y el

formalismo matemtico de la mecnica estadstica para derivar una ley fundamental de la radiacin. La expresin

matemtica de esta ley, llamada distribucin de Planck, relaciona la intensidad de la energa radiante que emite un

cuerpo en una longitud de onda determinada con la temperatura del cuerpo. Para cada temperatura y cada longitud

de onda existe un mximo de energa radiante. Slo un cuerpo ideal (cuerpo negro) emite radiacin ajustndose

exactamente a la ley de Planck. Los cuerpos reales emiten con una intensidad algo menor.

La contribucin de todas las longitudes de onda a la energa radiante emitida se denomina poder emisor del cuerpo,

y corresponde a la cantidad de energa emitida por unidad de superficie del cuerpo y por unidad de tiempo. Como

puede demostrarse a partir de la ley de Planck, el poder emisor de una superficie es proporcional a la cuarta potencia

de su temperatura absoluta. El factor de proporcionalidad se denomina constante de Stefan-Boltzmann en honor a

dos fsicos austriacos, Joseph Stefan y Ludwig Boltzmann que, en 1879 y 1884 respectivamente, descubrieron esta

proporcionalidad entre el poder emisor y la temperatura. Segn la ley de Planck, todas las sustancias emiten energa

radiante slo por tener una temperatura superior al cero absoluto. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la can-

tidad de energa emitida. Adems de emitir radiacin, todas las sustancias son capaces de absorberla. Por eso, aun-

que un cubito de hielo emite energa radiante de forma continua, se funde si se ilumina con una lmpara incandes-

cente porque absorbe una cantidad de calor mayor de la que emite.

Las superficies opacas pueden absorber o reflejar la radiacin incidente. Generalmente, las superficies mates y

rugosas absorben ms calor que las superficies brillantes y pulidas, y las superficies brillantes reflejan ms energa

radiante que las superficies mates. Adems, las sustancias que absorben mucha radiacin tambin son buenos emi-

sores; las que reflejan mucha radiacin y absorben poco son malos emisores. Por eso, los utensilios de cocina sue-

len tener fondos mates para una buena absorcin y paredes pulidas para una emisin mnima, con lo que maximizan

la transferencia total de calor al contenido de la cazuela.

Algunas sustancias, entre ellas muchos gases y el vidrio, son capaces de transmitir grandes cantidades de radia-

cin. Se observa experimentalmente que las propiedades de absorcin, reflexin y transmisin de una sustancia

dependen de la longitud de onda de la radiacin incidente. El vidrio, por ejemplo, transmite grandes cantidades de

radiacin ultravioleta, de baja longitud de onda, pero es un mal transmisor de los rayos infrarrojos, de alta longitud de

onda. Una consecuencia de la distribucin de Planck es que la longitud de onda a la que un cuerpo emite la cantidad

mxima de energa radiante disminuye con la temperatura. La ley de desplazamiento de Wien, llamada as en honor

al fsico alemn Wilhelm Wien, es una expresin matemtica de esta observacin, y afirma que la longitud de onda

que corresponde a la mxima energa, multiplicada por la temperatura absoluta del cuerpo, es igual a una constante,

2.878 micrmetros-Kelvin. Este hecho, junto con las propiedades de transmisin del vidrio antes mencionadas, expli-

ca el calentamiento de los invernaderos. La energa radiante del Sol, mxima en las longitudes de onda visibles, se

transmite a travs del vidrio y entra en el invernadero. En cambio, la energa emitida por los cuerpos del interior del

invernadero, predominantemente de longitudes de onda mayor, correspondiente al infrarrojo, no se transmiten al

exterior a travs del vidrio. As, aunque la temperatura del aire en el exterior del invernadero sea baja, la temperatura

que hay dentro es mucho ms alta porque se produce una considerable transferencia de calor neta hacia su interior.

Adems de los procesos de transmisin de calor que aumentan o disminuyen las temperaturas de los cuerpos

afectados, la transmisin de calor tambin puede producir cambios de fase, como la fusin del hielo o la ebullicin

del agua. En ingeniera, los procesos de transferencia de calor suelen disearse de forma que aprovechen estos

fenmenos. Por ejemplo, las cpsulas espaciales que regresan a la atmsfera de la Tierra a velocidades muy altas

estn dotadas de un escudo trmico que se funde de forma controlada en un proceso llamado ablacin para impedir

un sobrecalentamiento del interior de la cpsula. La mayora del calor producido por el rozamiento con la atmsfera

se emplea en fundir el escudo trmico y no en aumentar la temperatura de la cpsula.

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Confort trmico

Muchos tenemos la idea intuitiva de que nuestro confort trmico depende fundamentalmente de la temperatura del aire que nos rodea, y nada ms lejos de la realidad.

Podemos decir que nuestro cuerpo se encuentra en una situacin de confort trmico cuando el ritmo al que generamos calor es el mismo que el ritmo al que lo perdemos para nuestra temperatura corporal normal. Esto implica que, en balance global, tene-mos que perder calor permanente-mente para encontrarnos bien, pero al "ritmo" adecuado. Influyen varios fac-tores:

Factores que influyen en el rit-

mo de generacin de calor

Actividad fsica y mental. Nuestro cuerpo debe generar calor para man-tener nuestra temperatura corporal, pero tambin es un "subproducto" de nuestra actividad fsica y mental. Para una situacin de reposo, el cuerpo consume unas 70 Kcal / hora, frente a una situacin de trabajo, donde se pueden consumir hasta 700 Kcal / h para un ejercicio fsico intenso.

Metabolismo. Cada persona tiene su propio metabolismo y necesita sus propios ritmos para evacuar calor.

Factores que influyen en el ritmo de prdida de calor

Aislamiento natural del individuo. El tejido adiposo (grasa) y el vello, son "materiales" naturales que aislan y

reducen las prdidas de calor. La cantidad de cada uno de ellos depende del individuo.

Ropa de abrigo. La ropa de abrigo mantiene una capa de aire entre la superficie de nuestro cuerpo y el tejido que nos aisla trmicamente. Aunque la ropa de abrigo provoca una sensacin de calentamiento del organismo, en reali-dad lo nico que hacen es reducir las prdidas de calor pues, evidentemente, no consumen energa ninguna y, por tanto, no producen calor. Como no consumen, es el mecanismo ms barato energticamente hablando para regular la temperatura del cuerpo. En nuestras pretensiones de climatizacin de la vivienda, debemos considerar esta solu-cin de una manera razonable, es decir, por ejemplo, en invierno, tan exagerado sera climatizar para estar siempre en camiseta (los costes energticos se disparan), como para estar siempre con abrigo (demasiado incmodo). Es absurdo, ms que ser un smbolo de estatus, el pretender tener una casa climatizada donde podamos estar en in-vierno en manga corta y en verano con jersey.

Temperatura del aire. Es el dato que siempre se maneja pero, como decamos, no es el fundamental a la hora de alcanzar el confort trmico.

Temperatura de radiacin. Es un factor desconocido, pero tan importante como el anterior. Est relacionado con el calor que recibimos por radiacin. Podemos estar confortables con una temperatura del aire muy baja si la tempe-ratura de radiacin es alta; por ejemplo, un da moderadamente fro de invierno, en el campo, puede ser agradable si estamos recibiendo el calor del sol de medioda; o puede ser agradable una casa en la cual la temperatura del aire no es muy alta (15C), pero las paredes estn calientes (22C). Esto es importante, porque suele ocurrir en las casas bioclimticas, en donde la temperatura del aire suele ser menor que la temperatura de las paredes, suelos y techos, que pueden haber sido calentadas por el sol.

Movimiento del aire. El viento aumenta las prdidas de calor del organismo, por dos causas: por infiltracin, al internarse el aire en las ropas de abrigo y "llevarse" la capa de aire que nos aisla; y por aumentar la evaporacin del sudor, que es un mecanismo para eliminar calor (ver ms adelante "calor de vaporizacin").

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Humedad del aire. La humedad incide en la capacidad de transpiracin que tiene el organismo, mecanismo por el cual se elimina el calor. A mayor humedad, menor transpiracin. Por eso es ms llevadero un calor seco que un calor

hmedo. Un valor cuantitativo importante es la humedad relativa, que es el porcentaje de humedad que tiene el aire respecto al mximo que admitira. La humedad relativa cambia con la temperatura por la sencilla razn de que la mxima humedad que admite el aire cambia con ella.

En una vivienda, tres mecanismos de transmisin del calor funcionan para producir prdidas de calor. En el interior de la casa, el calor se transmite entre los para-mentos (muros, techos, suelos) principalmente por radia-cin, y entre los paramentos y el aire interior principalmen-te por conveccin. El calor "viaja" a travs de los para-mentos por conduccin, hasta alcanzar el exterior de la casa, donde se disipa por conveccin y radiacin. Para reducir las prdidas de calor, se acta principalmente sobre el fenmeno de conduccin a travs de los para-mentos, intercalando una capa de material trmicamente aislante.

Hay que cuidar los llamados puentes trmicos, que son lugares de refuerzo o juntas de los paramentos que pueden estar construidos con materiales diferentes al resto, existiendo por tanto una discontinuidad de la capa aislante. Estos lugares pueden convertirse en vas rpidas de escape del calor.

Sin embargo existe otra causa de prdida de calor: la ventilacin. Para que una casa sea salubre necesita un ritmo adecuado de renovacin de aire. Si esta renovacin se realiza con el aire exterior, estamos perdiendo aire ca-liente e introduciendo aire fro. Hay que llegar a un compromiso entre la ventilacin que necesitamos y las prdidas de calor que podemos admitir, a no ser que se "precaliente" el aire exterior de alguna manera.

Pero aunque reduzcamos la ventilacin al mnimo, una baja estanqueidad de la casa puede forzar la ventilacin aunque no queramos, especialmente en das ventosos: son las infiltraciones. Por ello, es importante reducir al mxi-mo este fenmeno, cuidando especialmente las juntas de cierre de puertas y ventanas.

Aunque se reduzca la ventilacin y las infiltraciones al mnimo, cuando hay viento, la conveccin forzada, fen-

meno del cual ya hablamos, hace que el calor que se transmite del interior al exterior de la casa se disipe mucho ms

rpidamente en el paramento exterior. La nica manera de disminuir este fenmeno es evitando que el viento golpee

la casa, bien eligiendo una ubicacin donde la casa est protegida de los vientos dominantes de invierno, bien esta-

bleciendo barreras naturales mediante la vegetacin.

Balance Trmico Llamamos Balance Trmico al conjunto de clculos que se realiza para el diagnstico trmico y con ello para de-terminar la capacidad de los equipos y desarrollo de la instalacin. Para su clculo intervienen: varios parmetro tales como la orientacin, caractersticas constructivas (pared, techo, piso, puerta, ventanas) locales que miden con el ambiente la temperatura, el coeficiente de los materiales a utilizar (K), diferencias de temperatura interior-exterior.

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Ejercicio de Balance Trmico de invierno.

A- Local dormitorio

Dimensiones 3,50m x 3,20m x 3,00m

Sup = 11,20m 2

Volumen = 33, 60m 3

B- Caractersticas Constructivas

Muros ladrillo comn con revoque interior y exterior

Techo losa de hormign (entrepiso) Piso cermico sobre losa de hormign (entrepiso) Aberturas V1 ( 2,00m x 1,00m) metlica con burlete. V2 (1,20m x 1,00m) P1 -- Puerta placa madera (0,80m x 2,10m) C - Orientacin - NE. D -Localizacin._ La Plata. > T E = 0 C H R = 80% E- En plano indicar las temperaturas de confort del local y locales adyacentes. F-Llenado Planilla. a) Llenar caractersticas local. Ejemplo: Local N2, piso 4, designacin dormitorio, etc. b)

1 - Enumerar c/ ITEM 2 - Identificacin sup. analizar. Ej. 1-pared Ext. 0 .20m 3 - Orientacin pared Ej. NE ( s la pared es interior no posee orientacin) 4 - Longitud Ej. 3, 50m 5 - Altura - Ej. 3, 00m 6 - Sup. = Longitud x Altura = 3,50m x 3,00 m = 10, 50m

2

7 - Sup. neta = Sup. pared Sup. Abertura = Ej. = 10,50m2 2,00 m

2 = 8, 50m

2

8 - Coef. K = coeficiente transmisin, de punto 2 de planilla balance trmico y caractersticas constructivas. Ej. Muro de ladrillo Comn = 1,4

8

9 - ti te (Temp. interior Temp. Exterior) Ej. = 20 C - 0 C = 20 C 10 - Calor Transmitido (Kcal./h) Sup. x Coef. K x t = (casillero de planilla 7x 8 x 9) = 238, 00Kcal. / h 11- Porcentaje de orientacin Punto 3 planilla de Balance trmico Ej. NE = 7, 5% 12 Kcal. / h porcentaje que influye por orientacin. Ej. 232.40 x 7.5% = 17, 85 Kcal. / h 13 Deduccin caloras producidas ( ganancias de calor) caso del local adyacente sea de mayor temperatura

en esa superficie tendr ganancias de calor. 14 Carga trmica mxima (casillero 10+12) prdida transmitida + prdida por orientacin. Ej. 238,00Kcal. / h + 17,85 Kcal. / h = 255, 50 Kcal. / h 15 Todo aquello necesario acotar. Por ejemplo las caracterstica aberturas.

*Una vez analizado todos los parmetros, en la parte inferior de la tabla se encuentran los Subtotales para deduccin de caloras producidas (sumatorias de columna 13 Kcal. / h) y para cargas trmicas mximas (sumatoria de colum-na 14 Kcal. / h).

*En el rengln inferior de Infiltracin, valor obtenido en el clculo. *TOTALES de los datos anteriores. *Q total = Perdidas Ganancias

Q total = 1.573, 94 34,32 = 1.539, 62 Kcal. / h pasar a nueva unidad de medidas Vatios 1 Vatios = 0, 864 Kcal. / h 1.539, 62 x 0, 864 =

Renovacin de aire Para una vivienda es = 1 volumen de local. Ej. Vol. = 3.50m x 3.20m x 3m = 33, 60m

3 /h.

Infiltracin Para casos de aberturas al exterior se llena cuadro de parte inferior y con la formula Q = V x Pe x Ce x ( ti t) * Pe x Ce (peso especifico x calor especifico aire) = 0, 31 Se tienen en cuenta todas las aberturas al exterior. Ej. V1 dimensiones 2, 00m x 1,00m Permetro = 7,00m Factor 8, 2 m

3 / m.h De tabla depende de caractersticas de las aberturas y del espesor del vidrio

A continuacin se plantea un sector de la tabla

Marcos de (Hendijas 0,8 mm) 1,4 3,35 5,8 8,0 10,4 12,9 acero con perfiles ( 1,2 mm) 1,85 4,8 10,8 14,2 17,0 especiales

Aire infiltrado = permetro x factor 7,00m x 8,2 m

3 / m h = 57, 40 m

3 / h

De igual forma se procede con V2. Para el ejemplo nos da Aire infiltrado = 44, 28 m

3 / h

Aire infiltrado total = Aire infiltrado V1 + Aire infiltrado V2 = 57,40 m 3 / h + 44, 28 m

3 / h = 101, 68 m

3 / h

* Para el clculo se toma los valores de infiltracin por ser mayor Con los datos pasamos a la formula Q = V x Pe x Ce x ( ti t) Q = 101,68 x 0,31 (20C 0C)= 630, 41 Kcal/h. Este valor debe ser incorporado como subtotal en las prdidas de calor

1.330, 23 Vatios

8,2

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ANALISIS DE CARGA TERMICA

local N 2 piso 4 I N V I E R N O te: 0

ti: 18

designacin Dormitorio Dimensiones

3,20 x 3,50 Orientacin

Long

Alto o anch

Sup.

total

Sup

neta

Coef.

dif temp

calor trans.

Aumento

por orient. y viento

deduc

cal. prod.

Cargas

term. max.

Anotaciones superficie 11,20 m2 K.

(ti-te)

volumen 33,60m3 m m m2 m2 Kcal/h % Kcal/h Kcal/h Kcal/h

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 Pared ext. (1) N.E. 3,50 3,0 10,50 8,50 1,4 20 238,00 7,5 17,85 ___ 255,50

2 Pared ext. (2) S.E. 3,20 3,0 9,60 8,40 1,4 20 235,20 17 39,98 ___ 275,18

3 Pared int. (3) ___ 2,60 3,0 7,80 7,80 2,2 2 ___ __ ___ 34,32 ___

4 Pared int. (4) ___ 0,90 3,0 2,70 1,02 2,2 2 4,48 __ ___ 4,48

5 Pared int. (5) ___ 3,20 3,0 9,60 9,60 2,2 __ ___ __ ___ ___ ___

6 Techo (entrep. Losa) ___ 3,20 3,5 11,20 11,20 1,5 __ __ __ ___ ___ ___

7 Piso (entrepiso) ___ 3,20 3,5 11,20 11,20 1,1 __ __ __ ___ ___ ___

8 Puerta placa int. ___ 0,80 2,1 1,68 1,68 2 2 6,72 __ ___ ___ 6,72

9 Ventana ext. V1 N.E. 2,00 1,0 2,00 2,00 5,4 20 216,00 7,5 16,2 ___ 132,2

10 Ventana ext. V2 S.E. 1,20 1,0 1,20 1,20 5,4 20 129,60 17 22,03 ___ 151,63

11 Qtotal = Perdidas - Ganan-cias

12 Qtotal = 1573,94 - 34,32 = 1.539,62 Kcal/h

13

1.539,62 x 0,864 =1330,23 Vatios

Subtotales

34,32 943,53

Infiltracin m3/h 630,41

TOTALES

943,53 + 630,41 = 1.573,94

INFILTRACIN DE AIRE

( viento de 24 Km / h )

n ventanas o

puertas dimensiones permetro (m) factor m3 /m.h aire infiltrado m3/h Q= V x Pe x Ce (ti-te)

V1 2,00 x 1,00 7 8,2 57,4 * Pe x Ce = 0,31

V2 1,20 x 1,00 5,4 8,2 44,28

Q=101,68 x 0,31 (20 - 0) Q= 630,41 Kcal/k

Subtotal 101,68

AIRE INFILTRADO TOTAL 101,68

m3 /h Se toma esta por ser la mayor.

RENOVACION DE AIRE Volmen de dormitorio( 1 renovacin horaria) 33,60m3 /h

ECUACIONES

GANANCIAS DE CALOR

1. Perdida de calor 1. Ilumina-cin

por transmisin Q = S. K. ( t 1 -t 2 ) N. W x 0,864 Kcal / w / h x N. HORAS / 24

2. Perdida de calor 2. perso-nas

por infiltracin Q = V. Ce ( t i -t e ) . Pe N. pers. x N. Kcal / pers. x N HORAS / 24

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Cuadro 1. VII.

CONDICIONES EXTERIORES PARA TRMICO DE CALEFACCION

C HR C HR

Buenos Aires

Buenos Aires 0 80 Las Flores 0 80

Azul - 1,9 80 Mar del Plata - 0,4 85

Balcarce - 1,2 80 Nueve de Julio - 0,1 80

Dolores - 0,7 80 Guamin - 1 75

Carmen de Patagones - 2 70 Isla Martn Garca 1 80

Junn - 0,2 80 Pergamino - 0,2 80

Pig - 2 75 La Plata 0 80

Tres Arroyos - 1,7 75

Crdoba

Crdoba - 0,4 75 Laboulaye - 3 70

Ro Cuarto - 0,6 65 Villa Mara - 0,7 65

Corrientes

Corrientes 4 75 Esquina 3 75

Goya 3 75 Paso de los Libres 4,7 75

Chaco

Nueva Pompeya 2 70 Roque Senz Pea 2 70

Villa ngela 2 70

Catamarca

Catamarca 0,9 65 Tinogasta - 4 65

Entre Ros

Alberdi 2 70 Concordia 2,7 75

Gualeguaych 0 75 La Paz 3,6 70

Paran 2,4 75 Victoria 2,5 70Formosa Formosa 6 70 Pilcomayo 3 70

Jurez 5 65 Laguna Blanca 3 75

Jujuy

La quiaca - 11,9 45 San Salvador de Jujuy - 1,1 75

La Pampa

General Acha - 3,6 65 Santa - 2,8 65

General Pico - 2 70 Victoria - 3 65

Mendoza El Plumerillo - 3 65 Malarge - 10 60

La Paz - 3 65 Mendoza - 1.1 60

Puente del Inca - 12 50 San Carlos - 6 65

C HR C HR

Misiones

El Dorado 3 80 Loreto 2 70

Posadas 4 75 Puerto Iguaz 3 85

Neuquen

Chosmalal - 3,6 55 Isla Victoria - 3 70

Las Lajas - 5,3 65 Plaza Huincul - 4 50

Ro Negro

Cipolletti - 4,2 60 Choele Choel - 3,4 55

El Bolsn - 4 70 Maquinchao - 8 60

San Antonio Oeste - 1,2 60 Bariloche - 5,6 65

Salta

Moldes - 3,7 65 Gemes - 2 70

Joaqun Gonzalez - 1 60 Rivadavia - 1 60

11

Chubt

Comodoro Rivadavia - 1,4 55 Esquel - 7,6 70

Sarmiento - 4,5 60 Trelew - 3 60

San Jun

Jchal - 4 65 San Jun - 3,1 55

San Lus

Mercedes - 3 65 San Lus - 1,8 60

Santa Cruz

Cerro Fitz Roy - 10 60 Lago Argentino - 6 65

Puerto Deseado - 5 70 Ro Gallegos - 7,2 75

San Julin - 7 65 Pto. Santa Cruz - 6,3 70

Santa Fe

Esperanza 1,9 80 Rafaela 0 75

Rosario 0,4 80 Vera 3,2 75

C HR C HR

Santiago del Estero

Aatuya - 1 70 Campo Gallo - 1 65

Santiago del Estero 0,5 65

Tucumn

Tucumn 1,1 70 Villa Nogus 0 80

La Cocha 0,3 75

Tierra del Fuego

Ro Grande -11 75 Ushuaia -12 70

La Rioja

Chilecito -. 2 55 La Rioja - 1,5 60

1) TEMPERATURAS DE CONFORT

Hall y pasajes (privado) ____________________ 18

Living Comedor ______________________________ 18

Baos y Toill. ______________________________ 22

Dormitorios _________________________________ 20

Negocios ____________________________________ 15

Cocinas _____________________________________ 13

Locales en stanos; con calefaccin _________ 15

dem. ; Sin calefaccin _________ 10

Suelo bajo; edificios calefaccionados _______ 10

dem. ; sin calefaccionar _______________ 5

Locales no calefaccionados __________________ 10

2) COEFICIENTES DE TRANSMISION (K)

Muro ext. ladrillos com. revocado ambos lados (0,30)______ 1,67

Muro ext. de (0,15) ______________________________________ 2,40

Muro ext. ladrillos Huecos (0,24) ________________________ 1,40

Muro int. Ladrillos com. Revocado ambos lados (0,15)______ 2,20

Muro int. de (0,10) ______________________________________ 2,50

Muro int. ladrillos huecos (0,10) ________________________ 2,10

Continuacin de Pg. 4

Vidrios (un solo vidrio) _________________________________ 5,40

Vidrios (dos vidrios con cmara de aire) _________________ 3,00

12

Puerta interior placa 2 _________________________________ 2,00

Techo con losa Horm. Armado, contrapiso, cielorraso ______ 1,50

Techo losa Horm. Arm. mas baldosas _______________________ 1,30

Entrepiso con losa Horm. Contrapiso y piso mosaicos ______ 2,95

Entrepiso con Parquet ___________________________________ 2.05

Piso sobre tierra, contrapiso y mosaico __________________ 1,10

Piso con parquet ________________________________________ 0,85

3) PORCENTAJES PERDIDAS DE CALOR POR ORIENTACION

N 0%

5% 7,5%

O E

10% 15%

15% 17%

S 20%

4) PERDIDA DE RENDIMIENTO DE RADIADORES SEGN COLOCACIN

Exteriores ____________ 0% En nicho sin tapa _____ 10%

En nicho con tapa _____ 20%

5) INFILTRACIN

A) INFILTRACION A TRAVES DE VENTANAS

Tipo de Caracterstica velocidad del viento

abertura 8 16 24 32 40 48,3

Ventana Ventana trmino medio, sin burletes, con separacin en la direccin entre hoja y

guillotina marco (hendija) de 1,6mm y diferencia entre el ancho de las guas del marco y el

con marco espesor de la hoja de 1,2mm.

de madera

0,61 2,0 3,65 5,5 7,4 10,0

____________________________________________________________________

La misma con burletes 0,4 1,2 2,2 3,3 4,5 5,9

________________________________________________________________

Similar, sin burletes pero de construccin inferior (hendija de 2,4 mm)

2,5 6,4 10,4 14,5 18,5 23,2

____________________________________________________________________

La misma con burletes 0,55 1,75 3,15 4,8 6,6 8,5

____________________________________________________________________

13

dem ant.

Marco metal sin burletes y sin traba 1,85 4,4 6,9 10,0 12,8 15,9

____________________________________________________________________

La misma, con burletes 0,55 1,75 3,0 4,3 5,6 7,1

___________________________________________________________________________________

Marcos de (Hendijas 0,8 mm) 1,4 3,35 5,8 8,0 10,4 12,9

acero con

perfiles ( 1,2 mm) 1,85 4,8 10,8 14,2 17,0

especiales

( 0,8 mm)const. esmerada 1,3 3,0 4,8 7,1 9,3 12,0

_

Ventana a batientes, eje vertical,

construccin chapa hueca de metal doblada 2,8 7,4 13,35 17,3 20,5 22,5

B) INFILTRACION A TRAVES DE PUERTAS

a) Puerta bien ajustada ventana de madera guillotina doble pobremente ajustada.

b) Puerta simple de negocio (abertura frecuente) valor tres veces mayor de puerta bien ajustada.

c) Puerta vaivn de dos hojas de 90 cm. De ancho cada hoja y puertas giratorias;

Se calcula la filtracin sobre la base de m3 por persona que pasa, segn la tabla siguiente:

USO PUERTA VAIVEN PUERTA GIRATORIA

Poco frecuente 3,5 m3 2,1 m3

Trnsito normal 3 m3 1,7 m3

Transito pesado

6) RENOVACIONES DE AIRE POR HORA

TIPO DE HABITACIN RENOVACIONES POR HORA

Locales sin ventanas o puertas exteriores ________________________ 1/2

Locales con ventanas o puertas exteriores en un lado _____________ 1

Idem, en dos lados _______________________________________________ 1 1/2

Idem, en tres lados ______________________________________________ 2

Vestbulos de entrada ____________________________________________ 2

7) TABLAS DE GANANCIA DE CALOR

1) PERSONAS Actividad Kcal./ h

Sentado en reposo _____________________________ 45

Sentado, trabajo liviano ______________________ 49

Trabajo moderado (oficina ) ___________________ 50

Parado, trabajo liviano (oficina ) ____________ 50

8,2

14

Paseando lentamente ___________________________ 50

Caminando a 3 Km./h ___________________________ 63

Caminando a 5 Km./h ___________________________ 85

Caminando a 7 Km./h ___________________________ 113

Trabajo liviano de banco (fbrica) ____________ 55

Trabajo pesado (fbrica) ______________________ 116

Baile lento ___________________________________ 65

Baile activo __________________________________ 115

Trabajo pesado (aserrar madera) _______________ 150

2) ILUMINACIN

Incandescente 0,85 Kcal/h / Vatio

Fluorescente 20% adicional (calor reactancias)

3) MOTORES

Hasta 2 HP 900 Kcal/HP/h

De 2 HP y mayor potencia 750 Kcal/HP/h

4) ARTEFACTOS

Tostador 2300 Kcal/h

Secador de cabello 2500 Kcal/h

Cocina a gas 4 quemadores y horno 17500 Kcal/h

Mesa caliente (gas) por m3 2500 Kcal/h

5) COCCIN

15

ANALISIS DE CARGA TERMICA

local N piso

I N V I E R N O

te: 0 ti: 18

designacin Or. Long Alto Sup. Sup Co dif calor Aumento deduc Cargas

dimensiones o total neta ti trans por orient. cal. term. Anotaciones

superficie anch K. te y viento prod. max.

volumen m m m2 m2 Kcal/h % Kcal/h Kcal/h Kcal/h

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Subtotales

Infiltracin m3/h

TOTALES

INFILTRACIN DE AIRE ( viento de 24 Km / h )

n ventanas o

puertas dimensiones permetro (m) factor m3 /m.h aire infiltrado m3/h

Q= V.Pe.Ce (ti-te)

Subtotal

AIRE INFILTRADO TOTAL

RENOVACION DE AIRE

ECUACIONES GANANCIAS DE CALOR

1. Perdida de calor 1. Iluminacin

por transmision Q = S. K. ( t 1 -t 2 ) N. W x 0,864 Kcal / w / h x N. HORAS / 24

2. Perdida de calor 2. personas

por infiltracion Q = V. Ce ( t i -t e ) . Pe N. pers. x N. Kcal / pers. x N HORAS / 24