viernes, 23 de noviembre de 2007
CARGA NETA POSITIVA DE ASPIRACIÓN (NPSH)
Otro parámetro que requiere especial atención en el diseño de bombas es el denominado carga neta positiva de aspiración, la cual es la diferencia entre la presión existente a la entrada de la bomba y la presión de vapor del líquido que se bombea. Esta diferencia es la necesaria para evitar la cavitación. La cavitación produce la vaporización súbita del líquido dentro de la bomba, reduce la capacidad de la misma y puede dañar sus partes internas.
En el diseño de bombas destacan dos valores de NPSH, el NPSH disponible y el NPSH requerido.
El NPSH requerido es función del rodete, su valor, determinado experimentalmente, es proporcionado por el fabricante de la bomba. El NPSH requerido corresponde a la carga mínima que necesita la bomba para mantener un funcionamiento estable. Se basa en una elevación de referencia, generalmente considerada como el eje del rodete.
El NPSH disponible es función del sistema de aspiración de la bomba, se calcula en metros de agua, mediante la siguiente fórmula:
NPSHA = ha - hvp - hs - hf
donde ha es la presión absoluta (m de agua), hvp es la presión de vapor del líquido (m. de agua), hs es la carga estática del líquido sobre el eje de la bomba (m, de agua) y hf es la pérdida de carga debida al rozamiento dentro del sistema de succión (m de agua).
El cálculo de las pérdidas de carga en la red mas desfavorable nos dará la presión necesaria a la salida de la bomba.
Añadiendo las pérdidas de carga en la aspiración mas la altura de la aspiración, obtenemos la Hmt (altura manométrica total). La Hmt varía según el tipo de la bomba y la posición de la fuente de agua. El caudal y la Hmt determinan la elección de la bomba.
Cada constructor propone toda una gama de bombas que se adaptan a cada situación. Cada tipo de bomba tiene una tabla característica que tiene en cuenta:
· Caudal.
· Hmt.
· Curvas características según el número de etapas.
· Rendimiento.
· Potencia absorbida.
· NPSH.
NPSH representa la carga mínima al nivel de la brida de aspiración para que la bomba funcione correctamente. NPSH (Net Positive Suction Head) es un parámetro que indica la capacidad de las bombas de aspirar en vació, es decir que la altura máxima teórica de aspiración será de 10,33 m (presión atmosférica a nivel del mar). Físicamente indica la presión absoluta que debe existir a la entrada de la bomba para que no existan problemas de cavitación, que consiste en la formación de pequeñas burbujas de vapor que implosionan generando serios problemas serios daños en la bomba y produciendo un ruido similar al del golpeteo metálico de un martillo.
cavitación
Se conoce con el nombre de cavitación a fenómeno que se produce cuando en un punto de una corriente líquida, la presión se hace inferior a la tensión de vapor correspondiente a la temperatura que se encuentra el líquido, el descenso de la presión, origina que el liquido hierva a una temperatura muy inferior a los 100ºc o sea que comience a vaporizar. En algunos casos dependiendo de las condiciones de circulación se formará un émbolo de vapor, que llegará en ocasiones a obstruir por completo la circulación: en otros, las cavidades serán pequeñas, ocupadas por burbujas de vapor, que arrastrará la corriente y que al llegar a lugares que exista una presión mayor, colapsarán, acompañando este colapso con esfuerzos de compresión súbitos de gran intensidad. El hecho de formación de burbujas o émbolos de vapor no tiene en sí mayores consecuencias, el colapso súbito con los esfuerzos que le acompañan es el que origina los inconvenientes de la cavitación.El ruido que se produce por el colapso de las burbujas, es característico del fenómeno, así como las vibraciones.Si el punto de colapso, es decir el punto donde aumenta la presión esta cerca de una superficie sólida, resulta que esta superficie recibe una cantidad innumerable de impactos intermitentes y al final fallará por fatiga del material.De aquí la importancia en las bombas y los cuidados que deben tenerse para evitarlo. En las bombas centrifugas, el lugar de menos presión se encuentra a la entrada del impelente, pero la presión aumenta inmediatamente después, en cuanto el liquido entra a los conductos que forman los alabes del impelente, y si se ha producido la evaporación del liquido porque la presión a la entrada lo permite, se producirá el colapso de las burbujas sobre las paredes, con el efecto consiguiente.El aspecto de la superficie afectada por la cavitación es el de una superficie sobre la que ha actuado una inmensa corrosión.Estos efectos reducen la eficiencia de la bomba, llegando a su inutilización y su operación costosa, de ahí la importancia de evitar que se produzca este fenómeno.Para evitar la cavitación en toda instalación de bombeo se procurará que el valor de la presión absoluta obtenida no sea inferior a la necesaria para producir la aceleración del líquido y sea superior a la tensión del vapor del líquido impulsado a la temperatura existente.
NPSH (Net Positive Sucetion Head)
Por definición el NPSH es la altura total de carga a la entrada de la bomba, medida con relación al plano de referencias, aumentada de la altura correspondiente a la presión atmosférica y disminuida de la altura debida a la tensión de vapor del líquido.Hay Que tener presente dos conceptos:
NPSR (Requerido)
Presión absoluta mínima en el oído del impulsor que garantiza un flujo sano en el interior de la bomba. Es un dato básico característico de cada tipo de bomba, variable según el modelo y tamaño y condiciones de servicio, por tanto es un dato facilitan los fabricantes.
NPSH (Disponible)
Presión absoluta total en el oído del impulsor como resultado final de la aspiración especifica de las condiciones de la instalación. Es función de la instalación e independiente del tipo de bombaEl conocimiento del NPSHd por el instalador es fundamental para la elección adecuada de la bomba y evitar así posibles fracasos.En el caso de un proyecto, el cálculo del NPSHd se efectuará mediante la aplicación de la siguiente fórmula:
Otro parámetro que requiere especial atención en el diseño de bombas es el denominado carga neta positiva de aspiración, la cual es la diferencia entre la presión existente a la entrada de la bomba y la presión de vapor del líquido que se bombea. Esta diferencia es la necesaria para evitar la cavitación. La cavitación produce la vaporización súbita del líquido dentro de la bomba, reduce la capacidad de la misma y puede dañar sus partes internas.
En el diseño de bombas destacan dos valores de NPSH, el NPSH disponible y el NPSH requerido.
El NPSH requerido es función del rodete, su valor, determinado experimentalmente, es proporcionado por el fabricante de la bomba. El NPSH requerido corresponde a la carga mínima que necesita la bomba para mantener un funcionamiento estable. Se basa en una elevación de referencia, generalmente considerada como el eje del rodete.
El NPSH disponible es función del sistema de aspiración de la bomba, se calcula en metros de agua, mediante la siguiente fórmula:
NPSHA = ha - hvp - hs - hf
donde ha es la presión absoluta (m de agua), hvp es la presión de vapor del líquido (m. de agua), hs es la carga estática del líquido sobre el eje de la bomba (m, de agua) y hf es la pérdida de carga debida al rozamiento dentro del sistema de succión (m de agua).
El cálculo de las pérdidas de carga en la red mas desfavorable nos dará la presión necesaria a la salida de la bomba.
Añadiendo las pérdidas de carga en la aspiración mas la altura de la aspiración, obtenemos la Hmt (altura manométrica total). La Hmt varía según el tipo de la bomba y la posición de la fuente de agua. El caudal y la Hmt determinan la elección de la bomba.
Cada constructor propone toda una gama de bombas que se adaptan a cada situación. Cada tipo de bomba tiene una tabla característica que tiene en cuenta:
· Caudal.
· Hmt.
· Curvas características según el número de etapas.
· Rendimiento.
· Potencia absorbida.
· NPSH.
NPSH representa la carga mínima al nivel de la brida de aspiración para que la bomba funcione correctamente. NPSH (Net Positive Suction Head) es un parámetro que indica la capacidad de las bombas de aspirar en vació, es decir que la altura máxima teórica de aspiración será de 10,33 m (presión atmosférica a nivel del mar). Físicamente indica la presión absoluta que debe existir a la entrada de la bomba para que no existan problemas de cavitación, que consiste en la formación de pequeñas burbujas de vapor que implosionan generando serios problemas serios daños en la bomba y produciendo un ruido similar al del golpeteo metálico de un martillo.
cavitación
Se conoce con el nombre de cavitación a fenómeno que se produce cuando en un punto de una corriente líquida, la presión se hace inferior a la tensión de vapor correspondiente a la temperatura que se encuentra el líquido, el descenso de la presión, origina que el liquido hierva a una temperatura muy inferior a los 100ºc o sea que comience a vaporizar. En algunos casos dependiendo de las condiciones de circulación se formará un émbolo de vapor, que llegará en ocasiones a obstruir por completo la circulación: en otros, las cavidades serán pequeñas, ocupadas por burbujas de vapor, que arrastrará la corriente y que al llegar a lugares que exista una presión mayor, colapsarán, acompañando este colapso con esfuerzos de compresión súbitos de gran intensidad. El hecho de formación de burbujas o émbolos de vapor no tiene en sí mayores consecuencias, el colapso súbito con los esfuerzos que le acompañan es el que origina los inconvenientes de la cavitación.El ruido que se produce por el colapso de las burbujas, es característico del fenómeno, así como las vibraciones.Si el punto de colapso, es decir el punto donde aumenta la presión esta cerca de una superficie sólida, resulta que esta superficie recibe una cantidad innumerable de impactos intermitentes y al final fallará por fatiga del material.De aquí la importancia en las bombas y los cuidados que deben tenerse para evitarlo. En las bombas centrifugas, el lugar de menos presión se encuentra a la entrada del impelente, pero la presión aumenta inmediatamente después, en cuanto el liquido entra a los conductos que forman los alabes del impelente, y si se ha producido la evaporación del liquido porque la presión a la entrada lo permite, se producirá el colapso de las burbujas sobre las paredes, con el efecto consiguiente.El aspecto de la superficie afectada por la cavitación es el de una superficie sobre la que ha actuado una inmensa corrosión.Estos efectos reducen la eficiencia de la bomba, llegando a su inutilización y su operación costosa, de ahí la importancia de evitar que se produzca este fenómeno.Para evitar la cavitación en toda instalación de bombeo se procurará que el valor de la presión absoluta obtenida no sea inferior a la necesaria para producir la aceleración del líquido y sea superior a la tensión del vapor del líquido impulsado a la temperatura existente.
NPSH (Net Positive Sucetion Head)
Por definición el NPSH es la altura total de carga a la entrada de la bomba, medida con relación al plano de referencias, aumentada de la altura correspondiente a la presión atmosférica y disminuida de la altura debida a la tensión de vapor del líquido.Hay Que tener presente dos conceptos:
NPSR (Requerido)
Presión absoluta mínima en el oído del impulsor que garantiza un flujo sano en el interior de la bomba. Es un dato básico característico de cada tipo de bomba, variable según el modelo y tamaño y condiciones de servicio, por tanto es un dato facilitan los fabricantes.
NPSH (Disponible)
Presión absoluta total en el oído del impulsor como resultado final de la aspiración especifica de las condiciones de la instalación. Es función de la instalación e independiente del tipo de bombaEl conocimiento del NPSHd por el instalador es fundamental para la elección adecuada de la bomba y evitar así posibles fracasos.En el caso de un proyecto, el cálculo del NPSHd se efectuará mediante la aplicación de la siguiente fórmula:
lunes, 8 de octubre de 2007
lunes, 1 de octubre de 2007
asignacion #2
resumen # 2
Una nueva manera de calcular la carga que se refresca
En el 2001, ASHRAE Handbook-Fundamentals (Capítulo 29 sobre, cálculo de cargas térmicas para la refrigeración y calefacción), publica un nuevo método para el cálculo de cargas térmicas llamado, Radiant Time Series (RTS). Este nuevo método tiene como objetivo reemplazar los métodos publicados en los manuales anteriores.
Este método fue desarrollado de brindar un mejor diseño y mantenimiento, el procedimiento incorpora conceptos de los métodos anteriores. Este nuevo método esta hecho para reducir la experiencia del aprendizaje que se requiere.
Estimación de la carga de refrigeración.
Muchas fuentes contribuyen a las cargas de enfriamiento del espacio y los procesos reales implicados no son simples, ni constante, ni cuantificado fácilmente exacto. En cualquier punto en tiempo, la energía puede incorporar un espacio por la conducción, la convección y la radiación vía las paredes, las azoteas, los pisos y las ventanas; por energía solar directa a través de ventanas; por aumentos convectivos y del radiante de fuentes internas incluyendo de las luces, de la gente y del equipo que el índice de la transferencia de energía de cada uno de estas fuentes varía con tiempo.
Tiempo, Energía Solar
La energía solar a través de ventanas depende en la orientación de la ventana, la posición solar basada el hora y el día del año, y del efecto de dispositivos que sombrean internos y externos.
El traspaso térmico de la pared y de la azotea varía debido a los cambios cada hora en temperatura al aire libre e intensidad solar en la superficie exterior. Además de la variabilidad del tiempo de la entrada de energía de varias fuentes, la masa de los materiales de la construcción de edificios y el contenido del espacio absorben y almacenan energía irradiada. Esto da lugar a humedecer y retraso entre la entrada radiante de la energía en un espacio y cuando se convierte en una carga que se refresca en el sistema de aire acondicionado. También, la conducción a través de las paredes y las azoteas es retrasada por la capacidad de la masa y de calor de los materiales de la pared y de la azotea. Históricamente, los métodos para estimar cargas que se refrescaban fueron diseñados para explicar los varios mecanismos de las fuentes de energía y del traspaso térmico mientras que aproximar retraso efectos de construir la masa el método (TETD/TA), (TFM) y del método del factor de la carga de la temperatura Diferencia / Enfriamiento (CLTD/CLF). Cada uno de éstos es un método simplificado previsto para aproximar los procesos verdaderos implicados.
Metas que incluyen el desarrollo del método RTS:
1. Se deriva científicamente de los principios de la transferencia de calor.
2. Este método ofrece una practica fácil y compresible para los ingenieros.
3. Determina la fuente de calor total y proporciona un estimado de carga de enfriamiento considerable.
4. Muestra las características de los datos en términos intuitivos y nos permite una gama de opciones.
5. Implementa el uso de la ingeniería basada en experiencias.
El procedimiento general para el cálculo de carga de enfriamiento para cada componente (luces, la gente, paredes, techos, ventanas, electrodomésticos, etc.) con el método RTS:
1. Calcule para un componente, la ganancia de calor en 24 horas.
2. Ganancias de calor por radiación y convección.
3. Calcular el tiempo de retardo por radiación para el enfriamiento de la carga.
4. La suma del calor por convección y el retraso de la ganancia de calor por radiación, determinan la carga de enfriamiento para cada componente.
5. Tras calcular la carga de enfriamiento para cada componente por hora, se deben sumar estos para determinar las cargas de enfriamiento para cada hora.
Radiante retraso
Un espacio (recinto) confinado por paredes de diversos materiales, incluyendo ventanas puertas etc, requiere de cierto tiempo en alcanzar cierta temperatura, cuando es sometido a radiación solar. El tiempo que le toma al recinto en alcanzar cierta temperatura depende de las superficies de la paredes, el ángulo de incidencia de la fuente de radiación y la superficies
La conducción de retraso
Además del tiempo de retardo por radiación, también existe el tiempo de retardo por conducción, que a la vez estas producen la conducción de energía a través de paredes y techos.
Los valores de estas curvas se denominan Conducción Time Series (CTS). En construcciones de paredes y techos pequeños el CTS en corto y para construcciones de paredes techos grandes el CTS es largo.
Una nueva manera de calcular la carga que se refresca
En el 2001, ASHRAE Handbook-Fundamentals (Capítulo 29 sobre, cálculo de cargas térmicas para la refrigeración y calefacción), publica un nuevo método para el cálculo de cargas térmicas llamado, Radiant Time Series (RTS). Este nuevo método tiene como objetivo reemplazar los métodos publicados en los manuales anteriores.
Este método fue desarrollado de brindar un mejor diseño y mantenimiento, el procedimiento incorpora conceptos de los métodos anteriores. Este nuevo método esta hecho para reducir la experiencia del aprendizaje que se requiere.
Estimación de la carga de refrigeración.
Muchas fuentes contribuyen a las cargas de enfriamiento del espacio y los procesos reales implicados no son simples, ni constante, ni cuantificado fácilmente exacto. En cualquier punto en tiempo, la energía puede incorporar un espacio por la conducción, la convección y la radiación vía las paredes, las azoteas, los pisos y las ventanas; por energía solar directa a través de ventanas; por aumentos convectivos y del radiante de fuentes internas incluyendo de las luces, de la gente y del equipo que el índice de la transferencia de energía de cada uno de estas fuentes varía con tiempo.
Tiempo, Energía Solar
La energía solar a través de ventanas depende en la orientación de la ventana, la posición solar basada el hora y el día del año, y del efecto de dispositivos que sombrean internos y externos.
El traspaso térmico de la pared y de la azotea varía debido a los cambios cada hora en temperatura al aire libre e intensidad solar en la superficie exterior. Además de la variabilidad del tiempo de la entrada de energía de varias fuentes, la masa de los materiales de la construcción de edificios y el contenido del espacio absorben y almacenan energía irradiada. Esto da lugar a humedecer y retraso entre la entrada radiante de la energía en un espacio y cuando se convierte en una carga que se refresca en el sistema de aire acondicionado. También, la conducción a través de las paredes y las azoteas es retrasada por la capacidad de la masa y de calor de los materiales de la pared y de la azotea. Históricamente, los métodos para estimar cargas que se refrescaban fueron diseñados para explicar los varios mecanismos de las fuentes de energía y del traspaso térmico mientras que aproximar retraso efectos de construir la masa el método (TETD/TA), (TFM) y del método del factor de la carga de la temperatura Diferencia / Enfriamiento (CLTD/CLF). Cada uno de éstos es un método simplificado previsto para aproximar los procesos verdaderos implicados.
Metas que incluyen el desarrollo del método RTS:
1. Se deriva científicamente de los principios de la transferencia de calor.
2. Este método ofrece una practica fácil y compresible para los ingenieros.
3. Determina la fuente de calor total y proporciona un estimado de carga de enfriamiento considerable.
4. Muestra las características de los datos en términos intuitivos y nos permite una gama de opciones.
5. Implementa el uso de la ingeniería basada en experiencias.
El procedimiento general para el cálculo de carga de enfriamiento para cada componente (luces, la gente, paredes, techos, ventanas, electrodomésticos, etc.) con el método RTS:
1. Calcule para un componente, la ganancia de calor en 24 horas.
2. Ganancias de calor por radiación y convección.
3. Calcular el tiempo de retardo por radiación para el enfriamiento de la carga.
4. La suma del calor por convección y el retraso de la ganancia de calor por radiación, determinan la carga de enfriamiento para cada componente.
5. Tras calcular la carga de enfriamiento para cada componente por hora, se deben sumar estos para determinar las cargas de enfriamiento para cada hora.
Radiante retraso
Un espacio (recinto) confinado por paredes de diversos materiales, incluyendo ventanas puertas etc, requiere de cierto tiempo en alcanzar cierta temperatura, cuando es sometido a radiación solar. El tiempo que le toma al recinto en alcanzar cierta temperatura depende de las superficies de la paredes, el ángulo de incidencia de la fuente de radiación y la superficies
La conducción de retraso
Además del tiempo de retardo por radiación, también existe el tiempo de retardo por conducción, que a la vez estas producen la conducción de energía a través de paredes y techos.
Los valores de estas curvas se denominan Conducción Time Series (CTS). En construcciones de paredes y techos pequeños el CTS en corto y para construcciones de paredes techos grandes el CTS es largo.
asignacion #1
resumen #1
Space Cooling Demands
El sobredimensionamiento en los sistemas de cargas térmicas, en los espacios de las oficinas de los edificios, puede resultar incomodo a las horas picos del día.
Al establecer sobredimensionamiento en los edificios, hay pérdidas de dinero ya que la demanda energética puede ser mayor que la demanda necesaria. Al mantener el control de humedad y temperatura, puede ser tedioso debido a las grandes variaciones. Para evitar estos tipos de problemas se debe establecer las cargas térmicas con cierta estimación adecuada.
Hoy en día los edificios utilizan una gran cantidad de artefactos eléctricos, tales como, computadoras impresoras, fotocopiadoras, monitores etc. Estos artefactos disipan cierta cantidad de calor considerable, para la especificación de cargas térmicas, estas cargas representan un 15 a 20% de la carga total en un edificio.
1. Para establecer las cargas térmicas correctas producidas, existen tres alternativas que nos permiten obtener valores satisfactorios: Utilizar información actual de estudios basados en edificios.
2. Utilizar la información de los fabricantes de artefactos eléctricos y de las sociedades térmicas.
3. Otros datos basados en experimento de diseño.
De estas 3 opciones la más utilizada es la tercera, basada en la práctica y la experiencia y es la más común.
En los últimos años una serie de investigadores e ingenieros han realizado mediciones en tiempo real, de las demandas térmicas en un edificio en distintas horas del día.
Estos estudios se hacen difícil, debido a la instalación del cableado del los dispositivos de medición, el cableado del los circuitos eléctricos del edificio y los artefactos que se encuentran en funcionamiento que producen cierta corrientes armónicas que afectan los dispositivos de medición.
Los datos obtenidos en un edificio varían debido a los factores mencionados anteriormente, para obtener valores deseables se realizo la extracción de datos de 44 edificios, con un rango de valores de 0.4 a 1.1 W/Ft2 (4,3 a 11,8 W/m2).
Beneficios del “Rightsizing”
La capacidad estimada de un enfriador “chiller” es 400$/toneladas ($114/kW), para eliminar una carga térmica de 1 tonelada requiere más de una tonelada de refrigeración. En un edificio se puede llegar a ahorrar hasta 3000 $ por toneladas de refrigeración ($850/kW), este ahorro puede ser posible, realizando reducción adecuadas de ductos, ventiladores y otros artefactos relacionados con el equipo.
Los datos muestran que las cargas de artefactos en un edificio, son considerablemente más bajos de lo que se cree, ciertos lugares como cocina y habitaciones tienen mayor carga térmica que estos El sistemas de enfriamiento debe ser capaz de manejar con un promedio de carga y a la vez tener la capacidad de suplir las cargas superiores.
Los edificios comerciales deben ser capaces no solo de manejar las cargas térmicas actuales, también deben ser capaces de manejar cargas térmicas futuras, ya que el número de artefactos tales como impresoras, fax, computadoras, fotocopiadoras, varían en las horas de uso por año para cada artefacto. Aunque estas variables son inciertas, algunas generalmente son probables. En USA el programa Enegy Star (programa financiado por el gobierno de Estados Unidos) a propuesto aumentar la eficiencia térmica, reduciendo el número de computadoras, impresoras, fax, etc, innecesarios. Este tipo de proyecto esta siendo analizado en países tales como: Australia, Japón, Nueva Zelanda, Suecia y Suiza.
El Disminuir De las Cargas Del Enchufe
Los nuevos sistemas de la HVAC en edificios comercial se deben clasificar para acomodar no solamente las cargas actuales del edificio, si no para dirigir cargas futuras también. Las cargas futuras del enchufe dependerán el la densidad del equipo (el numero de computadoras, de impresoras, y de otros dispositivos por pie cuadrado), las horas del uso por el año para cada pedazo de equipo, y del uso de la energía para cada pedazo de equipo. Aunque estas variables son inciertas, algunas tendencias generales son probables. Los pronósticos de la densidad del equipo para los Estados Unidos demuestran la densidad de la computadora y del monitor que continúa creciendo, pero en una tarifa que declina que alcanza cerca de un computadora y monitor por persona por cerca de 2000. 11 (por supuesto, algunas oficinas ya pueden tener más de una computadora por persona, pero la oficina media de ESTADOS UNIDOS está actualmente en cerca de 0.7 por persona).
Las horas del uso por año y la densidad de persona (pies cuadrados por persona) son poco probables de cambiar perceptiblemente. El resultado de estos factores, según un estudio reciente en los Estados Unidos, será una disminución de la intensidad del uso de la energía del mobiliario de oficinas (pie por KVH año) El pronóstico es un negocio incierto, pero hay poca evidencia que las densidades de energía del mobiliario de oficinas (vatios por pie cuadrado) aumentarán perceptiblemente en la década próxima. Algo, disminuirán probablemente, en parte debido a los avances técnicos y similares.
Comentarios:
Tenemos que tener presente, de como los equipos afectan a la carga total de enfriamiento de un recinto, a veces lo que se especifica en las placas de los artefactos eléctricos no es realmente lo que se consumen ocasionando así que se sobrediseñen los sistema de acondicionamiento de aire, los sistemas de gran tamaño tienen un rendimiento energético más bajo que lo predispuesto . Al mantener el control de humedad y temperatura, puede ser tedioso debido a las grandes variaciones.
Space Cooling Demands
El sobredimensionamiento en los sistemas de cargas térmicas, en los espacios de las oficinas de los edificios, puede resultar incomodo a las horas picos del día.
Al establecer sobredimensionamiento en los edificios, hay pérdidas de dinero ya que la demanda energética puede ser mayor que la demanda necesaria. Al mantener el control de humedad y temperatura, puede ser tedioso debido a las grandes variaciones. Para evitar estos tipos de problemas se debe establecer las cargas térmicas con cierta estimación adecuada.
Hoy en día los edificios utilizan una gran cantidad de artefactos eléctricos, tales como, computadoras impresoras, fotocopiadoras, monitores etc. Estos artefactos disipan cierta cantidad de calor considerable, para la especificación de cargas térmicas, estas cargas representan un 15 a 20% de la carga total en un edificio.
1. Para establecer las cargas térmicas correctas producidas, existen tres alternativas que nos permiten obtener valores satisfactorios: Utilizar información actual de estudios basados en edificios.
2. Utilizar la información de los fabricantes de artefactos eléctricos y de las sociedades térmicas.
3. Otros datos basados en experimento de diseño.
De estas 3 opciones la más utilizada es la tercera, basada en la práctica y la experiencia y es la más común.
En los últimos años una serie de investigadores e ingenieros han realizado mediciones en tiempo real, de las demandas térmicas en un edificio en distintas horas del día.
Estos estudios se hacen difícil, debido a la instalación del cableado del los dispositivos de medición, el cableado del los circuitos eléctricos del edificio y los artefactos que se encuentran en funcionamiento que producen cierta corrientes armónicas que afectan los dispositivos de medición.
Los datos obtenidos en un edificio varían debido a los factores mencionados anteriormente, para obtener valores deseables se realizo la extracción de datos de 44 edificios, con un rango de valores de 0.4 a 1.1 W/Ft2 (4,3 a 11,8 W/m2).
Beneficios del “Rightsizing”
La capacidad estimada de un enfriador “chiller” es 400$/toneladas ($114/kW), para eliminar una carga térmica de 1 tonelada requiere más de una tonelada de refrigeración. En un edificio se puede llegar a ahorrar hasta 3000 $ por toneladas de refrigeración ($850/kW), este ahorro puede ser posible, realizando reducción adecuadas de ductos, ventiladores y otros artefactos relacionados con el equipo.
Los datos muestran que las cargas de artefactos en un edificio, son considerablemente más bajos de lo que se cree, ciertos lugares como cocina y habitaciones tienen mayor carga térmica que estos El sistemas de enfriamiento debe ser capaz de manejar con un promedio de carga y a la vez tener la capacidad de suplir las cargas superiores.
Los edificios comerciales deben ser capaces no solo de manejar las cargas térmicas actuales, también deben ser capaces de manejar cargas térmicas futuras, ya que el número de artefactos tales como impresoras, fax, computadoras, fotocopiadoras, varían en las horas de uso por año para cada artefacto. Aunque estas variables son inciertas, algunas generalmente son probables. En USA el programa Enegy Star (programa financiado por el gobierno de Estados Unidos) a propuesto aumentar la eficiencia térmica, reduciendo el número de computadoras, impresoras, fax, etc, innecesarios. Este tipo de proyecto esta siendo analizado en países tales como: Australia, Japón, Nueva Zelanda, Suecia y Suiza.
El Disminuir De las Cargas Del Enchufe
Los nuevos sistemas de la HVAC en edificios comercial se deben clasificar para acomodar no solamente las cargas actuales del edificio, si no para dirigir cargas futuras también. Las cargas futuras del enchufe dependerán el la densidad del equipo (el numero de computadoras, de impresoras, y de otros dispositivos por pie cuadrado), las horas del uso por el año para cada pedazo de equipo, y del uso de la energía para cada pedazo de equipo. Aunque estas variables son inciertas, algunas tendencias generales son probables. Los pronósticos de la densidad del equipo para los Estados Unidos demuestran la densidad de la computadora y del monitor que continúa creciendo, pero en una tarifa que declina que alcanza cerca de un computadora y monitor por persona por cerca de 2000. 11 (por supuesto, algunas oficinas ya pueden tener más de una computadora por persona, pero la oficina media de ESTADOS UNIDOS está actualmente en cerca de 0.7 por persona).
Las horas del uso por año y la densidad de persona (pies cuadrados por persona) son poco probables de cambiar perceptiblemente. El resultado de estos factores, según un estudio reciente en los Estados Unidos, será una disminución de la intensidad del uso de la energía del mobiliario de oficinas (pie por KVH año) El pronóstico es un negocio incierto, pero hay poca evidencia que las densidades de energía del mobiliario de oficinas (vatios por pie cuadrado) aumentarán perceptiblemente en la década próxima. Algo, disminuirán probablemente, en parte debido a los avances técnicos y similares.
Comentarios:
Tenemos que tener presente, de como los equipos afectan a la carga total de enfriamiento de un recinto, a veces lo que se especifica en las placas de los artefactos eléctricos no es realmente lo que se consumen ocasionando así que se sobrediseñen los sistema de acondicionamiento de aire, los sistemas de gran tamaño tienen un rendimiento energético más bajo que lo predispuesto . Al mantener el control de humedad y temperatura, puede ser tedioso debido a las grandes variaciones.
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