Caso práctico: ¿eres capaz de responder a unas preguntas?
Conforme vas avanzando en este módulo, te habrás dado cuenta que muchos de los conocimientos adquiridos en unidades anteriores los estás utilizando conforme avanzas. En este caso práctico de un sistema de climatización, que es el más simple, va a ocurrir lo mismo. Vas a ser capaz de responder a las preguntas siguientes cuando la instalación funciona en modo refrigeración. Inténtalo:
- Como puedes ver, el caudal de expulsión de la UTA es de qex=250 m3/h, ¿cuál será el caudal de entrada de aire del exterior qen? ¿Y el caudal de impulsión o salida de la UTA?
- El ramal del conducto de retorno del espacio 1 tiene un diámetro de 200 mm ¿a qué velocidad circulará el aire?
- ¿A que velocidad irá el aire en el circuito principal de retorno de 400 mm de diámetro? ¿crees que es adecuada?
- ¿Qué carga térmica sensible neutraliza el aire q1 que entra en el espacio 1?
Respuestas
1.- El caudal de entrada debe ser igual al caudal expulsado. No puede entrar más aire que el que sale. Es lo mismo que en una tubería por la que circula un fluido: el caudal de entrada es igual al de salida (salvo que existan otras salidas o entradas en el tramo estudiado). Por otro lado, el caudal de impulsión de la UTA es la suma de los caudales de todas la ramas. En resumen: qen = 250 m3/h y qimp = 900 m3/h
2.- Podemos recurrir a gráficos o aplicar directamente la fórmula que conocemos en la que caudal = velocidad x sección. Es decir:
3.- Haremos lo mismo que en el caso anterior, con el caudal total de 900 m3 y el diámetro de 400 mm. El resultado obtenido nos muestra una velocidad muy baja con, lógicamente, una pequeña pérdida de carga. Eso significa que tenemos un conducto sobredimensionado, o lo que es lo mismo, muy caro y ocupando excesivo espacio. Las velocidades usuales en conductos generales, alejados de las zonas acondicionadas (como es este caso) suelen ser del orden de cinco veces más. Por ello, el diámetro podría ser perfectamente la mitad. En este último caso, obtenemos el segundo valor:
Otra cosa distinta es que la instalación fuera de caudal variable (con ventiladores de velocidad regulable) y en el caso práctico estuviera funcionando a una velocidad baja. En tal caso, podría ser perfectamente válido.
4.- El espacio 1, en verano, sabemos que gana calor por diferentes medios: el calor de las personas, la radiación solar, el alumbrado, la conducción de calor por los cerramientos, etc. El aire acondicionado que entra neutraliza este calor, al entrar un caudal de aire a 18 ºC y expulsando un caudal igual a 25 ºC, el calor sensible que extraemos es el siguiente:
Definitivamente, esta instalación está funcionando a una carga parcial, ya que 707 W es un valor pequeño y solo tiene sentido para espacios muy pequeños o cuando hay una carga pequeña. El sistema de control de la UTA ha podido reducir la velocidad de los ventiladores o disminuido el caudal del agua de refrigeración (o ambas cosas). Está también la alternativa de cerrar parcialmente el conducto de los difusores (aumentando su pérdida de carga) para disminuir el caudal de aire que sale, pero esta solución es energéticamente ineficiente, ya que el ventilador sigue consumiento lo mismo.
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