Instalación de aire acondicionado y calefacción / Nestor Pedro Quadri.

CONTENIDO
Prólogo vii
premisas generales ix
SISTEMA METRICO LEGAL ARGENTINO (SIMELA). Ley 19.511 x
PARTE PRIMERA
AIRE ACONDICIONADO
CAPITULO I. PRINCIPIOS FISICOS Y CALCULOS DE LAS CARGAS DE AIRE ACONDICIONADO 3
Unidades y definiciones 3
Intensidad de calor 3
Cantidad de calor 6
Calor sensible y calor latente 7
Transmisión del calor 9
Convección 10
Radiación 11
Coeficiente de transmitancia total K 12
Determinación del coeficiente de transmitancia total K 14
Coeficiente de transmitancia térmica K de muros y techos 17
PROPIEDADES DEL AIRE. PSICROMETRIA 22
Composición del aire 22
Contenido de humedad del aire 22
Medición de la humedad. Psicrometría 23
Calor total del aire 24
Transformaciones de la condición del aire 26
Calentamiento 28
Enfriamiento 29
Calentamiento y humectación 30
Enfriamiento y deshumectación 32
Enfriamiento adiabático 35
SENSACION DE CONFORT. CONFORT TERMICO 37
Bases fisiológicas del acondicionamiento del aire 37
Calor cedido por el cuerpo humano 37
Metabolismo 37
Condiciones atmosféricas que afectan el confort 39
DIAGRAMA DE CONFORT Y DE TEMPERATURAS EFECTIVAS 43
Limitaciones del abaco de confort 44
ESTUDIO DE LAS CARGAS DE ACONDICIONAMIENTO 47
Carga de refrigeración en verano 47
Clasificación de las cargas de acondicionamiento 47
Variabilidad de las cargas de aire acondicionado 49
CONDICIONES EXTERIORES DEL CALCULO 50
Variación diaria de la temperatura 51
Ventilación 51
A) Cargas externas 54
Transmisión del calor 54
Flujo del calor a través de paredes y techos 55
a través de vidrios 56
B) Cargas internas 65
Carga debida a los ocupantes 65
Disipación por aparatos eléctricos 65
Ganancia de calor por diversos aparatos 67
Ganancias de calor varias 68
DETERMINACION DEL CAUDAL DE AIRE DE CIRCULACION EN EL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO 68
Calor sensible del aire seco 72
Calor latente del vapor de agua 72
EJEMPLO DE CALCULO DE LAS CARGAS DE ACONDICONAMIENTO DE AIRE 72
Método simplificado para la estimación de las cargas de acondicionamiento de verano 78
CAPITULO II. AIRE ACONDICIONADO Y SISTEMAS DE REFRIGERACION 85
Definición de aire acondicionado 85
INSTALACIONES DE REFRIGERACION MECANICA 88
Factores que deben tenerse en cuenta para la elección de un refrigerante 92
ELEMENTOS DE LA PLANTA DE REFRIGERACION 94
Compresores 94
a pistón 94
Centrífugos 97
Axihelicoidal 98
Rotativo 99
EQUIPOS DE REFRIGERACION POR ABSORCION 100
Condensadores 103
Enfriados por aire 103
Enfriados por agua 104
Torre de enfriamiento 107
Dispositivos de expansión del refrigerante 115
Tubo capilar 115
Válvula de expansión 116
Evaporadores 117
CAPITULO III. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO 119
Sistemas unitarios y semicentralizados 120
Equipos individuales de ventana o muro 122
Acondicionadores exteriores o de cubierta Roof-top, enfriados por aire 125
Equipos acondicionadores auto-contenidos con condensación por aire 128
Equipos auto contenidos enfriados por agua 130
Sistemas separados Split systems 131
Sistemas de equipos centrales 139
Sistemas todo aire 139
Sistema todo agua Fancoil individuales 143
Sistemas agua-aire 147
Sistemas de alta velocidad 154
Sistemas de volumen variable 156
CAPITULO IV. SISTEMAS DE DISTRIBUCION DEL CALOR 159
Cañerías 159
Dilatación de cañerías 162
Tuberías de latón 163
Válvulas para instalaciones 164
Válvulas esclusas 164
Válvulas globo 165
Válvulas a diafragma 166
Válvulas esféricas 168
Válvula mariposa 169
Válvula de retención 169
Filtros de agua 169
Recipiente de expansión 170
Cálculo de la capacidad de tanque de expansión 173
Forma de disponer las cañerías 174
Instalaciones de retorno compensado 177
Análisis comparativo de los dos sistemas 179
Principios básicos en el montaje de cañerías 180
Eliminación del aire 180
Vaciado de la instalación 181
Ubicación de la bomba circuladora de agua 182
Ventajas y desventajas 183
Teoría del cálculo de canalizaciones 184
Caudal transportado 184
Presión 184
Cálculo del diámetro de las canalizaciones 186
Determinación del caudal transportado 188
Determinación del gradiente del cálculo 189
Ecuación fundamental del escurrimiento en canalizaciones 189
Bombas circuladoras 194
Cálculo de cañerías de agua 196
Colectores 201
Dimensionamiento 201
Conductos de aire acondicionado 202
Detalle de codos con guiadores 207
Cálculo de conductos 208
Rejas y difusores para instalaciones de aire acondicionado 214
Cálculo de las rejas de aire acondicionado 216
Reja de alimentación 220
Rejas de retorno o interconexión y persianas 221
Difusores de aire 221
Ubicación de rejas 222
CAPITULO V. CONSIDERACIONES DE DISEÑO DE AIRE ACONDICIONADO 225
Consideraciones sobre la influencia del diseño en la planificación del edificio 225
Factores para el proyecto de las instalaciones 226
Distribución del aire 228
Zonificación 229
Orientación 229
Horario 231
Distintas condiciones psicrométricas interiores 232
Cargas internas variables por local y tiempo 233
CAPITULO VI. INSTALACIONES DE VENTILACION MECANICA 237
Generalidades 237
Sistemas de ventilación mecánica 237
Filtros de aire 239
Filtros metálicos 241
De Lana de vidrio 242
Dimensionado de los filtros 243
Otros tipos de filtros 245
Ventiladores 248
Ventilador centrífugo 249
Palas curvadas hacia adelante 250
Hacia atrás 251
Leyes físicas de los ventiladores 253
Ventiladores axiales 258
Criterio de selección de ventiladores 259
Cálculo de la cantidad de aire de ventilación 263
Características particulares de las instalaciones de ventilación con extractores axiales 266
Funcionamiento y montaje 269
Entrada y descarga de aire 270
Campana sencilla 273
Extractores especiales 274
Campana y purificador para cocina 274
Cortinas de aire caliente 276
Ventilación natural por conductos 278
Temperatura 278
Viento 279
Parte segunda
CALEFACCION
CAPITULO VII. BALANCE TERMICO 287
Generalidades. Normas de cálculo 287
Instalaciones de calefacción 287
Formas de disponer los equipos 288
Sistemas centrales 288
Sistemas individuales o semicentralizados 290
Análisis comparativo. Ventajas e inconvenientes 290
Balance térmico de invierno 291
Temperaturas interiores y exteriores 292
Suplementos por interrupción del servicio 296
Suplemento por orientación 296
Suplemento por pérdidas de calor en cañerías y conductos 297
Métodos de los cubajes de aire 300
CAPITULO VIII. ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE CALEFACCION 303
Combustión 303
Proceso de la combustión 303
Combustibles 304
Quemadores automáticos 306
de gas natural 306
Controles de seguridad 307
de combustión 307
de barrido de aire 308
de presión de gas 308
Quemadores de combustible líquido 312
Funcionamiento 313
Quemadores duales 318
Calderas 319
Cálculo calderas 320
Calderas convencionales 322
Humotubulares 322
Celulares 326
Seccionales 327
Acuotubulares 329
Calderas compactas integrales 330
Tipo calefón 330
Individuales a gas, tipo cocina 331
Calderas integrales compactas automáticas 335
Integrales de diseño especial 337
Humotubular presurizada 337
Acuotubular de tubos curvados 341
Instalación de calderas 341
Sala de calderas en el último piso 342
Número de calderas 343
Hornallas de calderas 343
Prevención de accidentes. Control de instalaciones 344
Chimeneas de calefacción 348
Conductos colectivos para eliminar productos de combustión 352
Tanques de almacenamiento de combustible 354
Cañerías de suministro de combustibles 356
Unidades terminales de calefacción 358
Radiadores seccionales 358
Cálculo de radiadores 364
Ubicación de los radiadores 366
Convectores 367
Caloventiladores 370
Termozócalos 372
CAPITULO IX. SISTEMA DE CALEFACCION POR AGUA CALIENTE 375
Generalidades 375
Clasificación 375
I) Según la forma cómo se produce la circulación 376
Instalaciones de calefacción por gravedad 376
Radiadores a igual nivel de caldera 377
Circulación forzada o por bomba 378
Instalaciones monotubulares 379
Según la presión que debe soportar 381
Instalaciones de baja presión 381
de media y alta presión 381
Análisis de las instalaciones de calefacción por agua caliente a baja presión 384
Cálculo de cañerías de calefacción 385
Agua caliente con circulación forzada 385
Agua caliente con circulación natural 389
CAPITULO X. CALEFACCION POR PANELES 393
Clasificación 393
Análisis comparativo de la instalación de paneles con las de tipo convencional 395
Calefacción por paneles con tuberías de agua caliente empotradas 397
Emplazamiento de paneles 399
Forma de los serpentines 400
Características fundamentales de instalación y funcionamiento del sistema de paneles 401
Preparación y ejecución de los serpentines 402
Corrosión de los caños 403
Planificación del sistema de serpentines 404
Distribución de cañerías 405
Sistema directo de suministro de calor 405
Sistema indirecto de suministro de calor 407
Ventajas e inconvenientes de la instalación por paneles 408
Cálculo de instalaciones de calefacción por paneles 409
Determinación del coeficiente de transmisión Kr 410
Fijación de la temperatura promedio del agua de calefacción 410
Panel de techo 410
Panel de piso 412
CAPITULO XI. CALEFACCION POR VAPOR 415
Características. Cálculo 415
Instalaciones de calefacción por vapor a baja presión 415
Características generales 415
Comportamiento del vapor en el radiador 418
Principios generales que deben cumplir las instalaciones de vapor 418
Pasaje del vapor 419
Trampas termostáticas 420
termodinámicas 421
de balde invertido 422
a flotador 422
Circulación de vapor y condensado 424
Análisis comparativo de estas instalaciones con respecto a las de agua caliente 427
Ventajas 427
Inconvenientes 428
Tipos de instalaciones 430
Sistemas de distribución inferior de cañerías 430
Sistemas de distribución superior de cañerías 431
Sistemas de retorno húmedo o retorno sumergido 432
Altura de la sala de máquinas 433
Elementos de seguridad 436
Cálculo de cañerías de instalación de vapora baja presión 438
Cálculo de las cañerías de alimentación de vapor y de las de condensación 439
CAPITULO XII. INSTALACIONES DE CALEFACCION POR AIRE CALIENTE 443
Clasificación 443
Funcionamiento del sistema de calefacción por aire caliente 444
Equipo calefactor por aire caliente a gas 448
Instalación 450
Cálculo del equipo de aire caliente 451
Calor.de transmisión 452
Cálculo por ventilación 453
Calefactor de conductos 456
Humectación del aire 456
Humectación por pulverización 456
por vaporización 456
por filtro húmedo 457
CAPITULO XIII. OTROS SISTEMAS DE CALEFACCION 461
Instalaciones de calefacción por medio de estufas a gas 461
Sistemas de rayos infrarroyos 461
de tiro natural 463
de tiro balanceado 464
ALGUNAS DISPOSICIONES O RECOMENDACIONES DE GAS DEL ESTADO, 466
Sistema de calefacción por bomba de calor 468
Funcionamiento de la válvula inversora 468
Sistema de calefacción por resistencias eléctricas 472
Chimeneas y hogares 478
Proyecto de hogares 481
Estufas de fundición 482
CAPITULO XIV. SERVICIOS AUXILIARES 485
Intercambiadores de calor 485
Intercambiador de calor de tubos en U 485
de tubos rectos 486
Instalaciones para provisión de agua caliente 487
Calefones 487
Termotanques 493
Análisis comparativo entre el calefón y el termotanque a gas 494
Caldera calefón 495
Tanque intermediario individual 498
Instalaciones para agua caliente central 499
Cálculo de la capacidad de los tanques intermediarios 500
Cantidad de calor por suministrar. Cálculo de caldera 501
Baterías de calefacción o refrigeración 502
Normas generales constructivas y de aplicación 504
Controles automáticos 507
Primarios, eléctricos 507
Controles de dos posiciones todo o nada 507
Controles modulantes 509
neumáticos 511
electrónicos 512
1) Controles de operación 513
Contactor 513
Válvulas reguladoras 513
2) Controles de seguridad 514
Control operacio-nal de funcionamiento 516
Regulación automática 517
Aplicación 517
Conclusiones finales 527
CAPITULO XV. SISTEMAS DE CALEFACCION Y AGUA CALIENTE MEDIANTE ENERGIA SOLAR 529
Introducción 529
Aprovechamiento de la energía solar pasiva en el diseño de los edificios 530
Sistemas de calefacción y agua caliente 533
Colector solar 536
Cubierta transparente 537
Placa o lámina negra 538
Tubos 539
Aislante térmico 539
Otros tipos de colectores solares 539
Orientación del colector solar 542
Tanque acumulador de agua caliente 544
Aplicación de la energía solar para la provisión de agua caliente para los edificios 544
Cálculo de colectores para agua caliente 549
Aplicación de la energía solar en instalaciones de calefacción 550
Calefacción por bomba de calor con captación de energía solar 553
Cálculo de las instalaciones de captación para calefacción solar 555
Aplicación de la energía solar para calentamiento de agua de piscinas 557
CAPIULO XVI. CONSERVACION DE ENERGIA 559
AISLAMIENTO TERMICO 559
Análisis del proyecto del edificio 559
Orientación y características del edificio 560
Ventanas 560
Infiltración de aire 561
Aislamiento térmico del edificio 562
Pérdidas de calor en invierno 562
Ganancias de calor en verano 562
Aislación térmica de los sistemas de aire acondicionado y calefacción 563
Aislación de cañerías 565
Cañerías bajo tierra 565
Cañerías a la vista 566
Cañerías embutidas en paredes y contrapisos 567
Aislación de curvas y codos 567
Aislación de bridas y válvulas 567
Aislación de calderas, intercambiadores de calor, colectores, conexión al conducto de humo, tanque intermediario, etc. 569
Aislación de conductos de aire acondicionado 570
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 573
PULICACIONES DEL AUTOR 574