Carga térmica de paredes Y puertas

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2012Universidad del Norte Luis Alberto Pez Marn

[PROYECTO CALCULO DE CARGA TERMICA]

ContenidoCarga trmica de paredes ............................................................................................................. 2 Paredes Este .............................................................................................................................. 2 Paredes Oeste ........................................................................................................................... 5 Paredes Sur................................................................................................................................ 7 Paredes Norte ........................................................................................................................... 9 Carga trmica de Puertas ............................................................................................................ 12 Carga trmica del techo .............................................................................................................. 14 Carga trmica de Ventanas ......................................................................................................... 15 Carga trmica de Motores .......................................................................................................... 17 Carga trmica de Luminarias ....................................................................................................... 18 Carga trmica de Otros ............................................................................................................... 19 Tamao de la maquina ................................................................................................................ 19

Carga trmica de paredesEl coeficiente de transferencia de calor entre el ambiente exterior y el ambiente interior a acondicionar, se obtuvo a partir de la resistencia trmica conjunta de los diferentes materiales. Wall U-Factor[w/km2] Table 4 chapter 25 Table 4 chapter 25 Table 1 chapter 25 Table 1 chapter 25 Resistance Block 200 mm, 16.3 kg, 2210 kg/m3 concrete, 2 cores Resistence Cement plaster, sand aggregate 10mm. Resistance MOVING AIR (Any position)summer 1,162790698

0,67 0,013 0,044

Position of Resistance Posicion of surface vertical Nom reflective

0,12

Cada una de la resistencia se obtuvo a partir de las caractersticas propias de cada material o medio, adems de la longitud a travs de la cual va a transferirse el calor. Para cada una de las paredes se us el mismo coeficiente de transferencia de calor, en cada caso cambia el rea y el calor de acuerdo a la posicin solar. En la serie CTS se usaron los datos para la pared numero 24 obtenida en la tabla 20 captulo 29, adems la serie no solar RTS se us para una pared pesada obtenida en la tabla 24 del captulo 29.

Paredes EstePara las con orientacin al este se usaron los datos de localizacin Surface Azimuth Surface tilt from horizontal Clearness number [CN] Ground Reflectivity[Pg] -90 90 1 0,2

[/ho] Light colored

0,026

Piso 2 Piso 1 Inside Temperature 23,9 24 Wall Area[A:m2] 97,152 82,8 Wall U-Factor 1,162790698 1,162790698

Agosto Piso 1

Carga Termica Pared este P12500

2000

Calor [w]

1500 Heat Input 1000 Cooling Load

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Agosto Piso 2

Carga Termica Pared este P23000 2500

2000 Calor [w] Heat Input Cooling Load 1000

1500

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Febrero piso 1

Carga Termica Pared este P12500

2000

Calor [w]

1500 Heat Input 1000 Cooling Load

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Febrero piso 2

Carga Termica Pared este P23000 2500

2000 Calor [w] Heat Input Cooling Load 1000

1500

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Paredes OestePara las con orientacin al este se usaron los datos de localizacin Surface Azimuth Surface tilt from horizontal Clearness number [CN] Ground Reflectivity[Pg] 90 90 1 0,2

[/ho] Light colored

0,026

Piso 2 Piso 1 Inside Temperature 23,9 24 Wall Area[A:m2] 93,012 82,8 Wall U-Factor 1,162790698 1,162790698

Agosto piso 1

Carga Termica Pared Oeste P13000 2500 2000 Calor[w] 1500 1000 500 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Agosto piso 2

Carga Termica Pared oeste P23500 3000 2500 Calor [w] 2000 1500 1000 500 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero piso 1

Carga Termica Pared Oeste P13000 2500 2000 Calor[w] 1500 1000 500 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero Piso 2

Carga Termica Pared oeste P23500 3000 2500 Calor [w] 2000 1500 1000 500 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Paredes SurPara las con orientacin al este se usaron los datos de localizacin y geometria Surface Azimuth Surface tilt from horizontal Clearness number [CN] Ground Reflectivity[Pg] 0 90 1 0,2

[/ho] Light colored Inside Temperature Wall Area[A:m2] Wall U-Factor

0,026 Piso 2 Piso 1 23,9 24 47,208 39,744 1,162790698 1,162790698

Agosto Piso 1

Carga Termica Pared Sur P1500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Calor [w]

Heat Input Cooling Load

Agosto piso 2

Carga Termica Pared Sur P2600 500 400 Calor [w] 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero piso 1

Carga Termica Pared Sur P11000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Calor [w]

Heat Input Cooling Load

Febrero Piso 2

Carga Termica Pared Sur P21200 1000 800 Calor [w] 600 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Paredes NortePara las con orientacin al norte se usaron los datos de localizacin y geometra Surface Azimuth Surface tilt from horizontal Clearness number [CN] Ground Reflectivity[Pg] 180 90 1 0,2

[/ho] Light colored Inside Temperature Wall Area[A:m2] Wall U-Factor

0,026 Piso 2 Piso 1 23,9 24 47,38 39,744 1,162790698 1,162790698

Agosto Piso 1

Carga Termica Pared Norte P1600 500 400 Calor [w] 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Agosto Piso 2

Carga Termica Pared Norte P2700 600 500 Calor[w] 400 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero Piso 1

Carga Termica Pared Norte P1500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Calor [w]

Heat Input Cooling Load

Febrero Piso 2

Carga Termica Pared Norte P2600 500 400 Calor[w] 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Carga trmica de PuertasEl coeficiente de transferencia de calor se calculo Wall U-Factor[w/km2] 3,134796238

Table 4 chapter 25 Table 1 chapter 25 Table 1 chapter 25

Resistence wood roble 1 in 0,155 Resistance MOVING AIR (Any position)summer 0,12

Position of Resistance Posicion of surface vertical Nom reflective

0,044

El calor ganado a travs de las puertas cambia de acuerdo a la pocin con respecto al sol y tambin con respecto al rea de la puerta.

Agosto Puertas Sur piso 1

Carga Termica Puerta Sur P160 50 40 Calor [w] 30 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Agosto Puertas Sur piso 2

Carga Termica Puerta Sur P260 50 40 Calor [w] 30 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero Puertas Oeste Piso 1

Carga Termica Puerta Este P1350 300 250 Calor [w] 200 150 100 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero Puertas Sur Piso 2

Carga Termica Puerta Sur P2120 100 80 Calor [w] 60 40 20 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Carga trmica del techoWall U-Factor[w/km2] Table 4 chapter 25 Table 4 chapter 25 Table 1 chapter 25 Table 3 chapter 25 Table 1 chapter 25 Resistance Sand and gravel or stone aggregate concretes, 6in Resistence Asbestoscement board 1/8 in. Resistance MOVING AIR (Any position)summer Resistence of plane air space, 2ft. Position of Resistance Posicion of surface vertical Nom reflective 1,677413295

0,105156

0,005 0,044 0,282

0,16

Agosto techo piso 2

Carga Termica Techo P225000 20000 Calor [w] 15000 Heat Input 10000 5000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 Cooling Load

Febrero techo piso 2

Carga Termica Techo P225000 20000 Calor [w] 15000 Heat Input 10000 5000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 Cooling Load

Carga trmica de VentanasSe seleccion una ventana con marco de aluminio con vidrios transparentes y sencillos, cuyas caractersticas estn en la tabla 4 captulo 30. Los valores SHGC se encontraron de acuerdo a los ngulos deincidencia.

Agosto Ventana este piso 1

Carga Termica Ventana Este P114000 12000 C a 10000 l 8000 o r 6000 4000 2000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 [ w ] Calor [w]

Heat Input Cooling Load

Agosto Ventana este piso 2

Carga Termica Ventana Este P21800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero Ventana Oeste Piso 1

Carga Termica Ventana Oeste P114000 12000 10000 Calor [w] 8000 6000 4000 2000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Febrero Ventana Oeste Piso 2

Carga Termica Ventana Oeste P22500 2000 Calor [w] 1500 Heat Input 1000 500 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Cooling Load

Carga trmica de MotoresLos motores estn ubicados solamente en el primer piso, se supuso que va estar encendidos todas las horas del da de acuerdo a los porcentajes de uso y capacidad de carga que fueron entregados. Como se supuso que el uso de los motores fue igual en todas las horas la carga trmica es la misma siempre, el calor sensible es 20120watt y el calor latente es 1054watt.

Carga trmica de LuminariasPara obtener el nmero de luces necesarias para obtener el valor de 600lux en las reas del edificio se us el mtodo de lumen descrito en el manual del ingeniero mecnico de Marks. Se seleccin un tipo de luminaria y con respecto a sus caractersticas se calcul la carga trmica en la habitacin.

Arano LED BCS640 philips Potencia[w] 54 lumens[lm] 3600

Agosto y Febrero Piso 2

Carga Termica Luces P23000 2500 2000 Calor [w] 1500 1000 500 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Heat Input Cooling Load

Carga trmica de OtrosEn esta seccin se calcula la carga trmica latente y sensible de los aparatos como las computadoras, monitores y cafetera. De acuerdo a lo establecido y los valores encontrados en se calcul la generacin de calor. table 5 chapter 29 Heat Gain [w] Numero Computadora 55 6 Monitor 70 6 Cafetera 1660 1

Tamao de la maquinaLos mayores cargas trmicas se dan en el mes de agosto, y las cargas del primer piso son mayores las del segundo principalmente por la operacin de los motores. Los Valores ms altos . Sensible Latente Total Calor P2[w] 21689,1774 5049,79059 26738,968 Calor P1[w] 45419,595 11180,8745 56311,1951

Unidad Agosto Piso 1

Unidad P150000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Calor [w]

Calor Sensible Calor Latente

Unidad Agosto Piso 2

Unidad P225000 20000 Calor [w] 15000 Calor sensible 10000 5000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Calor Latente

Unidad Febrero Piso 1

Unidad P150000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Calor [w]

Calor Sensible Calor Latente

Unidad Febrero Piso 2

Unidad P225000 20000 Calor [w] 15000 Calor sensible 10000 5000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Calor Latente