Climatización II-bombas de Calor
-
Upload
marianicoelcorto -
Category
Documents
-
view
255 -
download
1
Transcript of Climatización II-bombas de Calor
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
1/51
INSTALACIONES-2
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTNICAS
C
URSO08-09
Profesor: Julin Domene Garca4 C
TEMA 11.- CLIMATIZACIN II
LA BOMBA DE CALOR
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
2/51
INTRODUCCIN
2
En el funcionamiento de una mquina frigorfica, bsicamente el fluidofrigorgeno llega al condensador, cede una cierta cantidad de calor, que sepierde en el medio ambiente.
20
EXTERIOR-40
11 18
50
41
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
3/51
INTRODUCCIN
3
Labomba de calo r es una mquina fr igo rfica
capaz de ap rovechar el calo r ced ido en el
condensado r para calen tar un determ inado
espacio.
La ventaja fundamental de las bombas de
calor radica en la posibilidad de obtenerfro y calor con la misma mquina, con loque se evita la presencia de dosinstalaciones independientes.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
4/51
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
4
El pr incipio de funcio namiento es el m ismo que el
expl icado al com ienzo del captulo, para las
mquin as fr igo rficas .La nica d iferenc ia esten
la finalidad que se persig ue:
La bomba de calor est destinada y
proyectada para producir un efectofrigorfico en el evaporador y un efectocalorfico en el condensador.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
5/51
5
Por lo tanto, si el equipo posee undispositivo automtico que hace que
cambie su funcionamiento de fro a calor,podremos hacer que el mismo evaporadoren verano enfre y en invierno caliente, esdecir, que funcione como calefaccin.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
6/51
6
Cmo se cons igue este dob le func ionam ien to?
A l c irc uito normal s e le in tro du ce un d is po sit iv o
denominadovlvu la de in vers in de cic lo o vlvu la in verso ra.
En f ro es ta vlv u la que se acc io na elctr ic amen te, no es tac ti vada
(po sic in de reposo ).
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
7/51
OTROS COMPONENTES
7
Evacuacin de condensados
Desescarche
Calefaccin de apoyo
Res is tenc ia del crter (en equ ip os de P
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
8/518
Foco caliente
Foco fro
FUNDAMENTOS TERICOS
WQQ21
absorbida
util
absorbida
til
E
E
P
P
Para el caso de la bomba de calor, cuando funciona comosistema calefactor, la energa ti l es la cedida en elcondensador en forma de energa calorfica yla en er gaabsorb idaes la que necesitamos para el compresor y loselementos auxiliares que pueda llevar la instalacin.
La mquina ms econmicaser la que elimine mayorcantidad de calor -Q2- con elgasto mnimo de trabajomecnico - W -
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
9/519
FUNDAMENTOS TERICOS
COP = Calor suministrado por el condensador/Energa consumida por el compresor
En una instalacin que pueda considerarse eficaz, el valor de estecoeficiente o rendimiento, es de 2 a 3, e incluso mayor.
El cociente de estas energas, que es el rendimiento.
Se suele designar tambin porCOP,que es la sigla de laexpresin inglesacoeff icient of perfo rmance.(Coeficiente
de prestacin o coeficiente global de eficiencia)
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
10/5110
FUNDAMENTOS TERICOS
Pero segn el Principio de conservacin de la energa, se debe cumplir:
Q1 = Q2 + AW
De acuerdo con la definicin dada, el rendimiento o COP, ser:
WAQ1
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
11/5111
Si sustituimos este valor, nos queda:
11 22
WA
Q
WA
WAQ
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
12/5112
FUNDAMENTOS TERICOS
El rendimiento puede expresarse tambin en funcin de las temperaturasabsolutas del foco caliente, T1, y del foco fro, T2, para ello:
1
221
1
21
1
1
1
T
TTT
T
QQ
Q
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
13/51
13
El rend im iento de una bom ba de calor ser mayor,cuanto menor sea la diferencia entre las temperaturas del
foco caliente y del foco fro.
Cuanto menor sea la diferencia entre las temperaturas,ms se aproximar su cociente a la unidad, por lo tanto
podemos concluir que:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
14/51
14
A partir de los datos de temperaturas de los focos y de lacantidad de energa aportada a la mquina, es posibleobtener la cantidad de calor cedida al foco caliente Q1, yla sustrada del foco fro, Q2.
21
1
1
TT
T
WAQ21
2
2TT
T
WAQ
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
15/51
15
TIPOS DE BOMBAS DE CALOR Y SUAPLICACIN EN LOS EDIFICIOS
Elemento en contacto con el condensador
Elementoen
contacto
con elevaporador
Aire Agua
Aire
Agua
Suelo
Bomba de caloraire-aire
Bomba de caloragua-aire Bomba de caloragua-agua
Bomba de calorsuelo-agua
Bomba de caloraire-agua
Bomba de calorsuelo-aire
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
16/51
16
TIPOS DE BOMBAS DE CALOR Y SUAPLICACIN EN LOS EDIFICIOS
Elemento en contacto con el condensador
Elementoen
contacto
con elevaporador
Aire Agua
Aire
Agua
Suelo
Bomba de caloraire-aire
Bomba de caloragua-aire Bomba de caloragua-agua
Bomba de calorsuelo-agua
Bomba de caloraire-agua
Bomba de calorsuelo-aire
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
17/51
17
Bomba de caloraire-aire
Son generalmente equipos de tipo split-system o de tipo partido que funcionando en
invierno lo podemos observar:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
18/51
18
Bomba de caloraire-aire
El funcionamiento de este tipo de instalaciones est siempre supeditado a lascondiciones climatolgicas, ya quedisminuye el coeficiente o rendimiento que facilitala mquina a medida que lo hace la temperatura exterior, puesto que es ms difcilcapturar el calor
Cuando la superficie del evaporador tiene una temperaturainferior a 0C, e inferior a la del roco del aire, inevitablemente seforma la escarcha. Es por esto que en los lugares que seregistran temperaturas exteriores que provoquen elescarchamiento del evaporador es imprescindible en la bomba de
calor un sistema de deshielo.El sistema ms habitual consiste endotar al evaporador de unas resistencias elctricas que fundan elhielo.
TIPOS DE BOMBAS DE CALOR Y SU
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
19/51
19
TIPOS DE BOMBAS DE CALOR Y SUAPLICACIN EN LOS EDIFICIOS
Elemento en contacto con el condensador
Elementoen
contacto
con elevaporador
Aire Agua
Aire
Agua
Suelo
Bomba de caloraire-aire
Bomba de caloragua-aire Bomba de caloragua-agua
Bomba de calorsuelo-agua
Bomba de caloraire-agua
Bomba de calorsuelo-aire
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
20/51
20
Bomba de caloraire-agua
La bomba de calor aire-agua organizada segn lo descrito consigue ahorrosanuales de combustible casi del 70%.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
21/51
21
TIPOS DE BOMBAS DE CALOR Y SUAPLICACIN EN LOS EDIFICIOS
Frente al aire, el agua como fuente energtica presenta indudablesventajas de las cuales se pueden destacar:
- Temperatura ms uniforme a lo largo del ao
- Posibilidad de obtener COP ms constantes.
Equipos ms pequeos a igualdad de potencia calorfica a suministrar quelos que utilizan el aire como foco fro.
El nivel de ruido es menor por que las bombas necesarias para laimpulsin del agua son ms silenciosas que los ventiladores necesariospara los equipos de aire
Incluso en pocas fras la favorable temperatura del agua permite que lamquina suministre todas las necesidades calorfica manteniendocoeficientes de prestacin altos
No es preciso en la mayor parte de las ocasiones un apoyo energticoauxiliar.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
22/51
22
TIPOS DE BOMBAS DE CALOR Y SUAPLICACIN EN LOS EDIFICIOS
Elemento en contacto con el condensador
Aire Agua
Aire
Agua
Suelo
Bomba de caloraire-aire
Bomba de caloragua-aire Bomba de caloragua-agua
Bomba de calorsuelo-agua
Bomba de caloraire-agua
Bomba de calorsuelo-aire
Bomba de caloragua-agua
Bomba de calor agua-agua
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
23/51
23
Bomba de caloragua-agua
Exige adems la construccin de dos pozos separados uno para laalimentacin y otro para el retorno del agua enfriada por el evaporador, en casocontrario se pueden producir problemas de contaminacin en el agua.
Este sistema seutiliza con lacalefaccin porcables radiantesempotrados en elsuelo, permitiendoobtenercoeficientes derendimientossuperiores a cinco;aunque en nuestropas no es elprocedimiento ms
habitual.
Bomba de calor agua-agua
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
24/51
24
Bomba de caloragua-aguaTambin resulta muy adecuado el uso de colectores solares
En este caso el evaporador de la mquina se encuentra conectado a unainstalacin de colectores solares
La inversinrequerida para suinstalacin es muyalta, ya que al costede la bomba de calorse le suma el de lainstalacin de loscolectores, amn depresentar la
problemtica de suintegracinarquitectnica.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
25/51
25
Bomba de calorsuelo-agua
Se puede considerartambin como instalacinde todo agua, pues eseste tipo es muy similaral anterior, pero es elsuelo la fuente frapor sutemperatura constante yuniforme.
Es necesaria una considerable cantidad de terreno para enterrar el serpentn,que sirva de captador de energa trmica acumulada en el subsuelo.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
26/51
26
Una disposicin de tipo del serpentn puede ser el de la figura siguiente,colocando dos tubos en la parte inferior de la zanja, recubiertos con treintao40 cm de tierra, se colocan superiormente otros dos tubos de la mismaforma y se recubre con tierra totalmente hasta la superficie.
Bomba de calorsuelo-agua
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
27/51
27
CLASIFICACIN DE EQUIPOS
La primera divisin la haremos con respecto al tipo del local que se va aclimatizar:
oDomsticos
oIndustriales
Por otro lado, todos los equipos, ya sean domsticos o industriales, puedendividirse en:
oCompactos.La unidad condensadora y evaporadora estn ensambladasbajo un mismo mueble.
oSplit o partidos. La unidad condensadora y evaporadora estn separadas.En este segundo caso se unen la unidad condensadora y evaporadora entres por medio de la tubera frigorfica.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
28/51
28
Unidad exterior, se compone de:
Compresor
Batera condensadora.
Motoventilador.
Botella antigolpe (no siempre)
Botella de lquido (no siempre)
Filtro frigorfico.
Capilar o vlvula de expansin.
Cuadro elctrico de aparamenta.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
29/51
29
Unidad interior, se compone de:
Batera evaporadora.
Motor ventilador.
Filtro de aire.
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
30/51
30
Equipos domsticos. Clasificacin
Deventana. Compactos
Porttiles
Murales
Consolas verticalesConsolas de techo
Baja silueta
Bisplit
Multisplit
Consolas refrigeradas por agua
Enfriadoras de agua. Compactos
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
31/51
31
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
32/51
32
CLASIFICACIN DE EQUIPOS
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
33/51
33
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
34/51
34
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
35/51
35
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
36/51
36
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
37/51
37
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
38/51
38
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
39/51
39
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
40/51
40
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
41/51
41
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
42/51
42
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
43/51
43
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
44/51
44
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
45/51
45
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
46/51
46
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
47/51
47
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
48/51
48
Domsticos:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
49/51
49
Industrial:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
50/51
50
Industrial:
-
7/23/2019 Climatizacin II-bombas de Calor
51/51
Industrial: