- 18 May 2009, 14:49
#161411
A ver si puedo explicarme con claridad porque no encuentro ningún post que me aclare mis dudas, ni nigún documento técnico que explique el dimensionado y suposiciones razonables a la hora de dimensionar un climatizador. Os agardecería una ayudita con este tema.
Tengo una estancia con unas necesidades para frío y calor con las siguientes características:
Potencia calor 10.000 kcal/h.
Potencia frío 20.000 kcal/h.
Temperatura invierno 21 ºC
Temperatura verano 24 ºC
Caudal de aire exterior para renovación 800 m3/h.
Para dimensionar de forma correcta un climatizador hay una serie de premisas que me hacen dudar a la hora de hacer el cálculo. Partiendo del Cp del aire y de la densidad del aire, podemos ver el caudal de aire que necesita el climatizador partiendo de una suposición que es la diferencia de temperaturas. Por ejemplo podemos suponer que en verano vamos a impulsar a 14 ºC (diferencia de 10 ºC) y en invierno a 26 ºC (diferencia de 5 ºC). Por lo que en el caso de invierno tendremos que 10000/(0.3*5) dan 6700 m3/h de aire. En el caso de verano serán 20000/(0.3*10) también 6700 m3/h. ¿Qué significa todo esto? Yo entiendo que en el caso de invierno si el climatizador impulsa 6700 m3/h de aire a 21+5=26 ºC y la estancia estuviese a 21 ºC, esa temperatura se mantendría de forma indefinida porque esa energía que entra a la sala a través del aire se pierde en los cerramientos, es decir, los 10000 kcal/h se van por pérdidas pero ni aumentan ni disminuyen la temperatura del local. Y lo mismo para verano.
A la hora de calcular las baterías del climatizador ya me lio por completo, porque la potencia de la batería deduzco que no es la misma que la de pérdidas en el recinto. Sería la misma en el caso de que el aire de entrada al climatizador estuviese a la temperatura de consigna/cálculo de la estancia pero eso no es así. Imaginemos que tenemos solo mezcla de aire (sin free-cooling) mi planteamiento o como lo haría es ver caudales (los anteriores). Al climatizador le voy a meter aire que viene del recinto y aire de fuera. La cuestión es que de cara a suponer una temperatura de aire a la entrada del climatizador no se si se debe suponer a la temperatura de consigna de la sala, si ha de ser a la temperatura exterior o un punto medio teniendo en cuenta caudales de retorno y renovación. Si consideras la T de entrada al climatizador como la del aire exterior (por ejemplo 1 ºC) y supones como potencia de la batería, la potencia que pierde el recinto, no vas a conseguir aumentar la temperatura de 1ºC hasta los 26 ºC tenidos en cuenta inicialmente para ese caudal/potencia. Si por el contrario dimensionas la batería para lograr esos 26 ºC de temperatura de salida, te sale una potencia de batería brutal y una vez que el aire alcance la T de consigna el equipo va a estar sobredimensionado la mayoría del tiempo. La verdad es que no sé qué es lo correcto ni otras alternativas en el diseño. Veo crítico el comienzo de estos sistemas al dar calor o frío, quiero decir cuando partes de la estancia sin climatizar por un fin de semana, o por haber estado parado por la noche. Creo que es un compromiso entre alcanzar el régimen permanente de las pérdidas calculadas en condiciones estándar (21 ºC y 24 ºC) y el comienzo hasta que se llega a esas condiciones que dependerá de la potencia de las baterías.
Quizá por otro lado sería dimensionar la batería a lo grande, de forma que pueda introducirse el aire a la T de consigna, en cuanto se hubiese hecho 1 renovación del recinto, teóricamente la T sería la de consigna, y una vez llegado a ese punto, regular el caudal de agua por las baterías para que la batería tuviese la potencia exacta de las pérdidas del recinto.
Otro punto que se me ocurre, es que en esas cargas del principio están tenidas en cuenta las cuales habría que quitar ya que las está aportando el climatizador. Me refiero a cuando se alcanza el regimen estacionario, donde la energía que se aporta a través del aire es la misma que desaparece por cerramientos.
Espero que me echéis una mano porque la verdad es que ando algo liado con el tema.
Saludos.
Tengo una estancia con unas necesidades para frío y calor con las siguientes características:
Potencia calor 10.000 kcal/h.
Potencia frío 20.000 kcal/h.
Temperatura invierno 21 ºC
Temperatura verano 24 ºC
Caudal de aire exterior para renovación 800 m3/h.
Para dimensionar de forma correcta un climatizador hay una serie de premisas que me hacen dudar a la hora de hacer el cálculo. Partiendo del Cp del aire y de la densidad del aire, podemos ver el caudal de aire que necesita el climatizador partiendo de una suposición que es la diferencia de temperaturas. Por ejemplo podemos suponer que en verano vamos a impulsar a 14 ºC (diferencia de 10 ºC) y en invierno a 26 ºC (diferencia de 5 ºC). Por lo que en el caso de invierno tendremos que 10000/(0.3*5) dan 6700 m3/h de aire. En el caso de verano serán 20000/(0.3*10) también 6700 m3/h. ¿Qué significa todo esto? Yo entiendo que en el caso de invierno si el climatizador impulsa 6700 m3/h de aire a 21+5=26 ºC y la estancia estuviese a 21 ºC, esa temperatura se mantendría de forma indefinida porque esa energía que entra a la sala a través del aire se pierde en los cerramientos, es decir, los 10000 kcal/h se van por pérdidas pero ni aumentan ni disminuyen la temperatura del local. Y lo mismo para verano.
A la hora de calcular las baterías del climatizador ya me lio por completo, porque la potencia de la batería deduzco que no es la misma que la de pérdidas en el recinto. Sería la misma en el caso de que el aire de entrada al climatizador estuviese a la temperatura de consigna/cálculo de la estancia pero eso no es así. Imaginemos que tenemos solo mezcla de aire (sin free-cooling) mi planteamiento o como lo haría es ver caudales (los anteriores). Al climatizador le voy a meter aire que viene del recinto y aire de fuera. La cuestión es que de cara a suponer una temperatura de aire a la entrada del climatizador no se si se debe suponer a la temperatura de consigna de la sala, si ha de ser a la temperatura exterior o un punto medio teniendo en cuenta caudales de retorno y renovación. Si consideras la T de entrada al climatizador como la del aire exterior (por ejemplo 1 ºC) y supones como potencia de la batería, la potencia que pierde el recinto, no vas a conseguir aumentar la temperatura de 1ºC hasta los 26 ºC tenidos en cuenta inicialmente para ese caudal/potencia. Si por el contrario dimensionas la batería para lograr esos 26 ºC de temperatura de salida, te sale una potencia de batería brutal y una vez que el aire alcance la T de consigna el equipo va a estar sobredimensionado la mayoría del tiempo. La verdad es que no sé qué es lo correcto ni otras alternativas en el diseño. Veo crítico el comienzo de estos sistemas al dar calor o frío, quiero decir cuando partes de la estancia sin climatizar por un fin de semana, o por haber estado parado por la noche. Creo que es un compromiso entre alcanzar el régimen permanente de las pérdidas calculadas en condiciones estándar (21 ºC y 24 ºC) y el comienzo hasta que se llega a esas condiciones que dependerá de la potencia de las baterías.
Quizá por otro lado sería dimensionar la batería a lo grande, de forma que pueda introducirse el aire a la T de consigna, en cuanto se hubiese hecho 1 renovación del recinto, teóricamente la T sería la de consigna, y una vez llegado a ese punto, regular el caudal de agua por las baterías para que la batería tuviese la potencia exacta de las pérdidas del recinto.
Otro punto que se me ocurre, es que en esas cargas del principio están tenidas en cuenta las cuales habría que quitar ya que las está aportando el climatizador. Me refiero a cuando se alcanza el regimen estacionario, donde la energía que se aporta a través del aire es la misma que desaparece por cerramientos.
Espero que me echéis una mano porque la verdad es que ando algo liado con el tema.
Saludos.
