INTRODUCCIÓN A DISEÑO E INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
Contenido Objetivos: Contextualizar a los participantes sobre lo básico que se debe saber a la hora de hablar de equipos y sistemas de Aire acondicionado (HVAC), contemplando la asistencia de personas externas al gremio. Dar una guía al participante, sobre el proceso de instalación de un sistema HVAC desde su diseño.
Contenido: 1. 2. 3. 4. 5.
Objetivo de un equipo de A.A. Termodinámica Unidades de medida. Ciclo de refrigeración Diagrama de Mollier (P-H)
6. Terminología en sistemas de A.A. 7. Carta Psicrométrica 8. Proceso de diseño general 9. Uso de software para el diseño 10. Proceso de instalación general
Objetivo 1 . ¿Que es un equipo de Aire Acondicionado?: Una máquina térmica que toma calor de un recinto y lo mueve a otro. 2. ¿Qué necesita esta máquina para lograrlo?: Unos elementos mecánicos y eléctricos que me permitan absorber el calor en el interior y expulsarlo en el exterior (contenidos en la IDU y ODU), y un medio para transportarlo (el refrigerante)
Objetivo del A.A.
Termodinámica Para comprender el funcionamiento de un equipo de Aire acondicionado, hay que entender y recordar algunos conceptos de termodinámica.
Energía (E)
Estados de la materia
Calor (Q)
Leyes de la Termodinámica 0
Transferencia de Calor CONVECCIÓN
Tipos de Calor
CONDUCCIÓN
RADIACIÓN
1
2
Termodinámica Presión Atmosférica y Punto de Ebullición del agua 8848m
El refrigerante y el punto de ebullición ………………………. AGUA
+ 100°C
………………………. HFC - 134A
- 26.1°C
………………………. HCFC - 22 ………………………. HFC - 410A
- 40.8 °C - 51.4 °C
2600m
Presión manométrica 960m
0m
COSTA
- ( 101 kPa = 1,0 atm = 14. 7 psi )
> 100 °C
B/MANGA - ( 91 kPa = 0,9 atm = 13.2 psi )
>
>
97 °C
BOGOTÁ - ( 74,6 kPa = 0,7 atm = 10,8 psi )
>
>
>
>
EVEREST - ( 26 kPa = 3,7 atm = 0,25 psi )
>
>
>
>
92 °C >
66 °C
Presión Manométrica PSI Kpa 25 170 33 230 44 300 55 380 68 470 84 580 102 700 120 830 142 980 167 1150 196 1350 225 1550 261 1800 290 2000 334 2300 377 2600 428 2950 493 3400 537 3700 609 4200 682 4700
Temp. Ebullición °C -30.02 -25.01 -19.99 -15.01 -10.12 -4.89 0.13 4.96 9.94 14.98 20.29 25.08 30.47 34.42 39.82 44.73 49.95 56.01 59.70 65.34 70.17
Unidades de medida EnergĂa tĂŠrmica y potencia tĂŠrmica ÂżQuĂŠ cambia la temperatura en un recinto?: la carga tĂŠrmica. Unidades para medir potencia de un equipo de A.A.:
Temperatura 1°C x 1,8 + 32 = 1° Farenheit
đ?‘„ = đ?‘š ∗ đ?‘? ∗ ∆°đ?‘‡ CARGA TÉRMICA
=
+
+
+
 BTU (British Thermal Unit) / h: Representa la capacidad de extracción de calor de un equipo de Aire Acondicionado
Equivalencias:  12.000 Btu/h = 1 TR (Tonelada de Refrigeración)  3.412 Btu/h = 1 kWt (KiloWatio tÊrmico) Para tener cuidado:  1 HP (Mecånico) = 0,7457 Wt (Kilovatio elÊctrico)  1 HP (TÊrmico) = 0,8461 Wt (Kilovatio tÊrmico) Observación adicional:  Existen valores de HP para la selección de compresores en sistemas de: Congelación, Conservación y Climatización.
∆°đ?‘‡ âˆ? đ?‘„1 + đ?‘„2 + đ?‘„3 + đ?‘„4 Calor del Sol ‌ 12000 btu Computador ‌ 400 btu IluminaciĂłn ‌ 68 btu/m2 Carga humana ‌ 400 btu BTU – Unidades de calor (energĂa) BTU/h – Unidad de potencia (Cantidad de energĂa transferida en 1 hora)
Volumen de Aire CFM: <Pies cĂşbicos por minuto>. CMH: <Metros cĂşbicos por hora>. 1 CMH = 0, 5886 CFM.
Eficiencia ď&#x192;ź Ciclo de refrigeraciĂłn. EER <(Btu/h) / Watt ElĂŠctrico> : Energy Efficiency Ratio. ď&#x192;ź Ciclo de calefacciĂłn. COP <Watt TĂŠrmico / Watt ElĂŠctrico> : Coeficient of Operating Performance.
Ciclo de refrigeración La bomba de calor nos permite mover el calor en sentido contrario
La termodinámica nos indica que el calor solo puede fluir de mayor a menor temperatura
Unidad Evaporadora / Interior
Refrig. Vapor
Calor transmitido al aire exterior
5°C
5 °C
EXTERIOR (Outdoor Unit – ODU)
INTERIOR (Indoor Unit - IDU)
Expansión
T objetivo: 20 °C
H
H
H
H
H
H
H
H
Transferencia de Calor
H
H
Transferencia de Calor
H
(Entrada)
H
H
H
H
H H
H H
H
T Inicial: 26 °C
H
H
T Exterior: 30 °C
Compresor
(Salida)
H
H
Calor extraído del interior
Refrig. Líquido
Unidad Condensadora / Exterior
Diagrama de Mollier
T=const
S=entropy Ď =density T=temperature X=quality
Diagrama de mollier Ciclo de refrigeración
a
b
Diagrama de Mollier (P-h diagram)
Presión (P)
c
Alta presión
Cond’
b
Exp’
Baja presión
d
c
Comp’
d
Eva’
a
Enthalpía (h)
Terminología en sistemas de A.A. IDU: Indoor Unit ODU: Outdoor Unit
Dividido ODU
Paquete Aire calentado al exterior
RAC: Residential Air Conditioning CAC: Commercial Air Conditioning SINGLE: Equipos individuales 1 a 1 (1 IDU 1 ODU) SPLIT: Equipos divididos en 2 unidades (IDU/ODU) PACKAGE: Equipos de 1 unidad paquete (IDU+ODU)
IDU
Aire de suministro
Retorno de aire
SPLIT
MULTI: Equipos de múltiples combinaciones.
# ODUs
# IDUs
Ubicación de la EEV
Multi (Standard):
1
3
ODU
Multi F (Flexible):
1
5
ODU
Multi Fdx:
1
9
Distribuidor
1a4
Varia según capacidad
IDU
Multi V (VRF)
Aire del exterior
ODU
IDU
Terminología en sistemas de A.A. Individual (1 ODU a 1 IDU)
1
2
Múltiple (1 ODU a +3 IDU)
3
TerminologĂa en sistemas de A.A. Sistema Cooling only y Bomba de calor
Sistema Heat Recovery
Carta Psicrométrica Psicrómetro °T - BS °T - BH
Carta Psicrométrica
°T BH
Composición del aire seco Otros gases…
Oxigeno 21%
Nitrogeno 78% Nitrogeno
Oxigeno
Otros gases
°T BS
Proceso de diseño Principios básicos, Mollier, Psicrometría
Conocimiento de marca, terminología y las especificaciones de las unidades interiores
Cálculo de la Carga Zona miento
Estimar IDUs considerando distancias
Seleccionar Modelos (IDU, ODU)
Estimar ODU considerando las temp. de diseño
Compensar Capacidad de IDUs
Uso de software de selección
Estimar de ODUs considerando distancias
Cambio de IDU Capacidad Estimada de IDU ≥ carga del recinto
Si Calcular capacidad estimada Total IDU
Cargas térmicas
ó
No No
Si Cambio de ODU
Zonamiento
Capacidad Estimada de IDU ≥ carga del recinto
Dorm
Estancia
Calcular la capacidad de la ODU
Dorm
Dorm
Zona de 24hrs
Comun 16 Hrs
Selección completada
Dorm
Zona de 24hrs
Zona de 24hrs
Dorm
Dorm
Uso de software para el diseño Simulador de esquema hidráulico
Selección del modelos (IDUs y ODUs) Diámetros de tubería y accesorios Cantidad de refrigerante Breakers Esquema de conexión eléctrica y más
Uso de software para el diseño Software para dibujar en 2D
Selección del modelos (IDUs y ODUs) Diámetros de tubería y accesorios Cantidad de refrigerante Plano de conexión eléctrica en control Plano de conexión hidráulica Plano de conexión en verticales Cálculo más acertado de longitudes Revisión de restricciones de longitudes Reportes de cantidades y mas… 1,000m Total Length
Longest pipe from ODU to IDU
200m(*225m) ODU~IDU Height difference
110m
IDU~IDU Height difference
40m
Longest pipe from 1st branch
40m(**90m)
Uso de software para el diseño Software de diseño en 3D Permite verificar el proyecto en imágenes 3D desde la etapa de diseño con el fin de evitar posibles problemas de la etapa de instalación.
Proceso de instalación •Herramientas adecuadas para una correcta instalación.
•Bases de ODU. •Espacios libres(IDU/ODU): •Operación/instalación •Áreas de acceso para Mantenimiento y servicio.
Herramientas de Instalación Almacenamiento de materiales Instalación de ODU/IDU.
Instalación Eléctrica
•Alimentación eléctrico. •Cableado de comunicación.
Prueba de revisión de Fuga.
•550 psi de nitrógeno por 24 horas.
Proceso de vacío de tuberías
•Por debajo de 500 micrones.
3200
•Interconexión/ soldadura •Derivaciones en “Y” •Colgadores/ mangas.
Inst. de Tubería de Refrigeración.
•Por gravedad. •Con bomba de condesado
Instalación de Tubería de Drenaje
Carga de Ref. Adicional.
•Cálculo de carga en base al software.
2800
2200 1200 500
Aislamiento de tubería Pre-Arranque Protección de tuberías/aislamiento.
Verificación de parámetros con LGMV
1H
•Revisión de “CHECK LIST” •DIP SWITCHES •Direccionamiento. •Configuraciones.
6H
24H
+48H
GRACIAS Presentado por: dario.lopez@lge.com Whatsapp: 310-7780361