Contenido Manual de climatización

La climatización de todo tipo de edificios (viviendas, oficinas, locales comerciales, etc.) es muy importante en la actualidad. En este manual se tratan los siguientes temas: conceptos fundamentales sobre climatización, el cálculo y diseño de las instalaciones de climatización con ejemplos, elección del sistema de climatización más adecuado para cada caso, etc. Se tratan en profundidad todos los sistemas actuales de climatización: sistemas todo aire a volumen variable, sistemas todo agua, sistemas aire-agua, sistemas de refrigerante, etc. Este libro llena un vacío en la literatura técnica sobre climatización, ya que no existe un libro amplio y completo, como este, sobre climatización. Es un libro muy útil para diseñadores, instaladores, fabricantes y distribuidores de equipos, profesionales y estudiantes en general del sector de la climatización, ingeniería y construcción.

ÍNDICE 

LA CLIMATIZACIÓN.

1.1. La conquista del ámbito térmico:la búsqueda del confort humano,los principios de la ventilación, el hielo y la nieve, los sistemas de calefacción, la producción de frío, los acondicionadores de aire, los compresores, etc.
1.2. Estado actual. El campo de la climatización en los sectores energético y económico.

2. AIRE HÚMEDO. VARIABLES SICROMÉTRICAS.

2.1. Introducción.
2.2. Comportamiento de la mezcla.
2.3. Variables sicrométricas: magnitudes referentes al contenido en vapor de agua del aire húmedo: Humedad absoluta.
     Humedad específica.
     Humedad relativa.
     Grado de saturación.
     Relación entre las magnitudes que definen el contenido en humedad: Humedad específica-presión parcial de vapor.
     Comparación Humedad relativa-Grado de saturación.
     Magnitudes referentes a la energía del aire húmedo.
     Entalpía del aire seco.
     Entalpía del vapor de agua.
     Magnitudes referentes a la temperatura del aire:Temperatura seca.
     Temperatura de rocío.
     Temperatura de saturación adiabática.
     Temperatura de bulbo húmedo.
     Comparación entre temperaturas húmeda de saturación adiabática.
     Transferencia simultánea de calor y masa.
     Concepto de entalpía potencial.
     Otras propiedades del aire húmedo.
2.4. Diagramas sicrométricos.
     Diagrama de Mollier:Zona de aire más vapor.
     Zona de aire más vapor de agua y agua líquida.
     Zona de aire y agua en sus tres fases.
     Zona de aire más vapor más sólido.
     Paso a diagrama.
     Diagrama de Mollier para presión distinta a la atmosférica.
     Diagrama de Carrier: Líneas de humedad relativa constante.
     Líneas de entalpía constante.
     Líneas de temperatura húmeda constante.
     Anexo: Diagrama Sicrométrico.

3. TRANSFORMACIONES SICROMÉTRICAS.

3.1. Introducción.
3.2. Mezcla de dos corrientes de aire.
3.3. Evolución del aire húmedo en una transformación genérica.
3.4. Flujo de aire a través de intercambiadores de calor.
     Baterías de tratamiento.
     Intercambiadores de recuperación de potencia sobre el aire del local:
     Intercambiadores de regeneración.
     Intercambiadores tipo caloducto (Heat-pipe).
     Intercambiadores con agua como fluido intermedio.
3.5. Humectación. Sistemas de humectación:
     Humectación mediante agua líquida.
     Humectación con vapor.
3.6. Deshumectación química.
3.7. Procesos completos de climatización verano e invierno.
3.8. Elección de soluciones. R. D. 865/2003, de 4 de julio, que establece los criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis: ámbito de aplicación, clasificación de las instalaciones según el riesgo, responsabilidad de los titulares de las instalaciones, medidas preventivass, métodos de tratamiento de las instalaciones.

4. ESTIMACIÓN DE CARGAS TÉRMICAS.

4.1. Introducción.
4.2. Carga por ocupantes.
4.3. Carga por iluminación.
4.4. Carga por equipamiento interno.
     Generadores de carga sensible.
     Generadores de calor y vapor de agua.
4.5. Carga por masas de agua.
4.6. Carga a través de cerramientos.
     Carga a través de cerramientos opacos:Carga a través de cerramientos opacos exteriores.
     Carga a través de cerramientos opacos no exteriores.
     Consideraciones sobre el coeficiente global.
     Ahorro energético.
     Carga a través de superficies acristaladas:Transmisión por conducción-convección.
     Transmisión por radiación.
     Carga térmica total a través de superficie acristalada.
     Carga por renovación de aire.
     Caudal de aire de ventilación.
     Caudal de aire de ventilación (calidad del aire interior).
     Caudal del aire de ventilación (ASHRAE 62)
     Cálculo de carga de ventilación.
     Medidas de ahorro energético.
     Correcciones básicas al problema del edificio enfermo.
4.8. Cargas debidas a la propia instalación.
     Carga producida por ventiladores.
     Carga debida al paso de conducciones por espacios no acondicionados.
4.9. Otras cargas. Coeficiente de seguridad.
Anexo O: Ambiente interior y exterior. Condiciones de diseño.
A.O.1. El ambiente interior.
       Bienestar o "confort".
       Influencia de la temperatura:Adaptación al medio cálido.
       Adaptación al medio frío.
       Influencia de la vestimenta.
       Influencia del grado de actividad.
       Influencia del contenido de humedad.
       Índices de confort o bienestar.
       Condiciones interiores de proyecto.
A.O.2. El ambiente exterior.
Anexo 1: Estimación simplificada de cargas.
A.1.1. Cargas internas.
       Cargas por ocupantes.
       Cargas por iluminación.
A.1.2. Cargas externas.
       Carga a través de cerramientos.
       Carga a través de superficies acristaladas.
A.1.3. Cargas propias de la instalación.
       Carga producida por ventiladores.
A.1.4. Coeficiente de seguridad.
Anexo 2: Código Técnico de la Edificación.
Contenido del CTE. Documentos básicos.
Anexo 3: Consideraciones. Superficies acristaladas.
A.3.1. Cálculo de sombras en huecos y lucernarios.
       Fracción soleada.
A.3.2. Evaluación alternativa de la carga por radiación a través de superficies acristaladas.
       Factor solar modificado.
Anexo 4: Valores de conductividad, resistencia térmica y densidad en materiales de construcción.

5. SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN.

5.1. Introducción.
     Clasificación.
5.2. Descripción de los sistemas según el medio utilizado.
5.3. Sistemas todo aire a volumen
     Sistemas unizona con unidades autónomas de expansión directa.
     Sistemas unizona con o sin recalentamiento terminal.
     Sistemas multizona.
     Sistemas de cajas de mezcla a ventilación forzada en serie.
5.4. Sistemas todo aire a volumen variable.
     Sistemas V.A.V. con o sin recalentamiento.
     Sistemas V.A.V. con cajas de mezcla a ventilación forzada en paralelo.
     Sistemas V.A.V. de doble conducto.
     Sistemas de caudal variable por impulsión intermitente.
     Sistemas V.V.T. de caudal y temperatura variable.
     Sistemas M.T.A. o módulos de tratamiento de aire.
5.5. Sistemas todo agua.
     Sistemas ventiloconvetores a dos tubos:
     Dos tubos sin elementos auxiliares.
     Dos tubos con equipo frigorífico auxiliar.
     Dos tubos con recalentamiento eléctrico incorporado.
     Sistemas ventiloconvectores a tres tubos.
     Sistemas ventiloconvectores a cuatro tubos.
5.6. Sistemas aire agua. Sistemas de inductores a dos tubos con cambio de ciclo.
     Sistemas de inductores a tres y cuatro tubos.
     Sistemas de ventiloconvectores con aire de ventilación.
     Sistemas de techos fríos.
5.7. Sistemas de refrigerante.
     Aparatos individuales de expansión directa.
     Sistemas de unidades multi-split.
     Unidades condensadas por anillo de agua de recuperación de calor.
     Sistemas de volumen variable de refrigerante. (V.R.V.).
5.8. Elección del sistema más adecuado.
     Coste de la instalación,o valor de inversión inicial.
     Coste de mantenimiento energético,o factura energética.
     Coste de las intervenciones programadas y no programadas de mantenimiento.
     Control de la temperatura en cada local.
     Control de la humedad. Ventilación y filtrado de aire de los locales.
     Nivel sonoro generado por la instalación.
     Espacios disponibles para pasar las instalaciones.
     Tamaño y distribución en la planta del edificio.
     Especificaciones de salubridad. Exigencias medioambientales.
5.9. Centrales de generación frigorífica y calorífica.
     Concepto de simultaneidad.
     Simultaneidad de cargas externas.
     Simultaneidad de cargas internas.
     Cálculo de simultaneidad.
     Tipos de equipos para la generación de agua fría.
     Tipos de equipos para la generación de agua caliente.
     Sistemas para las centrales de generación de agua caliente.
5.10.Selección de equipos de climatización.
     Datos necesarios para la selección de un equipo de enfriamiento de aire.
     Datos necesarios para la selección de un equipo de calentamiento de aire.
     Datos necesarios para la selección de un equipo de calentamiento o enfriamiento de agua.
     Selección de equipos de enfriamiento de aire de expansión directa.
     Selección de equipos de enfriamiento y/o calentamiento de aire alimentados por agua fría y/o caliente.
     Selección de equipos bombas de calor de expansión directa.
     Selección de unidades enfriadoras de agua.

6. REDES DE CONDUCTOS DE AIRE.

6.1. Introducción.
6.2. Redes de conductos de aire.
     Aspectos básicos:Clasificación.
     Materiales utilizados.
     Factores de diseño.
6.3. Caracterización del flujo del aire en conductos: Energía total en un punto del sistema.
     Ecuación de Bernouilli.
     Efecto chimenea.
     Ecuación de continuidad.
     Evolución de las presiones estática, dinámica y total en conductos.
6.4. Resistencia al flujo de aire en las redes de conductos.
     Pérdidas de presión en conductos.
     Pérdidas por fricción. Pérdidas dinámicas.
     Cálculo de las pérdidas dinámicas.
6.5. Medida de presión en conductos.
6.6. Cálculo de redes de conductos de aire.
     Condiciones previas.
     Métodos de cálculo de redes de conductos de aire:
     Método de reducción de velocidad.
     Método de igual fricción.
     Método de ganancia estática.
     Método T.
6.7. Equilibrado de una red de conductos.
6.8. Limpieza de conductos.
     Contaminación en conductos de aire.
     Procedimiento para la limpieza de conductos: Inspección de la instalación.
     Abertura de conductos.
     Métodos de limpieza de conductos.
6.9. Difusión de aire: difusores de techo, rejillas, liniales y toberas.
Anexo O: Tablas y diagramas.
     Diagramas de pérdidas por rozamiento en conductos de chapa circulares.
     Tabla de velocidades máximas recomendadas para sistemas de baja velocidad.
     Tablas de coeficientes de pérdida en accesorios (conductos de aire).

7. REFRIGERANTES. FLUIDOS FRIGORÍGENOS.

7.1. Introducción.
7.2. Nomenclatura.
7.3. Refrigerantes puros y mezclas.
     Fluidos frigorígenos puros.
     Mezclas zeotrópicas.
     Mezclas azeotrópicas.
7.4. Características de los fluidos frigorígenos.
     Características físicas, químicas y termodinámicas.
     Características de seguridad:
     Clasificación RSF.
     Clasificación ANSI/ASHRAE 34.
     Características de operación y mantenimiento.
     Características medioambientales:
     Acción sobre la capa de ozono.
     Efecto invernadero.
7.5. Fluidos frigorígenos.
     Refrigeración doméstica.
     Enfriadoras de elevada potencia frigorífica (enfriadoras centrífugas).
     Refrigeración comercial.
     Refrigeración industrial.
     Refrigeración a muy baja temperatura.
     Climatización.
     Climatización automóvil.
     Aplicaciones del dióxido de carbono.
     Tablas con las caraterísticas de los fluidos R-134a, R-407C, r-410A, R-290 y R-744.