Proyecto Aire 1111

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE-RECTORADO “LUIS CABALLERO MEJÍAS”
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
AIRE ACONDICIONADO

Diseño de un sistema de acondicionamiento

de aire para los locales comerciales Día-Día
y Banesco ubicado en Maiquetía, Estado La
Guaira
PRESENTADO A: PRESENTADO POR:

ING. GILBERTO DURÁN MSc KERWIN STEVEN RAMÍREZ M.
EXP. 2015203022
JOSGREISI PAZ
EXP
KEINER GONZALEZ EXP
CARACAS, AGOSTO DE 2020

ÍNDICE
Pág.
1. Resumen
2. Introducción
3. Descripción del problema
3.1. Planteamiento del problema
3.2. Objetivos
3.3. Alcances
3.4 Limitaciones
3.5 Metodología
4. MARCO TEÓRICO
1. EVALUACIÓN DE LAS
CONDICIONES INICIALES
1.1. Condiciones físicas de la edificación
1.1.1. Características de las ventanas,
vidrios y paredes
1.2 Elementos dentro de la edificación
1.2.1 Iluminación
1.2.2 Equipos
1.3 Ocupación y aforo
1.4 Condiciones de diseño interior
1.5 Condiciones de diseño exterior
1.5.1 Aplicación del método de Holliday
2. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Cargas térmicas Día Día Planta baja
2.1
(ambiente 1)
Cargas térmicas Día Día Planta alta
2.2
(ambiente 2)
Cargas térmicas Banesco Planta baja
2.3
(ambiente 3)
Cargas térmicas Banesco Planta alta
2.4
(ambiente4)
Cargas térmicas Oficina sur Planta
2.5
alta (ambiente 5)
Cargas térmicas Cuarto de data
2.6
Planta alta (ambiente 6)
3. Análisis psicrométrico
4. Selección de equipos
2
5. Diseño de ductos y distribución de
ductos
6. Sistemas
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
VICE-RECTORADO “LUIS CABALLERO MEJÍAS”
AUTORES: GONZÁLEZ KEINER

PAZ JOSGREISI
RAMÍREZ KERWIN
AÑO: 2020
3
Diseño de un sistema de acondicionamiento de aire para los
locales comerciales Día-Día y Banesco ubicado en Maiquetía,
Estado La Guaira
RESUMEN
El presente documento tiene como propósito mostrar el desarrollo teórico del

proyecto para la climatización del local comercial Día-Día ubicado en
Maiquetía, estado La Guaira, lo cual se realizará bajo las normativas
nacionales COVENIN y las normas estadounidenses STANDAR ASHRAE, la
metodología de desarrollo del proyecto estará demarcada por las aplicadas por
Carrier. Se encontrará un resumen extenso de las condiciones iniciales del
local, tales como de la edificación, condiciones del clima, y condiciones de
diseño de confort para los distintos ambientes. Así mismo, se desarrollará el
cálculo de cargas térmicas sensibles y latentes bajo la modalidad de día crítico,
considerando, radiación solar y convección, en paredes, vidrios y techo,
además de las producidas por las personas, iluminación, y equipos.
Posteriormente se encontrará un análisis psicométrico el cual determinará las
cantidades de cfm necesarios, así como las temperaturas correspondientes de
los de los bulbos húmedos y secos de la entrada y salida del serpentín del
aparato acondicionador. Finalmente, se seleccionarán los equipos a utilizar, y la
distribución de ductos del sistema en sus planos correspondientes.
Palabras claves: aire acondicionado, cargas térmicas, psicrometría, normas

ASHRAE, Carrier.
BOLIVARIAN REPUBLIC OF VENEZUELA

NATIONAL EXPERIMENTAL POLYTECHNIC UNIVERSITY
VICE-CHANCELLOR “LUIS CABALLERO MEJÍAS”
AUTHORS: GONZÁLEZ KEINER

PAZ JOSGREISI
4
RAMÍREZ KERWIN
YEAR: 2020
DESIGN OF AN AIR CONDITIONING SYSTEM FOR THE BUSINESS
PREMISES DÍA-DÍA AND BANESCO LOCATED IN MAIQUETÍA, LA GUAIRA
STATE
ABSTRACT
El presente documento tiene como propósito mostrar el desarrollo teórico del

proyecto para la climatización del local comercial Día-Día ubicado en
Maiquetía, estado La Guaira, lo cual se realizará bajo las normativas
nacionales COVENIN y las normas estadounidenses STANDAR ASHRAE, la
metodología de desarrollo del proyecto estará demarcada por las aplicadas por
Carrier. Se encontrará un resumen extenso de las condiciones iniciales del
local, tales como de la edificación, condiciones del clima, y condiciones de
diseño de confort para los distintos ambientes. Así mismo, se desarrollará el
cálculo de cargas térmicas sensibles y latentes bajo la modalidad de día crítico,
considerando, radiación solar y convección, en paredes, vidrios y techo,
además de las producidas por las personas, iluminación, y equipos.
Posteriormente se encontrará un análisis psicométrico el cual determinará las
cantidades de cfm necesarios, así como las temperaturas correspondientes de
los de los bulbos húmedos y secos de la entrada y salida del serpentín del
aparato acondicionador. Finalmente, se seleccionarán los equipos a utilizar, y la
distribución de ductos del sistema en sus planos correspondientes.
Palabras claves: aire acondicionado, cargas térmicas, psicrometría, normas

ASHRAE, Carrier.
2. INTRODUCCIÓN
Los locales comerciales Banesco y Día-Día, ubicados en la avenida
Soublette del estado La Guaira en Venezuela, poseen un valor importante en la
economía local de la zona, los cuales brindan servicios bancarios y de
supermercado respectivamente de alta calidad a los habitantes de la capital
5
costeña.
Su importancia y su gran auge les han llevado a la posibilidad de dar un
servicio de calidad dentro de sus instalaciones, por lo que se han visto en la
necesidad de cumplir con todas los estándares de confort impuestos a nivel
nacional e internacional.
Es por eso que un sistema de acondicionamiento de aires es de gran
importancia para lograr satisfacer las condiciones de comodidad humana ideal
para los clientes y trabajadores de cada uno de los comercios, dado que la
ubicación geográfica de la ciudad hace que su temperatura sea elevada,
haciendo que ésta en ocasiones sea hasta denominada insoportable por sus
habitantes.
Para ello es necesario realizar el diseño e instalación de un sistema de
acondicionamiento de aire que permita cumplir con los parámetros de confort
de cada uno de los locales. Lo que estimulará la empatía hacia ambas
empresas prestadoras de estos servicios, así como cuidará de alguna forma la
salud de sus clientes y empleados.
Para lograr esto, se realizará una investigación de formato proyectista
que permitirá dar la mejor solución del problema cumpliendo siempre las
normativas que rigen a los proyectos de aire acondicionado nacionales e
internacionales. De igual forma se podrá observar a la par, la realización de los
métodos tradicionales aplicables tales como el método de cálculo de cargas
térmicas del día crítico, análisis psicrométricos de los ambientes, métodos de
selección de equipos, diseño y distribución de ductos, realización de planos, y
6
memoria descriptiva.
Es importante destacar que los posibles inconvenientes a encontrarse en
el desarrollo de este proyecto se encuentran en la búsqueda de los detalles de
la edificación, dado que el nivel de detalle que se debe tener de la estructura es
bastante alto, para cumplir la aplicación de los métodos anteriormente
nombrados.
Así pues, en el siguiente documento podrá encontrar una amplia
explicación de las características del problema, de igual forma una delimitación
teórica de los conceptos y térmicos científicos que deberán considerarse para
el desarrollo del proyecto, asimismo la metodología aplicada para la resolución
y el detalle de los procesos aplicados, y por último la presentación analizada de
los resultados obtenidos.
3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

El confort es parte del desarrollo y bienestar del ser humano, a lo largo
de la historia la humanidad ha puesto un empeño gigante en la investigación y
puesta en práctica de estudios que lleven a la realidad dispositivos de cualquier
tipo que puedan generar un confort y bienestar integral en las personas.
7
En ese sentido, la estabilidad de las condiciones del ambiente donde se
realizan actividades diarias es de vital importancia para obtener resultados
satisfactorios integralmente. Estudios han demostrado que los ambientes con
los estándares de confort recomendados arrojan mejores desempeños en
distintos campos, dado que las personas que disfrutan de estos espacios se
sienten a gusto y con mejor comodidad.
Por tal motivo, los locales comerciales Día Día y Banesco los cuales
comparten una edificación ameritan del acondicionamiento del ambiente para
brindarle mejor confort a sus clientes y trabajadores, puesto que su ubicación
geográfica hace que la temperatura del ambiente exterior estén siempre altas,
siendo la mayoría del tiempo insoportable, si a esto se le agrega el hecho de
que se estará en un recinto cerrado, expuesto a las ganancias de calor debidas
al sol, estos locales podrían alcanzar temperaturas estimas de 35ºC, lo que no
sería para nada confortable, ni agradable y perjudicial para la salud.
Este acondicionamiento más que positivo para el confort es también una
herramienta de cuidado de la salud de las personas que allí hacen vida, puesto
que la calidad del aire siempre estará regulada y resguardada, asegurando que
los trabajadores y clientes estén confortables y a gusto con el espacio donde se
encuentra
3.1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
 ¿Qué debe realizarse para lograr el confort del ambiente necesario para
los clientes y trabajadores de los locales comerciales Día- Día y Banesco
ubicados en Maiquetía, Estado La Guaira?
8
3.2. OBJETIVOS
A modo de dar respuesta a la problemática planteada anteriormente se
estipularon los siguientes objetivos
3.2.1. OBJETIVO GENERAL
a. Diseñar un sistema de acondicionamiento de aire para los locales
comerciales Día-Día y Banesco ubicado en Maiquetía, Estado La Guaira.
3.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a. Desarrollar un estudio de cargas térmicas y psicrometría para cada
recinto requerido de la edificación que contiene a los locales comerciales de
Día-Día y Banesco, según ASHRAE.
b. Seleccionar la tecnología y los equipos necesarios para el correcto y
adecuado acondicionamiento del aire, según se requiera para los distintos tipos
de ambientes.
c. Realizar la selección y distribución de ductos para satisfacer las
necesidades que amerite la edificación
d. Dibujar la distribución de ductos seleccionada en planos bajo normativa
3.3. ALCANCES
El mayor impacto que este proyecto puede generar es la posibilidad de
un funcionamiento ideal en el ámbito de confort del ambiente en el los locales
comerciales a tratar.
9
Esto traería como consecuencia una aceptación positiva mayor de los
comercios por parte de los clientes que disfrutan de los servicios que estos
prestan, haciendo así que sus ingresos aumenten de forma considerable,
beneficiando en forma directa a los empleados.
Además claramente dentro de este contexto, las personas que hagan
vida dentro del local en forma continua tendrán a largo plazo un beneficio en su
salud, dado que las personas permanecen largas horas en un ambiente limpio
y con las condiciones de ambiente ideales para el ser humano están más
propensas a alargar su vida.
3.4. LIMITACIONES
En cuanto a las limitaciones presentes se encuentra la ingeniería de
detalle de la edificación a climatizar, esto hizo que algunos de los procesos y
desarrollos se hiciesen más laboriosos puesto que debieron calcularse desde
10
su inicio, es decir, de debieron asumir las condiciones bajos normativas
expuestas, como por ejemplo las composiciones de paredes y techo.
De igual forma ha sucedido con la identificación de los aparatos
eléctricos en los recintos, estos han sido supuestos con criterio ingenieril según
sus dimensiones y nombres mostrados en el plano inicial de trabajo.
4. MARCO TEÓRICO
4.1. ACONDICIONAMIENTO DE AIRE
11
El acondicionamiento del aire, según Pita (2005): “es el proceso de
tratamiento del mismo en un ambiente interior con el fin de establecer y
mantener los estándares requeridos de temperatura, humedad, limpieza y
movimiento”
Según Wang (2000) los sistemas HVAC&R deberán cumplir con algunos
requerimientos básicos tales como:
• Proporcionar la energía de calentamiento o enfriamiento requerida.
• Condicionar adecuadamente el suministro del aire; es decir, enfriar o
calentar, humedecer o deshumidificar, limpiar, purificar y atenuar cualquier
sonido producido por el equipo.
• Distribuir el aire acondicionado, con suficiente suministro de aire
exterior hacia el espacio por condicionar.
• Controlar y mantener los parámetros ambientales como: temperatura,
humedad, limpieza del aire, movimiento del aire, nivel de sonido y diferencial de
presión entre los recintos y alrededores por acondicionar
Parámetros como el tamaño y la ocupación del espacio acondicionado,
el ambiente interior parámetros a controlar, la calidad y efectividad del control y
el costo involucrado determinan los diversos tipos y disposiciones de
componentes utilizados para proporcionar las características adecuadas.
4.2. PONTENCIALIDADES DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO
 El más limpio, silencioso, preciso y húmedo entorno de procesamiento
12
 Proporcionar un ambiente interior saludable y confortable
 Uso de energía de forma eficiente
4.3. CONFORT
Este tipo de sistemas proporcionan una sensación de comodidad y
seguridad de tal motivo que generan un confort.
El confort es una sensación subjetiva relacionada básicamente con la
facilidad con la cual el individuo mantiene un equilibrio térmico entre él mismo y
su ambiente, pero se complica con prejuicios personales, con el sexo, la edad y
el grado de actividad física que se desarrolla. (Durán, Introducción a los
sistemas de Aires Acondicionados)
Las variables que determinan el confort de un aire acondicionado son las
siguientes
 Temperatura de bulbo seco
 Humedad relativa
 Velocidad del aire
 Temperatura media radiante
 Pureza del aire
 Nivel de ruido
13
Estas deben establecerse en cualquier tipo de espacio, tales como
viviendas, hoteles, lugares de trabajo, auditorios, salones de clases,
discotecas, hospitales, etcétera.
4.4 PROPIEDADES DEL AIRE
Dado que unas de las principales características del confort se
relacionan con la calidad y especificaciones del aire, se tener en cuenta que
algunos conceptos que claros sobre el mismo, así como los relacionados a los
que se refieren a su clasificación cuando pasa a formar parte de un sistema de
aire acondicionado.
Según menciona Çengel y Boles (2008), el agua “es una mezcla de
nitrógeno, oxígeno y pequeñas cantidades de otros gases” (p. 732).
Normalmente, el aire en la atmósfera contiene cierta cantidad de vapor de agua
(o humedad) y, en este caso, se le conoce como aire atmosférico. Por otro
lado, al aire que no contiene vapor de agua se le conoce como aire seco.
En la realidad, es conveniente tratar el aire como una mezcla de ambos,
pues las condiciones en las que se presente uno o el otro varían según la
región donde se mida e influyen factores como la condensación y evaporación
de los diversos medios que contienen agua en alguna forma (Çengel & Boles,
2008). Para comprender las variables que influyen en el control de las
propiedades del aire, se deben introducir algunos conceptos con respecto a
estas:
Humedad absoluta: Es la masa de vapor de agua contenido en un kilo
de aire seco
14
Humedad relativa: Es la relación de la presión real de vapor de agua en
el aire con la presión de vapor de agua si el aire estuviera saturado a la misma
temperatura de bulbo seco
Relación de humedad: También se le conoce como humedad
específica. Es el peso de vapor de agua por libra de aire seco
Temperatura de bulbo seco: Es la temperatura del aire, tal como se
indica en el termómetro
Temperatura de bulbo húmedo: Parámetro indicativo del contenido de
humedad del aire. Cuanto menos sea dicha humedad, menor será la
temperatura del bulbo húmedo.
Temperatura de rocío: Temperatura a la cual se empieza a condensar
el vapor de agua. La temperatura a la cual la presión del vapor de agua
corresponde a la presión de saturación del vapor de agua se denomina
temperatura de rocío
Volumen específico: Es el volumen que ocupa una masa de aire.
4.5. TIPOS DE AIRES EN EL PROCESO DE ACONDICIONAMIENTO
Aire ambiente: Aire alrededor de los edificios, fuente de aire exterior
introducido al edificio.
Aire extraído: Aire removido del recinto y descargado a la parte exterior
del edificio mediante sistemas de ventilación mecánicos o naturales.
Aire interior: Aire contenido dentro del espacio ocupado.
15
Aire de renovación: Cualquier combinación de aire exterior y de
transferencia destinado a reemplazar el aire extraído o ex-filtrado.
Aire exterior: Aire ambiente que entra al edificio a través de sistemas de
ventilación, aperturas diseñadas para ventilación natural o infiltraciones.
Aire recirculado: Aire removido del recinto y reutilizado como aire de
suministro.
Aire de retorno: Aire removido de un recinto para ser recirculado o
extraído.
Aire de suministro: Aire entregado por ventilación mecánica o natural a
un espacio, compuesto por alguna combinación de aire exterior, aire
recirculado y de transferencia.
Aire de transferencia: Aire movido de un recinto interior a otro.
Aire de ventilación: Porción del aire de suministro que es la suma del
aire exterior más alguna porción de aire recirculado que ha sido tratado con el
propósito de mantener una calidad aceptable del aire en el recinto.
4.6. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Para poder realizar la selección de equipos de un sistema de aire
acondicionado es necesario realizar los cálculos de cargas térmicas.
Las cargas térmicas según Almiñana (2007) las define como la cantidad
de energía que en forma de calor o frío que hay que suministrar a un local,
mediante un sistema de calefacción o refrigeración, para mantener las
condiciones térmicas de diseño”
El cálculo de esta energía debe ser de forma detallada y rigurosa dado
que las mismas permitirán realizar la selección de los equipos de refrigeración
16
de forma adecuada. En caso de tener errores o discrepancia en los cálculos
realizados esto podría acarrear gastos innecesarios de dinero debido a que el
sistema deberá ser modificado. Las cargas térmicas que deberán
considerarse para la selección según Cohen
a. CARGAS INTERNAS
a.1. Cargas Sensibles
a.1.1. Radiación Solar
a.1.2. Conducción, convección y radiación combinada (techo y
paredes exteriores)
a.1.3. Conducción, convección (vidrios exteriores e interiores, techo,
piso, paredes y puertas interiores)
a.1.4. Iluminación
a.1.5. Personas
a.1.6. Equipos
a.1.7. Motores
a.1.8. Infiltración de aire
a.1.9. Ganancia térmica en los ductos de aire (suministro)
a.1.10. Ventiladores de la unidad de aire acondicionado (mono-
zona)
a.2. Cargas Latentes
a.2.1. Equipos
a.2.2. Personas
a.2.3. Infiltración de aire
a.2.4. Infiltración de vapor
17
b. CARGAS EXTERNAS
b.1. Cargas Sensibles
b.1.1. Aire fresco
b.1.2. Ventiladores de la unidad de aire acondicionado (multi-zona)
b.1.3. Ganancia térmica en los ductos de aire (retorno)
b.2. Carga Latente
b.2.1. Aire fresco
A continuación se observará una explicación sobre el cálculo de cada
una de estas cargas térmicas:
a.1. Cargas Sensibles
Toda carga térmica cuyo efecto sobre las propiedades intensivas del
aire en movimiento es una variación de la temperatura.
a.1.1. Radiación Solar
La radiación solar es el conjunto de radiaciones
electromagnéticas emitidas por el Sol y que inciden de forma
directa y difusa sobre la superficie de la tierra.
Ganancias de calor solar a través de ventanas por
radiación
Se calculan a través de la siguiente ecuación
18
Ganancias de calor solar a través de ventanas por
transmisión
Se calculan a través de la siguiente ecuación
a.1.2. Conducción, convección y radiación combinada (techo y
paredes exteriores)
Conducción
Es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto
directo entre los cuerpos, sin intercambio de materia, porque
el calor fluye desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de
menor temperatura que está en contacto con el primero.
Esquema representativo del fenómeno
19
Conducción en paredes y techos
Convección
La convección en sí es el transporte de calor por medio del
movimiento del fluido.
Esquema representativo del fenómeno
20
Conducción, convección y radiación combinada:
La transferencia de calor, a través de paredes y techos exteriores,

corresponde a un régimen transitorio
La norma ASHRAE, mediante un método conocido como “función de

transferencia”, que convierte la ganancia de calor al ambiente (hora por hora)
en carga de enfriamiento; ha definido “diferencias de temperatura”, que
considera la combinación de todos los efectos térmicos.
Para el cálculo de la diferencia de temperatura se requiere determinar la

temperatura sol-aire exterior, la cual en ausencia de intercambios radiantes
produce la misma ganancia de calor en la superficie exterior como la
combinación de radiación solar incidente e intercambio de calor por convección
con el aire exterior
La carga térmica será:
te
Hc , =U A DTc
PE
Siendo
 Hc, te/pe = Flujo de calor a través del techo o pared exterior en Btu/hr
 U = Coeficiente total de transmisión de calor, pared o techo exterior,
Btu/hr ft2 ºF
 A = Área total del techo o pared exterior, ft 2
 ΔTe = Diferencia de temperatura ºF
Conducción, convección
1. Vidrio exteriores
La carga de enfriamiento requerida debido a la ganancia de calor por

conducción y convección por vidrios exteriores se determina así:
Hc , ve=U A ΔTe
21
Siendo:
 Hc,ve = Flujo de calor, Btu/hr

 U = Coeficiente total de transmisión de calor, vidrio exterior Btu/hr ft 2 ºF
 A = Área total vidrio exterior ft2
 ΔTe = diferencia equivalente de temperatura en ºF
Carrier, 1985 establece que “La pérdida de calor a través de la construcción

exterior (paredes y tejado) se calcula inmediatamente a la hora de máximo flujo
térmico, el cual tiene lugar de madrugada, después de algunas horas de
temperaturas exteriores muy bajas. Entonces las conducciones de flujo térmico
se aproximan a las de régimen estacionario y en la práctica se puede
considerar como tal”.
El flujo térmico a través de la construcción interior por su parte (suelos, techos

y tabiques) esta originado por la diferencia de temperatura del aire a ambos
lados de la estructura, diferencia que es sustancialmente constante y, por tanto,
el flujo térmico se puede determinar por las ecuaciones correspondientes al
estado estacionario, utilizando las temperaturas reales existentes en ambos
lados
Rs
∆ te=(∆ tes+ Tcorr)+b ( ∆ tem−∆ tes)
Rm
Dónde:
 Δte = Diferencia equivalente corregida

 a = Corrección proporcionada por la tablas 20 A CARRIER
Incremento distinto de 8ºC entre las temperaturas interiores y exteriores,

tomada a las 15 horas del mes considerado
 Δtes = Diferencia equivalente de temperatura a la considerada para la

pared a la sombra
 Δtem = Diferencia equivalente de temperatura a la considerada para la
pared a la soleada
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 b = Coeficiente que considera el color de la cara exterior de la pared
 Re = Máxima insolación (kcal/h.m2) al mes y latitud supuestos, a través
de una superficie acristalada vertical para la orientación considerada
 Rm = Máxima insolación (kcal/h.m2) en el mes de Julio, a 40º de latitud
norte, a través de una superficie acristalada, vertical
Figura 1: Comportamiento del calor solar de algunos casos presentados en el

Manual CARRIER
Vidrios interiores
El diferencial de temperatura para vidrios interiores, al igual que para techo,

piso, paredes, y puertas interiores se selecciona como la diferencia ente la
temperatura exterior de diseño (Te) y la temperatura interior del ambiente (Tr)
menos 5 ºF, cuando los lugares adyacentes, no acondicionados, tienen por lo
menos ventilación natural y no presentan una fuente apreciable de calor.
Iluminación
La estructura del ambiente absorbe parte de la energía generada por los

equipos de iluminación y luego la libera al ambiente, o sea que no toda la
generación de calor de las luminarias es disipada instantáneamente por el
sistema del aire acondicionado
La carga térmica de iluminación para el ambiente será
23
H iluminación= Asu x FIL x a 2 x C x FCE
 H iluminación = Flujo de calor Btu/hr

 Asu = Área de piso m2
 FIL= Factor de iluminación w/m2
 A2 =Factor multiplicador dependiente de las características de las
luminarias; tiene un valor de 1 para luces incandescentes y de 1,25 para
fluorescentes
 C = Factor de conversión 3,4129 Btu/hr/w
 FCE= Factor de carga de enfriamiento, basado en las horas totales de
operación y tiempo, así como también del tipo mobiliario, sistema de
suministro de aire y retorno de aire, características constructivas del
ambiente y tipo de luminarias.
Personas
La ganancia de calor debida a las personas se compone de dos partes:

el calor sensible y el calor latente que resulta de la transpiración. Algo del calor
sensible se puede absorber por el efecto de almacenamiento de calor, pero no
el calor latente. Las ecuaciones para las ganancias de calor sensible y latente
originado en las personas son:
Hs , per =Nº per x METS x FCE
HL , per=Nº per x METL
 METS = Disipación metabólica sensible, corresponde a la ganancia de

calor por ocupantes del ambiente acondicionado Btu/hr
 METL = Disipación metabólica latente, corresponde a la ganancia de
calor por ocupantes del ambiente acondicionado Btu/hr
 FCE = Facto de carga de enfriamiento, basado en la duración de
ocupación y el tiempo desde la entrada del ambiente
Si el sistema de aire acondicionado no opera 24 horas se considera FCE=1
24
Si el sistema de aire acondicionado opera con altas densidades ocupacionales
FCE=1
Equipos
Para el ambiente en consideración se deberán conocer los equipos a utilizar y

sus características. La ganancia de calor debida al equipo se pueden calcular
en ocasiones en forma directa consultando al fabricante o a los datos de placa,
considerando si su uso es intermitente. Algunos equipos producen tanto calor
sensible como latente
Para motores
cv x 632
h=
ρ
Dónde:
H = Ganancia de calor -motor
cv = Potencia nominal
𝞺= Eficiencia del motor
Aire fresco
De acuerdo con normas de renovación de aire, se pueden determinar valores

distintos para el flujo de aire fresco, se selecciona el mayor
En base al área de piso
Af 1= A x N 1
En donde
 Af1 = Flujo de aire fresco en ft^3/min

 A = Área de piso
 N1 = flujo de aire fresco por área de piso, siguiendo los requerimientos
mínimos de aire exterior para ambientes con aire acondicionado
25
En base al número de personas
Af 2=Nº de personas x N 2

 N2 = flujo de aire fresco por persona, PCM/persona, siguiendo los
requerimientos mínimos de aire exterior para ambientes con aire
acondicionado
En base al número de cambios de aire por hora
Af 3=Volumen ambiente x Nº de cambios/hora
Carga sensible y latente debida al aire fresco
Hs , af =1,1 x Af x (Te−Tr )
Hl , af =0,68 x Af x (We−Wr)
 Hs, Hl; cargas de calor sensible y latente debidas al aire fresco, Btu/hr
 Af = Flujo de aire fresco, cfm
 Te-Tr = Cambio de temperatura entre el aire exterior e interior ºF
 We-Wr: Relación de humedad exterior e interior, g de agua /lb aire seco
Carta psicométrica
Básicamente la carta psicométrica es un gráfico donde se representan

las propiedades del aire a una presión determinada, las propiedades del aire
son: temperatura del bulbo seco, temperatura del bulbo húmedo, temperatura
de roció, humedad relativa y humedad absoluta. Los proceso psicométricos
comunes en aire acondicionado son:
 Mezcla adiabática: es un proceso que constituye la mezcla de varias

corrientes de aire; esta mezcla ocurre sin adición ni eliminación de calor,
o se adiabáticamente
 Enfriamiento y calentamiento sensible: en ambos proceso el cambio
de estado ocurre a lo largo de una línea de humedad especifica
26
constante, con respecto a las variaciones de las propiedades físicas del
aire atmosférico se tiene que el proceso de calentamiento sensible las
temperaturas bulbo seco y bulbo húmedo y la entalpia se incrementan
mientras que la húmeda relativa disminuye. En el proceso de
enfriamiento sensible ocurre lo contrario
 Enfriamiento y deshumidificación: si se tiene aire fresco que es
circulado sobre una superficie que se encuentra a una temperatura
menor que la temperatura de roció del aire, ocurrirá la condensación de
cierta cantidad de vapor de agua en el aire simultáneamente con el
proceso de enfriamiento sensible.
CARRIER define lo siguiente:
 Temperatura seca: la temperatura que registre un termómetro ordinario

 Temperatura humedad: la temperatura que indica un termómetro cuyo
bulbo está cubierto por una mecha húmeda y expuesta a una corriente
rápida de aire
 Temperatura de roció: la temperatura a la cual empieza la
condensación de humedad cuando el aire se enfría
 Humedad relativa: relación ente la presión del vapor de agua contenido
en el aire, y la presión del vapor saturante a la misma temperatura
 Humedad específica, o contenido de humedad: el peso de vapor de
agua expresado en gramos por kilo de aire seco
 Entalpia: cantidad de calor contenida en el aire, contada a partir de los 0
ºC
 Factor de calor sensible: relación entre los calores sensible y total
Factor de Bypass BF: el factor de bypass depende de las características de la

batería y de sus condiciones de funcionamiento. Se considera que representa
el porcentaje de aire que pasa a través de la batería sin sufrir ningún cambio
Las características físicas de la batería y las condiciones de

funcionamiento que influyen en el factor de Bypass son:
27
 La superficie externa de intercambio (número de tubos y separación
entre aletas). A una disminución de esta superficie corresponde un
aumento del BF
 Velocidad del aire: a una disminución de la velocidad corresponde otra
disminución del factor de Bypass (tiempo de contacto mayor entre el aire
y la superficie de intercambio
Fuente: Manual de Aire Acondicionado CARRIER
Diagrama Psicométrico
Distribución de aire
Clasificación
Los sistemas pueden ser clasificados de acuerdo a la velocidad y a la presión

del aire en el ducto:
De acuerdo a la velocidad se tiene:
 Sistemas de baja velocidad: hasta 2500 ft/min

 Sistemas de alta velocidad: mayor a 2500 ft/min
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De acuerdo a la presión total (incluyendo perdida de presión en ductos, en la
unidad y en el terminal de aire) se tiene:
 Presión baja: hasta ¾” H20

 Presión media: 3 ¾”-6 ¾” H20
 Presión alta: 6 3/4” 12 ¼·”H20
Fuente: Cohen M, Aire acondicionado. CIV
Cambios de presión en un ducto
Conductos de aire (ductos) métodos de diseño
La función de un sistema de ductos es transportar el aire desde el

equipo de suministro a un determinado espacio. Para cumplir esta función de
una manera eficiente el sistema deber ser diseñado dentro de los límites
prescritos de espacio disponible, generación de ruido, ganancia o pérdida de
calor y el correcto balance entre el costo inicial y los costos de operación.
Método de igual fricción:
Este método se basa es establecer una misma perdida de presión/por

unidad de longitud para todo el sistema de ductos
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El procedimiento de cálculo consiste primeramente en seleccionar una
velocidad inicial en el ducto principal (ducto contiguo al ventilador) tomando en
consideración el factor de ruido como limitante
Método de recuperación estática:
Este método se usa para diseñar sistemas de alta velocidad con más de
2500 a 3000 cfm. La base de este método para determinar los tamaños de los
ductos es reducir velocidades en cada sección del ducto de modo que el
aumento resultante de presión estática sea el suficiente para compensar las
pérdidas por fricción en la siguiente sección
Método de asignación de velocidades:
Este método se utiliza para el diseño de un sistema de ductos en los

cuales para un cierto número de tramos de ductos se requiere que la velocidad
del aire tenga un valor específico
Método de balanceo de capacidad:
Este método se basa en dimensionar los ductos tal que la perdida de

presión total externa que deberá vencer el ventilador sea la misma para todas
las trayectorias
30
5. MARCO METODOLÓGICO
5.1. EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES INICIALES
Se presentará una amplia descripción de la estructura, elementos y
características de la edificación a climatizar, donde se podrá encontrar una
detallada explicación de las condiciones para el desarrollo de un proyecto de
acondicionamiento de ambientes
5.2. DESCRIPCIÓN FÍSICA Y ZONIFICACIÓN DE LA EDIFICACIÓN
Se trata de una edificación comercial de dos pisos, ubicada en Maiquetía
estado La Guaira, Venezuela.
La planta baja cuenta con dos ambientes, uno correspondiente a un
mercado de comida (Día-Día), y uno correspondiente a un banco (Banesco).
BANESCO
DÍA-DÍA
IMAGEN 01-Plano planta baja
31
El local comercial del Día Día ocupa aproximadamente un área de 269,7
m2 contando con ventanas hacia el este y sur, dentro de este espacio se
encuentra una serie de artefactos eléctricos, específicamente refrigeradores y
neveras. Este espacio se determinará como ambiente 1
En este mismo piso, se encuentra las oficinas de Banesco, las mismas
poseen algunos escritorios, computadoras e impresoras, además cuenta con
ventanas hacia su lado norte. Este se definirá como el ambiente 2
La planta alta por su parte cuenta con cuatro ambientes, uno
correspondiente a Banesco, otro al Día Día, un cuarto de data dentro del Día
Día, y una oficina sur con entrada independiente.
BANESCO
CUARTO
DE DATA
DÍA DÍA
OFICINA
SUR
IMAGEN 02-Plano planta alta
El área de Banesco no cuenta con una descripción de la distribución de
espacio en esta planta, de modo que tampoco se posee una lista de objetos y
32
elementos dentro de ella, quizás por razones de seguridad bancaria, sin
embargo, se supondrá algunos elementos típicos encontrados en los bancos
para la estimación de las cargas térmicas. El área de Banesco es de
aproximadamente de 195 m2, y cuenta con ventanales hacia su lado norte y
este, definiéndose como el ambiente 3.
Hacia el Día Día se encuentra una cantidad de paletas de carga,
además de una monta carga, un cuarto de refrigeración, un par de baños, solo
tiene ventanas hacia el lado sur, y algunos dispositivos eléctricos, esta área se
definirá como el ambiente 4.
Allí mismo, se encuentra un cuarto de data donde se encuentra un
servidor, tres escritorios con equipos, esta área de 9,66 m 2 se definirá como el
ambiente 5.
Por último hacia el sur de la planta alta se encuentra una oficina con
entrada independiente, esta no posee descripción de la distribución de
elementos, pero se supondrán partiendo de ejemplos de otras oficinas, esta
última oficina cuenta con ventanas hacia el este y sur y se definirá como el
ambiente 6.
Por tanto en el siguiente cuadro se mostrará la zonificación de
ambientes de la edificación.
33
AMBIENTE DESCRIPCIÓN
1 Planta baja Día-Día
2 Planta baja-Banesco
3 Planta alta-Día-Día
4 Planta alta-Banesco
5 Planta alta-Cuarto de Data
6 Planta alta-Oficina sur
TABLA 1-Definición de ambientes de la edificación
5.2.1. CARACTERISTICAS DE LAS VENTANAS, VIDRIOS Y PAREDES
Características de las ventanas
Para este estudio se considerará el hecho de que las ventanas son de vidrio
por tanto cuentan con un coeficiente de transferencia de calor de U vidrio=1,13
según la tabla 13 del Carrier, además las mismas posee un marco metálico
común, aumentando así la ganancia de calor en un 17%, por lo que se asume
un factor de marco metálico de1,17 según Cohen.
Características de las paredes
Peso de las paredes
Según la norma COVENIN 2-78 Especificaciones de bloques de arcilla,
la densidad del mortero para frisos de paredes comunes de mampostería
(arena lavada, cemento y piedra pequeña), es de 2000 kg /m3 , puesto que la
información obtenida acerca del grosor de friso dice que el mismo suma un
total de 3,175cm, entonces se obtendría lo siguiente
W específico 1=2000 kg / m3 ( 0,003175 m)=63,5 kg /m2
34
En ese sentido, el peso de un metro cuadro de bloque de 15cm de
ancho de arcilla se encuentra en 150 kg /m2, por lo tanto el peso total por metro
cuadrado de pared será la suma de los dos valores encontrados anteriormente
W Total =63,5 kg/m2+ 150 kg/m2=213,5 kg /m2
O lo que es igual para efectos de cálculo
42,7 lb/ sq ft
Resistencia a la transferencia de calor de las paredes
El siguiente diagrama muestra la composición de las paredes del
edificio, la cual se compone de un friso exterior de ¾’’, un friso interior de ½’’ de
concreto a base de un mortero de cemento común y bloques de arcilla de 15cm
de largo.
Raire ,ext R friso, ext R Bloque R friso, ∫ ¿¿ Raire ,∫ ¿ ¿
La resistencia total que generarían las paredes de la edificación se
obtendría como la suma de las resistencias correspondiente de cada
elemento conformante
35
R pared ,total =R aireext + R friso ,ext + R Bloque + R friso ,∫ ¿+ R ¿
aire ,∫ ¿=¿¿
Según la tabla 34 de Carrier los valores correspondientes de resistencia
al paso de calor son las siguientes:
BTUºF
Raireext =0,25
h ft 2
R friso, ext =0,2 ( 34 )=0,15 BTUºF

h ft 2
BTUºF
R Bloque=1,52
h ft 2
R BTUºF
friso, ∫ ¿=0,20 ¿
h ft 2∈¿¿ ¿
R BTUºF
aire ,∫ ¿=0,68 ¿
h ft 2
Obteniendo un total de
BTUºF
R pared ,total =2,7
h ft 2
Características del techo
Peso del techo
Según la norma ACI (American Concrete Institute), para la estimación
del espesor de una losa maciza de concreto armado, podría usarse la tabla que
establece la altura mínima (h) de vigas o losas armadas en una dirección para
concreto W c =2400 kg/m3 y acero f y =4200 kg/cm2
La cual a partir de la condición de apoyo de la losa se obtendrá el valor
del espesor
36
L
h=
33
La variable L será tomada como la longitud máxima presente entre un
par de columnas de la edificación, medidas de eje a eje en pies, siendo la
misma de L=7,46 m=24,47 ft, por lo tanto el espesor estimado para una losa
apoyada por todo su perímetro, se tiene
L 24,47 ft (12∈¿ 1 ft )
h= = =8,89∈¿ 22,6 cm≈ 25 cm
33 33
Por lo que al obtener este valor se podría calcular según la densidad del
mismo, el peso ejercido por cada metro cuadro, sabiendo que la densidad del
mismo es de W c =2400 kg/m 3
Entonces
Wespecífico=2400 kg /m3 .(0,25 m)=548 kg /m2
O lo que es igual a 105,6lb/sq ft
Resistencia a la transferencia de calor de las paredes
El siguiente diagrama muestra la composición del techo del edificio, el
cual se compone de una losa maciza de concreto armado de espesor de 25cm,
más una lámina asfáltica impermeabilizante, y un techo de plafón.
37
Raire ,ext
Rlámina asfáltica
Rconcreto armado
Raire quieto
R plafón
Raire ,∫ ¿ ¿
La resistencia total que generarían las paredes de la edificación se
obtendría como la suma de las resistencias correspondiente de cada
elemento conformante
R pared ,total =R aireext + R lámina asfáltica+ R Concretoarmado + R aire quieto + R plafón + Raire ,∫ ¿ ¿
Según la tabla 34 de Carrier los valores correspondientes de resistencia
al paso de calor son las siguientes:
BTUºF
Raireext =0,25
h ft 2
BTUºF
Rlámina asfáltica=0,15
h ft 2
38
BTUºF
RConcreto armado=3,33
h ft 2
BTUºF
Raire quieto=0,215
h ft 2 ∈¿ ¿ ¿
BTUºF
R plafón =0,149
h ft 2
R BTUºF
aire ,∫ ¿=0,92 ¿
h ft 2
Obteniendo un total de
R BTUºF
aire ,∫ ¿=6,304 ¿
h ft 2
Áreas de las paredes, techos y ventanas
Fachada este
IMAGEN 03-Fachada este
Piso 01
Área ventana día día (integrando puerta de vidrio)
A ventanadía día=5 ( 1,5 m ) (1,65 m ) +2,55 m ( 2 m )=17,475 m2
39
Área pared día día
A pared díadía =14,57 m ( 3,2m )−17,475 m2=29,149 m2
Área pared Banesco
A pared Banesco =4,14 m ( 3,2 m )=13,24 m2
Piso 02
Área ventana Banesco
A ventanaBanesco =5 ( 1 m )( 1,35 m )=6,75 m2
Área pared Banesco
A pared Banesco =14 ,, 38 m ( 3,25 m )−6,75 m2=39,98 m2
Área pared oficina sur
Aoficiana sur =3,8 m ( 3,25 m) =12,35 m2
Fachada norte
IMAGEN 04-Fachada norte
Piso 01
40
Área de ventana Banesco (integrando puerta de vidrio)
A vent , este=2 ( 1,51 m) ( 1,6 m )+ 1,46 m ( 2,43 m )=8,37 m 2
Área de pared Banesco
A pared Banesco =3,2 m ( 1 4,43 m )−8,37 m2=37,8 m2
Área de pared día día
A pared díadía =2,85 m (3,2 m )=9,12m2
Piso 02
Área ventana Banesco
A ventanaBanesco =7 ( 2,4 m )( 1,5 m )=25,2 m2
Área pared Banesco
A par ed Banesco =( 14,43 m )( 3,25 m )−25,2 m2=21,4 m 2
A pared díadía =1,75 m ( 3,25 m )=5,68 m 2
Fachada sur
IMAGEN 05-Fachada sur
41
Piso 01
Área ventana día día
A ventanadía día=1,48 m ( 0,88 m ) 6=7,81 m2
A pared díadía =12,92 m ( 3,2 m )−7,81 m=33,52 m2
Piso 02
Área ventana día día
A ventanasdíadía =1,48 m ( 0,88 m) 6=7,81m2
A pared díadía =13,41 m ( 3,25 m )−7,81 m=35,77 m2
Área ventana oficina sur
Aoficina sur =0,84 m ( 3,2 m )=2,68 m2
Área pared oficina sur
A pared oficina sur =2,76 m (3,6 m) −2,68 m2 =6,152m2
Fachada oeste
Piso 01
A pared díadía =10,79 m ( 3,2 m )=34,528 m2
Área pared escaleras
A pared escaleras =4,17 m (3,2 m )=13,248 m2
Piso 02
42
A pared díadía =19,97 m ( 3,25m )=64,9m2
Techos
Área techo Banesco
Atecho Banesco =195 m2
Área techo día día
Atecho día día =123,6 m2
Área techo de oficina sur
Aoficina sur =26,16 m2
5.3. ELEMENTOS DENTRO DE LA EDIFICACIÓN
A continuación se mostrará los elementos conformantes en el los

distintos ambientes de la edificación, tales como iluminación y equipos.
Es importante saber, que los mismos aportan cierta energía en forma de
calor a los ambientes por tanto, es importante identificarlos de forma precisa y
detallada en lo posible.
5.3.1. ILUMINACIÓN
Para unificar los cálculos de iluminación se asumirán para todos los
casos luminarias de tubo fluorescentes de 40W
IMAGEN 06-Tubos fluorescente de 40w 2500lum
43
En la siguiente tabla se mostrará la cantidad de luminarias
necesarias por ambientes, estas se eligieron asumiendo que las
mismas aportan 2500 lúmenes (lum) y que los ambientes ameritarán
una cantidad de 300 luxes.
Ambiente Número de luminarias

1 42
2 5
3 31
4 13
5 2
6 5
TABLA 02-Luminarias por ambientes
5.3.2. EQUIPOS
Los equipos eléctricos que se encuentran en los distintos ambientes
aportan cierta cantidad de calor a los mismos, así pues se deberán identificar
cada uno de ellos y la cantidad de consumo de energía que necesitan para su
funcionamiento
Ambiente 1
Refrigeradores
EQUIPO POTENCIA HP c/u

3 HELADERA 0,9x0,8 ¼
1 NEVERA DE LÁCTEOS
½
2x0,9x2
2 NEVERA DE
½
CHARCUTERÍA2x0,9x2
4 POZO DE
½
CONGELADOS2x1,07
2 NEVERA FRUVER2x0,9x2 ½
1 WALK-IN COOLER
3
6,583x2,93x2,4
TABLA 03
44
Computadoras, o cajas
POTENCIA
EQUIPOS
W
6 computadoras de caja
275
de facturación
TABLA 04
Ambiente 2
Computadoras, o cajas
POTENCIA
EQUIPOS
W
2 computadoras 275
2 Impresoras 50
TABLA 05
Ambiente 3
EQUIPO POTENCIA
1 Cava de refrigeración 2 hp
1 Microondas 800 W
1 Cafetera
TABLA 0
Ambiente 4
EQUIPO POTENCIA
45
5 Computadoras 274,72W
5 Impresoras 50W
1Microondas 800W
2 Cafeteras
TABLA
Ambiente 5
POTENCIA
EQUIPO
W
3 Computadoras 274,72
3 Impresoras 50
Servidor Data 824
TABLA 08
Ambiente 6
EQUIPO POTENCIA
1 Computadoras 274,72
1 Impresoras 50
1 Microondas 800
2 Cafeteras
TABLA 09
5.4. OCUPACIÓN Y AFORO
Para los casos de los ambientes 1, 2, 3 se procedió al cálculo del
aforo de la siguiente manera
46
a. Se tomó el área del espacio a considerar
b. Se calculó el área de la ocupación de los objetos y elementos
presentes
c. Se realizó la diferencia entre ambos resultados
d. Se realizó el cociente entre 2,25m2 considerando esta área la que
ocuparía una persona, de modo que guarde todo el espacio
necesario para cualquier actividad
De este modo se tiene que los aforos de los ambientes 1, 2 y 3 son los
siguientes
Ambientes Aforo Personas

1 83
47
2 17
3 25
En cuanto a los ambientes restantes se calcularon según las
necesidades de los mismos, es decir, dado que son lugares de trabajo, los
mismos fueron tomados según los puestos que se cree que se necesitan en
cada uno de ellos, resultando los siguientes resultados.
Ambientes Aforo Personas

4 7
5 3
6 6
5.5. CONDICIONES DE DISEÑO INTERIOR
Según los estudios hechos por la empresa Carrier a través de sus años,
ésta recomienda realizar la selección de temperatura de diseño interior
asumiendo los valores mostrados en la tabla 4 del Carrier, la cual posee
valores deducidos de la experiencia y ratificados por los ensayos de la
ASHRAE.
De esta manera, para los distintos ambientes dados en este proyecto se
presentan temperaturas de confort asociadas y comprobadas para las que se
deben aplicar bajo condiciones de verano.
Se recomienda entonces, que para un confort general las condiciones de
diseño deberán estar entre 23-24ºC y 45-50% de humedad relativa, aunque
esto variará según el contexto de cada ambiente, por lo que zonifica los
distintos tipos de recintos asignándoles temperaturas y humedades de confort
apropiadas.
48
Para los ambiente de tiendas comerciales de práctica comercial en
verano se debe cumplir con una condiciones entre 26-27ºC y 50-45% de
humedad relativa, para ambientes tales como los bancarios se recomienda
condiciones de 26-27ºC y 45-50%, para ambientes industriales se recomienda
condiciones de 25-27ºC y 55-45% de humedad relativa, de igual forma para
ambientes con equipos servidores se recomiendan condiciones de 19-23ºC y
50% de humedad.
Sabiendo lo expuesto anteriormente y evaluando el contexto dentro de
proyecto, se decidió continuar con el desarrollo del mismo con una temperatura
de diseño unificada en 5 de los 6 ambientes de modo que permitiera a la
edificación una temperatura estable en la mayoría de su estructura, evitando
así la transferencia de calor entre ambientes.
Así pues, se tomaron las condiciones de confort de 26ºC y 50% para el
diseño interior, en los ambientes 1, 2, 3, 4, y 6. Y para el ambiente 5 por ser un
cuarto de servidores se tomó 23ºC y 50% de humedad.
5.6. CONDICIONES DE DISEÑO EXTERIOR
Para obtener las condiciones de diseño exterior, en este caso la
temperatura exterior, es preciso realizar un proceso estadístico que permita
calcular de modo que sea la que mejor se adapte para el desarrollo del
proyecto, los métodos correspondientes son el de Holliday y Crow
Para este proyecto se aplicará el método de Holliday, el cual cosiste en
la datación y análisis de un gran número de valores de la temperatura exterior
presente en el contexto de desarrollo, para efectuar operaciones de tipo
49
estadístico con el fin de determinar cuántas horas una temperatura dada será
superado por la temperatura ambiente. Si la temperatura seleccionada cumple
con la condición de ser sobrepasada por la temperatura ambiente un número
de horas menor o igual a 6 igual al establecido según el requerimiento del
ambiente a acondicionar, esta podrá usarse como temperatura exterior de
diseño.
A continuación se mostrarán los pasos y a la par el desarrollo para la
aplicación del método de Holliday a fin de hallar la temperatura de diseño
exterior de La Guaira, lugar donde se encuentra el edificio a climatizar.
a) Determinar el período caluroso del año
Hora de calor en La Guaira en un año 4015h (2019)
b) Fijar un valor como una mínima temperatura exterior de diseño
La temperatura fija mínima de diseño será de 32ºC
c) Tabular los datos horarios correspondientes al período caluroso
del año, para cada uno de los años de que se dispongan
d) Contar los números de horas en que las temperaturas
permaneces dentro de ciertos intervalos y comenzando con el
valor fijado en b. Para este estudio solo se disponen de
temperaturas a lo largo de 1 año.
50
PROMEDIO DE NÚMERO DE
INTERVALO DE TEMPERATURA ºC
HORAS DE OCURRENCIA ANUAL
32-33 1533,4
33-34 388
34-35 271
e) Se calculan el número de horas acumulativas, lo cual

corresponde al número de horas anuales en que la temperatura
es mayor o igual al primero de casa par de valores listados de
columna 1
HORAS DE HORA
TEMPERATURAS
OCURRENCIA ACUMULATIVAS
32-33 1533,4 2192,4
33-34 388 659
34-35 271 271
f) Se calcula el porcentaje de las horas acumuladas respecto del

número totales de horas del período caluroso del año
HORAS
TEMPERATURAS RELACIÓN
ACUMULATIVAS
32-33 2192,4 55%
33-34 659 16%
34-35 271 6,7%
51
g) Se dibuja en gráficos probabilísticos de los resultados
encontrados
60
50
40
30
20
10
0
32-33 33-34 34-35
Es importante recalcar que los datos fueron sustraídos de la página
AccuWeather, donde se puede encontrar el comportamiento de la temperatura
durante un año (2019) en la ciudad de La Guaira.
Por tanto la temperatura exterior de diseño elegida es de 33ºC dado que
el porcentaje en el que esta se presenta a lo largo del año es del 55% siendo
en la mayoría del tiempo, la misma para efectos de cálculo en grados
Fahrenheit será de 91,4ºF
6. CARGAS TÉRMICAS Y ANÁLISIS PSCROMÉTRICO POR AMBIENTES
ESTABLECIDOS
Para la determinación de este estudio se procederá a realizar
únicamente la explicación del proceso que se llevó a cabo para el primer
ambiente, posteriormente con los ambientes restantes solo se tendrán
resultados, los cuales se supondrá cumplieron con esto mismos parámetros
que se verán a continuación
52
Dado que en los procesos anteriores se realizó una evaluación inicial, en
base a dicha información se podrá desarrollar lo que según la teoría
expuestas es el cálculo de dos parámetros importantes para el diseño de
los sistemas de acondicionamiento de aire, y no es más que la capacidad
frigorífica y el caudal de aire necesario.
Para ello entonces se procederá a realizar un estudio de cargas térmicas
que comienza con la aplicación del método de día crítico que determinará
la hora y fecha en el año en el que el ambiente estudiado tendrá la mayor
carga de calor debido a la radiación solar y las condiciones exteriores.
A continuación se tienen los valores de ganancias solares y
temperaturas equivalentes arrojadas del método de día crítico explicado en
el Manual de Aire Acondicionado del Carrier
Ambiente 1
FACTORES DE GANANCIA ORIENTACIONES

SOLAR PLANTA BAJA DE DÍA
DÍA ESTE SUR ESTE SUR OESTE
SEPTIEMBR SEPTIEMBRE
FECHA DICIEMBR SEPTIEMBR DICIEMBRE
E 22 22
Y E 22 E 22 22
MARZO 22 MARZO 22
HORA 12 M MARZO 22 2PM
8 AM 6PM
10AM
FACHADA ESTE 164 14 106 13 1

VIDRIOS
S
SUR 13 120 24 109 1
53
ESTE 12,97 31,43 32,59 13,13 14
PAREDE
SUR -4 16,32 10,02 26,59 18,27
S
OESTE -1,73 4,86 0 14,32 43,46
Encontrados los valores de ganancias solares y temperaturas equivalentes
se procedió por tanto al cálculo de las ratas de calor que se generarían en cada
uno de los días y horas seleccionados.
Para ello fue necesaria en el caso de las ventanas la aplicación de las
ecuaciones descritas en el marco metodológico, las cuales están basadas en
las teorías de transferencia de calor.
Este procedimiento al ser largo y riguroso se ameritó del desarrollo de
programas con lenguaje de Visual Basic en combinación de Excel, para de este
modo disminuir el margen de error en el desarrollo de los cálculos.
Programa para facilitar cálculo de la ganancias de calor por ventanas
54
En el caso de las ventanas se debía agregar la fecha y hora así como las
orientaciones correspondientes, además el FGS, y las características que
poseían y las cuales se encontraron en la evaluación inicial.
Una vez hecho esto, se procedía a oprimir el botón de registrar y el
programa databa los valores en tablas Excel como se ve a continuación
55
Obtenido estos resultados los cuales están asociados a las ventanas se
creó un programa para las paredes y techo, dado que las mismas deben
realzarse mediante un proceso distinto al de las ventanas, de hecho el valor
que se obtiene después de aplicar el método de día crítico es un diferencial de
temperatura equivalente que varía según el contexto.
A continuación la interfaz del programa para minimizar el margen de error
en cálculo del calor que se genera en el día crítico a través de la paredes y
techo.
En este programa se ingresan los valores correspondientes según se
encuentre en las tablas y procedimiento descrito en el Carrier, al oprimir el
botón calcular se mostrará el resultado en la casilla inferior al lado izquierdo del
botón ingresar y una vez se esté seguro del mismo de presiona el botón
ingresar para datar el resultado.
56
Así pues su pudo obtener los valores de ganancias de calor en el ambiente
1 en la siguiente tabla. Es importante resaltar que de esta manera el porcentaje
de error se disminuye considerablemente así como el tiempo que se invierte en
el realización manual de los cálculos.
CARGAS TÉRMICAS DEBIDO A ORIENTACIONES

RADIACIÓN SOLAR EN
VENTANAS Y PAREDES ESTE SUR ESTE SUR OESTE
PLANTA BAJA DÍA DÍA
FECH SEP22- SEP22
DIC22 SEP22 DIC22
AY MAR22 MAR22
12 M MAR22 2PM
HORA 8 AM 6PM
10AM
ESTE 35522,6 5759,27 19941,1 5539,2 2898,29
VIDRIOS
SUR 2475,6 12999,9 3557,54 11918 1295,3
FACHADA
ESTE 434,22 1670,66 2285,75 617,28 936,63
S
PAREDES SUR -1269,51 2141,02 -493,82 3716,87 2421,97
OESTE -1063,96 -238,21 -817,65 824,68 4272,54
TOTAL 36098,95 12332,73 24472,92 22615,83 11824,73
Una vez obtenidas las cargas sensibles de calor debidas al exterior es
preciso pues calcular las cargas que se generan dentro del ambiente
estudiado, para ello se sustrae la información obtenida en la evaluación inicial,
y procede a las ecuaciones expuestas en el marco metodológico, para equipos,
personas e iluminación.
En esto se aplicaron las ecuaciones desarrolladas en el marco
metodológico y a partir de la investigación de la evaluación inicial, se pudo
constatar la cantidad de equipos, personas y iluminación existentes así como
57
sus características, de allí se obtuvieron las siguientes tablas que muestran la
rata de calor aportante por cada uno de los ambientes en general
Calor aportante Calor aportante

EQUIPO sensible Sensible
(BTU/H) (BTU/H)
3 HELADERA 0,9x0,8 2982,42 -
1 NEVERA DE LÁCTEOS -
1817,85
2x0,9x2
2 NEVERA DE -
3635,7
CHARCUTERÍA2x0,9x2
4 POZO DE -
7271,4
CONGELADOS2x1,07
2 NEVERA FRUVER2x0,9x2 3635,7 -
1 WALK-IN COOLER -
9425,92
6,583x2,93x2,4
6 COMPUTADORAS 5624,34 -
ILUMINACIÓN 7140 -
20335 -
Personas
- 17015
Total 61868,33 17015
Luego se deben sumar a los valores ganados por radiación y finalmente
se tiene lo siguiente
Ambiente 1 Sensible Latente

Total 97967,28BTU/H 17015BTU/H
Partiendo de acá se procede entonces a realizar el estudio psicrométrico
donde es importante establecer en principio los valores de diseño interior los
cuales están establecidos bajo normativa, para ello se usó la norma ASHRAE
58
que establece que para locales comerciales de tiendas y departamentos, se
exige una temperatura de 26ºC y un humedad relativa de 50%.
Por otra parte para los valores de aire de reposición fue necesario tener en
cuenta la cantidad de personas que podrían estar presentes en el ambiente y
con esto estimar dicho valor el cual se obtiene mediante la asunción que debe
hacerse por norma ASHRAE, en este caso se tomó que debían reponerse
8cfm/persona.
Teniendo esto se procedió al cálculo psicrométrico de la siguiente manera
DATOS
DÍA CRÍTICO: 22 sep – 8AM
CONDICIONES EXTERIORES: T bse=91.4 ° F ; HR=65 %
CONDICIONES INTERIORES: T bsi=78.8 ° F ; HR=50 %
TOTAL CARGA SENSIBLE: 97967,28 BTU/H
TOTAL CARGA LATENTE: 17015 BTU/H
TOTAL CARGA SENSIBLE (CON FACTOR DE SEGURIDAD DE 10%): 107763,72 BTU/H
TOTAL CARGA LATENTE (CON FACTOR DE SEGURIDAD DE 10%): 18716,5 BTU/H
7 personas
AIRE NUEVO = 83*8=664 cfm (AIRE DE SUMINISTRO EXTERIOR)
CÁLCULOS
Calor sensible debido al aire exterior (OASH)
OASH =1.08∗cfmas∗( T bse−T bsi )
OASH =1.08∗664∗ ( 91.4−78.8 )

OASH =9035,71 BTU / H
59
Por carta psicrométrica se obtienen los valores de humedad específica
Calor latente debido al aire exterior (OALH)
OALH =0.68∗cfmas∗( we −wi )
OALH =0.68∗664∗ (140−75 )

OALH =29348,88 BTU / H
Ganancias debidas al aire exterior (OATH)
OATH =OASH +OALH

OATH =9035 , 71 BTU / H +29348,88(BTU /H )
OATH =38383,8 BTU / H
Balance térmico debido al calor sensible (TSH)
TSH=RSH +OASH
TSH =107763,72+9035,71(BTU / H)
TSH =116758,72 BTU /H
Balance térmico debido al calor latente (TLH)
TLH =RLH +OALH

TLH =18716,5+29348( BTU / H )
TLH =48064,5 BTU / H
60
Balance térmico total (GTH)
GTH =TSH +TLH

GTH =116758,72 BTU / H +48064,5 BTU /H
GTH =164823,22 BTU / H
Asumiendo BF = 0.15
Cálculo de ESHF
ERSH ERSH
ESHF= ; ESHF=
ER TH ERSH + ERLH
ERSH =RSH + BF (OASH )

ERLH =RLH + BF(OALH )
ESHF=0.82
Interpolando en la tabla 65 del Carrier, se obtuvo que: T adp =55 .9 ° F
Caudal de aire tratado (cfm t ¿
ERSH
cfm t=
1.08∗( T bsi −T adp )∗( 1−BF)

109110,08
cfm t=
1.08∗ (78.8−55.9 )∗(1−0.15)
cfm t=5190,23 cfm
cfm ret =cfmt −cfm as =5190,23−664 (cfm)

cfm ret =4526,23 cfm
61
Parar esto se desarrolló un programa que hiciera los cálculos y de esta
forma evitar los posibles errores que se presenten haciéndolos de forma
manual
Así pues se obtuvo el siguiente cuadro con los valores finales del ambiente 1
NOMBRE AMBIENTE 1
CONDICIONES EXTERIORES T bse=91,4 ° F
HR=65 %
CONDICIONES INTERIORES T bsi=78,4 ° F

HR=50 %
TOTAL CARGA SENSIBLE 97966 BTU/H

TOTAL CARGA LATENTE 17015 BTU/H
PERSONAS 83
AIRE NUEVO 664 cfm
Calor sensible debido al aire 9035,71 BTU / H
exterior (OASH)
Calor latente debido al aire 29348,88 BTU / H
exterior (OALH)
Ganancias debidas al aire 3391.92 BTU / H
exterior (OATH)
62
Balance térmico total (GTH) 153366,18BTU/H
Factor de By Pass (BF) 0.15

Cálculo de ESHF 0.82
Temperatura de rocío del 55,44 ° F

aparato (T ¿¿ adp)¿
Cálculo de RSHF
Cálculo de GSHF
Caudal de aire tratado 2987.70 cfm

(cfm¿ ¿t )¿
Cálculo de cfm ret 2935.20 cfm
Temperatura a la entrada del 79.02° F

serpentín (T bses )
Temperatura húmeda a la 66.4 ° F

entrada del serpentín (T bhes)
Temperatura de bulbo seco a la
salida del serpentín (T bsss ) 60.30 ° F
Temperatura húmeda a la
salida del serpentín (T bhss ) 52 ° F
Temperatura del aire a
impulsar en el ambiente (T sa) 60.29 ° F
De esta forma se obtuvieron los valores de los siguientes ambientes
Ambiente 2 y 4 correspondientes al loca de área de Banesco
Personas
Carga sensible
BTU
H s =17∗220→ H s=3740
Hr
Cargas latentes
63
BTU
H L=17∗280 → H L =4760
Hr
Iluminación
H p=5∗40 w∗1,25∗3,4
BTU
H p=850
Hr
Equipos
Computadoras
w∗3,41 btu /hr
PC =302,2 ∗2
1w
BTU
H s =2061
Hr
Impresoras
btu
w∗3,41
hr
Impr=54,94 ∗2
1w
BTU
H s =374,69
Hr
Carga sensible total
H ST =3740+850+2061+374,69
BTU
H ST =7025,69
Hr
Carga latente total
BTU
H ¿ =4760
Hr
Banesco del Piso 2

Techo
T Part =¿
( 91,4−78,8 )∗2
T Part = [ 3 ]
+ 78,8
T Part =87.2 ᵒF
Area = 195 + 2.78 + 3.397 = 201.18 m2
64
A∗1
H Techo banesco = ∗∆T
R
ft 2∗1
H Techo banesco =2165.37 ∗(87.2−78.8) ℉
0.45
H Techo banesco =40420.24 BTU / Hr
Personas
Carga sensible
BTU
H s =25∗220 → H s=5500
Hr
Cargas latentes
BTU
H L=25∗280 → H L =7000
Hr
Iluminación
H p=31∗40 w∗1,25∗3,4
BTU
H p=5270
Hr
Equipos
Computadoras
w∗3,41 btu /hr
PC =301,89 ∗5
1w
BTU
H s =5147,22
Hr
Impresoras
btu
w∗3,41
hr
Impr=54,94 ∗5
1w
BTU
H s =936,81
Hr
65
Microondas
w∗3,41 btu/hr
H s =800
1w
BTU
H s =3031.08
hr
Cafetera a vapor
Carga sensible
BTU
H s =2900 ∗2
Hr
H s =5800 BTU / Hr
Carga latente
BTU
H L=1900 ∗2
Hr
BTU
H s =3800
Hr
Carga sensible total

H ST =5500+5270+5147,22+936.81+3031.08+5800
BTU
H ST =24834,47
Hr
Carga latente total
H ¿ =7000+3800
BTU
H ¿ =10800
Hr
cargas Ambiente 2 Ambiente 3

Qs QL QS QL
Ventanas y pared 7054,51 - 31024,65 -
66
Techo - - 40420,24 -
Personas 3740 4760 5500 7000
Iluminación 850 - 5270 -
Computadora 2061 - 5147,22 -
Impresora 374,64 - 936,81 -
Microondas - - 3031,08 -
Cafetera - - 5800 3800
TOTAL 14080,15 4760 97130 10800

TOTAL (INCLUYENDO 15488.16 5236 106843 11880
FS 10%)
CARGA DE AIRE 2313,36 6829,24 3402 10043
EXTERIOR
AMBIENTE AMBIENTE 3
2
FACTOR DE BY- PASS 0,15 0,15
CALIDAD DE AIRE 170 PCM 250 PCM
EXTERIOR
Sensible Latente Total

Cargas de Ambiente 15488.16 5236 20724.16
2
Cargas de aire 2313.36 6829.24 9142.6
exterior
Total de las cargas 17801.52 12065.24 29866.76
Sensible Latente Total

Cargas de Ambiente 106843 11880 118723
3
Cargas de aire 3402 10043 13445
exterior
Total de las cargas 110245 21923 132168
QS AIRE EXT ERSH QL AIRE EXT ERLH ESHF

(btu/hr) (btu/hr) (btu/hr) (btu/hr)
67
AMBIENT 347 15835,15 1161,78 6397,78 0,712
E2
QS AIRE EXT ERSH QL AIRE EXT ERLH ESHF

(btu/hr) (btu/hr) (btu/hr) (btu/hr)
AMBIENTE 510,3 107353,3 13588,5 13588,5 0,8876
4
TADP ℉ HADP (Btu/hr)

AMBIENTE 2 51,16 21,95
TADP ℉ HADP (Btu/hr)

AMBIENTE 4 56,95 24,5
CAUDAL DE AIRE TRATADO Y AIRE DE RETORNO

PCMT PCMR
AMBIENTE 2 622,73 452,73
PCMT PCMR
AMBIENTE 4 5352,06 5102,06
CARGAS DE AIRE EXTERIOR Y (AOTH)

QS AIRE EXT (btu/hr) QL AIRE EXT (btu/hr) AOTH (btu/r)
AMBIENTE 2 2313,36 7745,2 10058,56
QS AIRE EXT (btu/hr) QL AIRE EXT (btu/hr) AOTH (btu/Hr)

AMBIENTE 4 3402 11390 14792
Condiciones de entrada y salida del serpentín
Tbses ᵒF Tbsss ᵒF
AMBIENTE 2 82,24 55,77
AMBIENTE 4 79,38 60,31
HTT (btu/hr) HTT (T.R)

AMBIENTE 2 31424,83 2,62
AMBIENTE 4 134564,16 11,21
Ambientes 3 y 5 correspondientes al Día Día en parte superior y
68
FACTORES DE GANANCIAS DE
PLANTA ALTA DÍA-DÍA
SUR NORTE SUR OESTE
22 DIC 21 22 DIC 22 SEP
12 m JUNIO 2 pm – 22
4 pm MAR
6
pm
120 50 109 1
F VENTANAS SUR
A
C P 4 14 10 12
H A NORTE
A R 22 26 30 16
D E SUR
A D 6 40 20 48
OESTE
CARGAR TÉRMICAS DE
PLANTA ALTA DÍA-DÍA
SUR NORTE SUR OESTE
22 DIC 21 22 DIC 22 SEP –

12 m JUNIO 2 pm 22 MAR
4 pm 6 pm
12999,92 6114,85 11917,98 1295,30
F VENTANAS SUR
A
C P -161,49 585,23 192,51 383,51
H A NORTE
A R 3383,49 1210,46 4626,00 1984,41
D E SUR
A D -255,56 7004,07 2645,54 8947,04
OESTE
TOTAL 15966.36 14914.61 19382.03 12610.26
CARGAS TÉRMICAS DE PERSONAS DÍA- DÍA PLANTA ALTA
69
CALOR SENSIBLE
H s =( NP ) GCSPP=( 7 )( 318 ) =2226 BTU / H
CALOR LATENTE
H L=( NP ) ( GCLPP )=( 7 ) ( 682 )=4774 BTU / H
ILUMINACIÓN
H P=NB ( WATT ) 3,4(1,25)=9 (18¿ ) 3,4 (1,25)=2754 BTUH
H P=NB ( WATT ) 3,4(1,25)=2 ( 75 ) 3,4(1,25)=637 BTUH
POTENCIA EFICIENCIA
EQUIPO BTU/H
HP %
CAVA DE
2 80 6380
REFRIGERADO
TOTAL 6380
MICROONDAS: (800)3,4121= 2729,68 BTU/H

CAFETERA:
- CARGA SENSIBLE: H=900 BTU/H
- CARGA LATNTE: H=220 BTU/H
T PART =¿
( 91.4−78.8 )∗2
T PART = [ 3 ]° F+78.8 ° F
T PART =87.2 ° F
TECHO (123.6+2.51+3.075= 129.185)
70
A∗1
H TECHODÍA−DÍA 2= ∗∆ T
R
( 1390.5 ft 2 )∗1
H TECHODÍA−DÍA 2= ∗( 87.2−78.8 ) ° F
0.45
H TECHODÍA−DÍA 2=25956 BTU /H
TOTAL CARGA SENSIBLE: 60964.71 BTU/H

CARGAS TÉRMICAS POR CONVECCIÓN CUARTO DE DATA

AMBIENTE 5
CARGAS TÉRMICAS CUARTO DE DATA
PARED NORTE (3.39 x 3.25)
A∗1
H PNCD = ∗∆T
R
( 118.59 ft 2 )∗1
H PNCD= ∗( 78.8−74.84 ) ° F
2.7
H PNCD=173.932 BTU /H
PARED ESTE (2.85 x 3.25)

A∗1
H PECD= ∗∆ T
R
( 99.702 ft 2 )∗1
H PECD= ∗( 78.8−74.84 ) ° F
2.7
H PECD=146.22 BTU / H
PARED SUR (3.39 x 3.25)

A∗1
H PSCD= ∗∆ T
R
( 118.59 ft 2)∗1
H PSCD= ∗( 78.8−74.84 ) ° F
2.7
71
H PSCD=173.932 BTU / H
PARED OESTE (2.26 x 3.25)

A∗1
H POCD= ∗∆ T
R
( 79.062 ft 2 )∗1
H POCD= ∗( 78.8−74.84 ) ° F
2.7
H POCD=115.95 BTU / H
PUERTA (0.71 x 1.49)

R PCD=1.36+2.39=3.75
A∗1
H PCD= ∗∆ T
R
( 11.387 ft 2 )∗1
H PCD= ∗(78.8−74.84 ) ° F
3.75
H PC D=0.120 BTU / H
TECHO DATA (9.66)

A∗1
H TECHODATA = ∗∆ T
R
( 103.98 ft 2 )∗1
H TECHODATA = ∗( 87.2−78.8 ) ° F
0.45
H TECHODATA =1940.96 BTU /H
CARGAS TÉRMICAS DE PERSONAS DATA

CALOR SENSIBLE
H s =( NP ) GCSP P=( 3 ) ( 209 )=627 BTU / H
CALOR LATENTE
72
H L=( NP ) ( GCLPP )=( 3 ) ( 241 )=723 BTU / H
ILUMINACIÓN
H P=NB ( WATT ) 3,4(1,25)=1 ¿
H P=NB ( WATT ) 3,4(1,25)=3 (75)3,4 (1,25)=956,25 BTUH
WATT EFICIENCIA
EQUIPO BTU/H
CONSUMIDOS %
3
274,72 91% 937,4(3)= 2812,2
COMPUTADORAS
3 IMPRESORAS 50 90% (3)189,86=569,58
SERVIDOR DATA 824 91% 2812
TOTAL 6193.78
TOTAL DE CARGA SENSIBLE = 10634.144 BTU/H

TOTAL DE CARGA LATENTE = 723 BTU/H
AMBIENTE 3
DATOS
DÍA CRÍTICO: 22 DIC - 2PM
CONDICONES EXTERIORES: T bse=91.4 ° F ; HR=65 %
TOTAL CARGA SENSIBLE: 60964.71 BTU/H
73
TOTAL CARGA SENSIBLE (CON FACTOR DE SEGURIDAD DE 10%):
67061.181 BTU/H
TOTAL CARGA LATENTE (CON FACTOR DE SEGURIDAD DE 10%): 5493.4
BTU/H
7 personas
AIRE NUEVO = 7*7.5= 52.5 cfm (AIRE DE SUMINISTRO EXTERIOR)
CÁLCULOS
Calor sensible debido al aire exterior (OASH)
OASH =1.08∗52.5∗( 91.4−78.8 )

OASH =714.42 BTU /H
Calor latente debido al aire exterior (OALH)

OALH =0.68∗52.5∗( 148−73 )

OALH =2677.5 BTU / H
Ganancias debidas al aire exterior (OATH)

OATH =OASH +OALH
OATH =714.42+2677.5(BTU / H )
OATH =3391.92 BTU / H
Balance térmico debido al calor sensible (TSH)

TSH=RSH +OASH
TSH =67061.181+714.42(BTU /H )
TSH =67775.601 BTU / H
Balance térmico debido al calor latente (TLH)

TLH =RLH +OALH
TLH =5493.4+ 2677.5(BTU /H )
74
TLH =8170.9 BTU /H
Balance térmico total (GTH)

GTH =TSH +TLH
GTH =67775.601 BTU / H+ 8170.9 BTU / H
GTH =75946.5 BTU / H
Asumiendo BF = 0.15
Cálculo de ESHF
ERSH E RSH
ESHF= ; ESHF =
ERTH ERSH + ERLH

67061.181+ 0.15(714.42)
ESHF=
[ 67061.181+0.15 ( 714.42 ) ]+[5493.4 +0.15 ( 2677.5 ) ]
ESHF=0.920
Interpolando en la tabla 65 del Carrier, se obtuvo que: T adp =57.41° F

RSH RSH
RSHF= ; RSHF =
RTH RSH + RLH
67061.181
RSHF=
67061.181+ 5493.4
RSHF=0.9 2
TSH TSH
GSHF= ; GSHF=
GTH TSH +TLH
67775.601
GSHF=
67775.601+ 8170.9
GSHF=0. 89
75
Caudal de aire tratado (cfm t ¿
ERSH
cfm t=
1.08∗( T bsi −T adp )∗( 1−BF)

67061.181+ 0.15(714.42)
cfm t=
1.08∗ (78.8−58.06 )∗(1−0.15)
cfm t=3622.18 cfm
cfm ret =cfmt −cfm as=3622.18−52.5( cfm)

cfm ret =3569.68 cfm
Temperatura a la entrada del serpentín (T bses )

(cfm ¿ ¿ ret∗T bsi )
T bses =( cfmas∗T bse )+ ¿
cfmt
(52.5∗91.4)+(3569.68∗78.8)
T bses =
3622.18
T bses =78.98 ° F
De la carta psicrométrica T bhes=66.2 ° F ; W es=76 gr /lb
Temperatura de bulbo seco a la salida del serpentín (T bsss )

T bsss=T adp + BF∗(T bses −T adp )
T bsss=57.41+0.15∗(78.98−57.41)
T bsss=60.64 ° F
De la carta psicrométrica h es=31.2 ; hadp =24.2
h ss =hadp +BF∗(hes −h adp )

h ss =24.2+0.15∗(31.2−24.2)
h ss =25.3 BTU /lbm
76
De la carta psicrométrica T bhss=58.3 ° F
Temperatura del aire a impulsar en el ambiente (T sa)

RSH
cfm t=
1.08∗( T rm−T sa )
RSH
T sa=T rm−
1.08∗cfm t
67061.181
T sa=78.8 ° F−
1.08∗3622.18
T sa=61.65 ° F
AMBIENTE 5
DATOS
CONDICONES EXTERIORES: T bse=91.4 ° F ; HR=65 %
TOTAL DE CARGA SENSIBLE = 10634.144 BTU/H
TOTAL DE CARGA LATENTE = 723 BTU/H
TOTAL CARGA SENSIBLE (CON FACTOR DE SEGURIDAD DE 10%):
11697.55 BTU/H
TOTAL CARGA LATENTE (CON FACTOR DE SEGURIDAD DE 10%): 795.3
BTU/H
3 personas
AIRE NUEVO = 3*25= 75 cfm (AIRE DE SUMINISTRO EXTERIOR)
CÁLCULOS
Calor sensible debido al aire exterior
OASH =1.08∗75∗( 91.4−74.84 )

OASH =1341.36 BTU / H
Calor latente debido al aire exterior
77
OALH =0.68∗75∗( 148−75 )

OALH =3723 BTU / H
Ganancias debidas al aire exterior

OATH =OASH +OALH
OAT H=1341.36+3723 (BTU / H )
OATH =5064.36 BTU / H
Balance térmico debido al calor sensible

TSH=RSH +OASH
TSH =11697.55 +1341.36( BTU /H )
TSH =13038.91 BTU / H
Balance térmico debido al calor latente

TLH =RLH +OALH
TLH =795.3+3723( BTU / H )
TLH =4518.3 BTU / H
Balance térmico total

GTH =TSH +TLH
GTH =13038.91+ 4518.3
GTH =17557.21 BTU / H
Asumiendo BF = 0.25
Cálculo de ESHF
78
ERSH ERSH
ESHF= ; ESHF =
ERTH ERSH + ERLH

11697.55+0.25(1341.36)
ESHF=
[ 11697.55+0.25 (1341.36) ] +[795.3+ 0.25(3723)]
ESHF=0.87
Interpolando en la tabla 65 del Carrier, se obtuvo que: T adp =52,58° F

RSH RSH
RSHF= ; RSHF =
RTH RSH + RLH
11697.55
RSHF=
11697.55+795.3
RSHF=0.9 4
TSH TSH
GSHF= ; GSHF=
GTH TSH +TLH
13038.91
GSHF=
13038.91+ 4518.3
GSHF=0. 74
Caudal de aire tratado

ERSH
cfm t=
1.08∗( T bsi −T adp )∗( 1−BF)

11697.55+ 0.25(1341.36)
cfm t=
1.08∗ (74.84−52.58 )∗(1−0.25)
cfm t=667.36 cfm
79
cfm ret =cfmt −cfm as=667.36−75(cfm)
cfm ret =592.36 cfm
Temperatura a la entrada del serpentín

(cfm ¿ ¿ ret∗T bsi )
T bses =( cfmas∗T bse )+ ¿
cfmt
(75∗91.4)+(592.36∗74.8)
T bses =
667.36
T bses =76.70 ° F
De la carta psicrométrica T bhes=65.5 ° F ; W es=76 gr /lb
Temperatura de bulbo seco a la salida del serpentín

T bsss=T adp + BF∗(T bses −T adp )
T bsss=52.58+ 0.25∗(76.68−52.58)
T bsss=58.60 ° F
De la carta psicrométrica (corregir) h es=30.3 ; hadp =21.8

h ss =hadp +BF∗(hes −h adp )
h ss =21.8+0.25∗(30.3−21.8)
h ss =23.93 BTU /lbm
De la carta psicrométrica T bhss=63.9 ° F

Temperatura del aire a impulsar en el ambiente
RSH
cf m t =
1.08∗( T rm−T sa )
RSH
T sa=T rm−
1.08∗cfm t
11697.55
T sa=74.84 ° F −
1.08∗667.36
80
T sa=58.61° F
ANÁLISIS PSICROMÉTRICO
NOMBRE AMBIENTE 3 AMBIENTE 5
CONDICIONES T bse=91.4 ° F T bse=91.4 ° F
EXTERIORES HR=65 % HR=65 %
CONDICIONES T bsi=78.8 ° F T bsi=74.84 ° F

INTERIORES HR=50 % HR=50 %
TOTAL CARGA 67061.181 BTU/H 11697.55 BTU/H

SENSIBLE (FS
10%)
TOTAL CARGA 5493.4 BTU/H 795.3 BTU/H
LATENTE (FS 10%)
PERSONAS 7 3
AIRE NUEVO 52.5 cfm 75 cfm
Calor sensible 714.42 BTU / H 1341.36 BTU / H
debido al aire
exterior (OASH)
Calor latente debido 2677.5 BTU / H 4258.5 BTU /H
al aire exterior
(OALH)
Ganancias debidas 3391.92 BTU / H 5599.86 BTU / H
al aire exterior
(OATH)
Balance térmico 67775.601 BTU / H 13038.91 BTU / H
debido al calor
sensible (TSH)
Balance térmico 5053.8 BTU / H
debido al calor 8170.9 BTU /H
latente (TLH)
Balance térmico 75946.5 BTU / H 18092.71 BTU / H

total (GTH)
Factor de By Pass 0.15 0.25
(BF)
Cálculo de ESHF 0.920 0.87
Temperatura de 57.41° F 52.58 °F

rocío del aparato
(T ¿¿ adp)¿
Cálculo de RSHF 0.92 0.94
81
Cálculo de GSHF 0.89 0.74
Caudal de aire 3622.18 cfm 667.36 cfm

tratado (cfm¿ ¿t )¿
Cálculo de cfm ret 3569.68 cfm 592.36 cfm
Temperatura a la 78.98 ° F 76.70 ° F

entrada del
serpentín (T bses )
Temperatura 66.2 ° F 65.5 ° F
húmeda a la
entrada del
serpentín (T bhes)
Temperatura de 58.60 ° F
bulbo seco a la 60.64 ° F
salida del serpentín
(T bsss )
Temperatura 63.9 ° F
húmeda a la salida 58.3 ° F
del serpentín (T bhss )
Temperatura del 58.61° F
aire a impulsar en el 61.65 ° F
ambiente (T sa)
Ambiente 4
FACTORES DE GANANCIA SOLAR ORIENTACIONES

PLANTA ALTA BANESCO NORT ESTE NORT ESTE HORIZONTA
82
E E L
JUN21 SEP2 JUN21 SEP2 AGO24 – 20
-8AM 2– 4PM 2– ABR20 5PM
FECHA Y
MAR2 MAR2
HORA
2 8AM 2 10
AM
NORTE 50 11 50 14 15
VIDRIOS
ESTE 155 164 11 106 7
FACHADA NORTE -4 -4 14 -2 13
S
PAREDE ESTE 30 30 14 36 14
S HORIZONTA -2 -2 41 2 43
L

RADIACIÓN SOLAR EN NORTE ESTE NORTE ESTE HORIZONT
VENTANAS Y PAREDES AL
PLANTA ALTA BANESCO
JUN21- SEP22 JUN21 SEP22 AGO24 – 20
FECHA Y 8AM – 4PM – ABR20 5PM
HORA MAR22 MAR22
8AM 10 AM
NORTE 20392, 8015,1 20392, 8967,2 9284,65
46 9 46 9
VIDRIOS
ESTE 14388, 15153, 2146,9 10222, 1806,89
1 25 75
NORTE - -341,25 1194,4 -170,62 1153,45
FACHAD 341,25 0
AS 8
PAREDE ESTE 3357,4 3589,3 2231,4 4405,4 2195,59
S 2 9 1 5
HORIZONT -1464,9 - 22202, 1020,9 23525,42
AL 1448,4 18 2
6
36331, 24968, 58367, 24442, 37966
TOTAL
9 12 35 78
Ambiente 5
83
Ambiente 6
ORIENTACIONES
FACTORES DE GANANCIA SOLAR
PARA OFICINA SUR
SUR ESTE SUR
22SEP-
FECHA Y 22DIC-12M
22MAR 22DIC-2PM
HORA
10AM
VIDRIO
SUR 120 24 109
S
FACHADAS
ESTE 31,43 32,6 13,13
PARED
ES
SUR 16,32 0,59 26,6
hjj

RADIACIÓN SOLAR EN VENTANAS
Y PAREDES SUR ESTE SUR
PLANTA OFICINA SUR
22SEP-
FECHA 22DIC-12M
22MAR 22DIC-2PM
Y HORA
10AM
VIDRIOS SUR 4590 1349,86 4218,74
FACHADAS
ESTE 767,2 959,5 327,46
PAREDES
SUR 392,94 -164,97 682,5
TOTAL 5750,14 2145,3 5228,7
84

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

Diseño de un sistema de acondicionamiento

PRESENTADO A: PRESENTADO POR:

CARACAS, AGOSTO DE 2020

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

AUTORES: GONZÁLEZ KEINER

El presente documento tiene como propósito mostrar el desarrollo teórico del

Palabras claves: aire acondicionado, cargas térmicas, psicrometría, normas

BOLIVARIAN REPUBLIC OF VENEZUELA

AUTHORS: GONZÁLEZ KEINER

El presente documento tiene como propósito mostrar el desarrollo teórico del

Palabras claves: aire acondicionado, cargas térmicas, psicrometría, normas

Los locales comerciales Banesco y Día-Día, ubicados en la avenida

Soublette del estado La Guaira en Venezuela, poseen un valor importante en la

economía local de la zona, los cuales brindan servicios bancarios y de

supermercado respectivamente de alta calidad a los habitantes de la capital

Su importancia y su gran auge les han llevado a la posibilidad de dar un

servicio de calidad dentro de sus instalaciones, por lo que se han visto en la

necesidad de cumplir con todas los estándares de confort impuestos a nivel

Es por eso que un sistema de acondicionamiento de aires es de gran

importancia para lograr satisfacer las condiciones de comodidad humana ideal

ubicación geográfica de la ciudad hace que su temperatura sea elevada,

Para ello es necesario realizar el diseño e instalación de un sistema de

acondicionamiento de aire que permita cumplir con los parámetros de confort

de cada uno de los locales. Lo que estimulará la empatía hacia ambas

empresas prestadoras de estos servicios, así como cuidará de alguna forma la

salud de sus clientes y empleados.

Para lograr esto, se realizará una investigación de formato proyectista

normativas que rigen a los proyectos de aire acondicionado nacionales e

internacionales. De igual forma se podrá observar a la par, la realización de los

métodos tradicionales aplicables tales como el método de cálculo de cargas

térmicas del día crítico, análisis psicrométricos de los ambientes, métodos de

selección de equipos, diseño y distribución de ductos, realización de planos, y

Es importante destacar que los posibles inconvenientes a encontrarse en

el desarrollo de este proyecto se encuentran en la búsqueda de los detalles de

la edificación, dado que el nivel de detalle que se debe tener de la estructura es

bastante alto, para cumplir la aplicación de los métodos anteriormente

Así pues, en el siguiente documento podrá encontrar una amplia

explicación de las características del problema, de igual forma una delimitación

teórica de los conceptos y térmicos científicos que deberán considerarse para

el desarrollo del proyecto, asimismo la metodología aplicada para la resolución

y el detalle de los procesos aplicados, y por último la presentación analizada de

los resultados obtenidos.

3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

de la historia la humanidad ha puesto un empeño gigante en la investigación y

puesta en práctica de estudios que lleven a la realidad dispositivos de cualquier

tipo que puedan generar un confort y bienestar integral en las personas.

realizan actividades diarias es de vital importancia para obtener resultados

satisfactorios integralmente. Estudios han demostrado que los ambientes con

los estándares de confort recomendados arrojan mejores desempeños en

sienten a gusto y con mejor comodidad.

comparten una edificación ameritan del acondicionamiento del ambiente para

brindarle mejor confort a sus clientes y trabajadores, puesto que su ubicación

siendo la mayoría del tiempo insoportable, si a esto se le agrega el hecho de

que se estará en un recinto cerrado, expuesto a las ganancias de calor debidas

al sol, estos locales podrían alcanzar temperaturas estimas de 35ºC, lo que no

sería para nada confortable, ni agradable y perjudicial para la salud.