MIRANDA, ÁNGEL LUIS
Presentaci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
Pr¢logo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Cap¡tulo 1
Psicrometr¡a
1.1 Composici¢n del aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Radiaci¢n solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 La capa de ozono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 El efecto invernadero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5 El aire t?cnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6 Ecuaci¢n de estado de un gas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Ejemplo 1.1 ................................................................................................ 6
Ejemplo 1.2 ................................................................................................ 7
1.7 Ecuaciones de estado del aire h£medo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.8 Par metros caracter¡sticos del aire atmosf?rico . . . . . . . . . . . . 8
1.8.1 Humedad absoluta ................................................................................... 8
1.8.2 Humedad relativa ..................................................................................... 9
1.8.3 Punto de roc¡o .......................................................................................... 10
1.9 Medidores de humedad relativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.9.1 Introducci¢n............................................................................................... 11
1.9.2 Medidor de fibra ....................................................................................... 11
1.9.3 Psicr¢metro ............................................................................................... 11
1.10 Ecuaci¢n fundamental de la psicrometr¡a . . . . . . . . . . . . . . . 12
Ejemplo 1.3 ................................................................................................ 13
1.11 Densidad y volumen espec¡fico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Ejemplo 1.4 ............................................................................................... 14
1.12 Entalp¡a del aire h£medo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ejemplo 1.5 ............................................................................................... 15
Ejemplo 1.6 ............................................................................................... 15
Ejemplo 1.7 ............................................................................................... 16
1.13 El diagrama psicrom?trico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.13.1 Descripci¢n del diagrama psicrom?trico ................................................... 16
Ejemplo 1.8 ............................................................................................... 19
Ejemplo 1.9 ............................................................................................... 20
Ejemplo 1.10 ............................................................................................. 20
Ejemplo 1.11 ............................................................................................. 22
Ejemplo 1.12 .............................................................................................. 23
1.14 Operaciones b sicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.14.1 Mezcla de dos caudales de aire h£medo ................................................. 23
Ejemplo 1.13 ............................................................................................. 25
1.14.2 Calentamiento sensible ............................................................................. 25
Ejemplo 1.14 ............................................................................................. 26
1.14.3 Enfriamiento sensible ................................................................................ 26
1.14.4 Procesos de humidificaci¢n ........................................................................ 27
1.14.4.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.14.4.2 Proceso de saturaci¢n adiab tica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.14.4.3 Humidificaci¢n con aporte o extracci¢n de calor . . . . . . . . . . . 29
Ejemplo 1.15 .............................................................................................. 30
1.14.5 Procesos de deshumidificaci¢n .................................................................. 31
1.14.5.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.14.5.2 Deshumidificaci¢n por enfriamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Ejemplo 1.16 ............................................................................................. 32
Ejemplo 1.17 ............................................................................................. 33
1.14.5.3 Deshumidificaci¢n qu¡mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Cap¡tulo 2
Condiciones de bienestar
2.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2 Calor generado por el cuerpo humano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3 Balance energ?tico alrededor del cuerpo humano . . . . . . . . . 37
2.4 Temperatura efectiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.5 Condiciones de bienestar o confort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.5.1 Introducci¢n .............................................................................................. 39
2.5.2 Efecto de la distribuci¢n de temperaturas ................................................ 41
2.5.3 Efecto de la velocidad del aire .................................................................. 42
2.5.4 Necesidad de ventilar un local .................................................................. 43
2.5.5 Ruidos y vibraciones ................................................................................... 45
Cap¡tulo 3
C lculo de la carga de refrigeraci¢n
3.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2 Condiciones de proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3 Definici¢n y clasificaci¢n de los distintos conceptos
que componen la carga t?rmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3.1 Introducci¢n .............................................................................................. 49
3.3.2 Aire de ventilaci¢n...................................................................................... 50
3.4 C lculo de la carga t?rmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.4.1 C lculo de la carga sensible ...................................................................... 51
Ejemplo 3.1 ............................................................................................... 52
3.4.2 C lculo de las partidas latentes ................................................................. 55
3.4.3 C lculo de las partidas del aire de ventilaci¢n .......................................... 56
3.5 C lculo de las cargas totales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.5.1 Carga sensible efectiva parcial y carga latente efectiva parcial .................. 57
3.5.2 Carga sensible efectiva total y latente efectiva total ................................. 57
3.6 Hoja de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Ejemplo 3.2 ................................................................................................ 57
Cap¡tulo 4
El acondicionamiento de verano
4.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2 Descripci¢n del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.3 C lculo de los par metros fundamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.3.1 Introducci¢n............................................................................................... 65
4.3.2 Obtenci¢n de la temperatura de roc¡o de la UTA ..................................... 66
4.3.3 Obtenci¢n del caudal de aire ................................................................... 67
4.3.4 Obtenci¢n de la temperatura del aire a la entrada de la UTA .................. 67
4.3.5 Obtenci¢n de la temperatura del aire a la salida de la UTA ..................... 68
4.3.6 Obtenci¢n de la potencia frigor¡fica de la UTA ......................................... 68
Ejemplo 4.1 ............................................................................................... 68
Ejemplo 4.2 ............................................................................................... 70
4.4 Proceso de acondicionamiento con recalentamiento
de aire suministrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Ejemplo 12 ................................................................................................ 72
Cap¡tulo 5
Distribuci¢n del aire
5.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.2 Definici¢n y clasificaci¢n de los impulsores . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.2.1 Introducci¢n .............................................................................................. 75
5.2.2 Difusores de techo..................................................................................... 77
5.2.3 Difusores lineales ...................................................................................... 77
5.2.4 Paneles perforados y toberas .................................................................... 77
5.2.5 Rejillas ........................................................................................................ 77
5.2.6 Caracter¡sticas ........................................................................................... 78
5.2.7 Criterios de elecci¢n .................................................................................. 79
Ejemplo 5.1 ............................................................................................... 80
5.3 Clasificaci¢n y diferenciaci¢n de los tipos de aire
en la distribuci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.4 Clasificaci¢n t?cnica en funci¢n de las prestaciones . . . . . . . 81
5.5 Rejillas para el aire de recirculaci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.6 Techos perforados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.7 Criterio muy general de selecci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.8 Dise¿o de conductos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.9 Clasificaci¢n de la red de conductos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.10 Di metro equivalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Ejemplo 5.2 ................................................................................................ 84
5.11 Caudal y velocidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Ejemplo 5.3 ............................................................................................... 87
5.12 C lculo de la p?rdida de carga por rozamiento . . . . . . . . . . 88
5.13 Ca¡da de presi¢n debida a los accidentes . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.13.1 Introducci¢n .............................................................................................. 88
5.13.2 P?rdidas por curvas ................................................................................... 90
Ejemplo 5.4 ................................................................................................ 90
5.13.3 P?rdidas por derivaciones .......................................................................... 91
Ejemplo 5.5 ................................................................................................ 92
5.14 Recuperaci¢n est tica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Ejemplo 5.6 ................................................................................................ 94
5.15 C lculo de la red de conductos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.15.1 Introducci¢n .............................................................................................. 94
5.15.2 C lculo de las derivaciones ....................................................................... 95
Ejemplo 5.7 ............................................................................................... 97
Ejemplo 5.8 ............................................................................................... 98
Ejemplo 5.9 ................................................................................................ 102
Cap¡tulo 6
Sistemas de aire acondicionado
6.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.2 Clasificaci¢n de los sistemas de aire acondicionado . . . . . . . . 107
6.3 Concepto de carga parcial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Ejemplo 6.1 ............................................................................................... 111
6.4 Criterios de elecci¢n del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.5 Sistemas todo aire, conducto £nico, caudal constante . . . . . 114
6.6 Sistema VAV (volumen variable de aire) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.6.1 Introducci¢n............................................................................................... 116
6.6.2 Descripci¢n del sistema VAV ..................................................................... 116
6.6.3 Dimensionado ........................................................................................... 117
Ejemplo 6.2 ................................................................................................ 117
Ejemplo 6.3 ............................................................................................... 119
6.6.4 Desventajas del sistema VAV..................................................................... 119
6.6.5 Unidades terminales ................................................................................. 120
6.7 Acondicionamiento con fan-coils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.7.1 Introducci¢n............................................................................................... 121
6.7.2 Clasificaci¢n ............................................................................................... 121
6.7.3 Descripci¢n del fan-coil ............................................................................. 122
6.7.4 Fundamento de la clasificaci¢n en dos, y cuatro tubos ........................... 122
6.7.4.1 Fan-coil de dos tubos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6.7.4.2 Fan-coil de cuatro tubos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.7.5 Sistema de dos tubos ............................................................................... 123
6.7.6 Sistema de cuatro tubos ........................................................................... 125
6.7.7 Dimensionado de las instalaciones de fan-coils ....................................... 125
Ejemplo 6.4 ................................................................................................ 126
6.7.8 Aplicaciones del sistema de fan-coils ........................................................ 128
6.7.9 Sistema con inductores.............................................................................. 128
6.8 Sistemas VRV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.8.1 Introducci¢n............................................................................................... 129
6.8.2 Descripci¢n del sistema.............................................................................. 129
6.8.3 Ventajas ..................................................................................................... 130
6.8.4 Limitaciones ............................................................................................... 130
6.8.5 Unidades interiores .................................................................................... 131
6.8.6 Conductos ................................................................................................. 131
6.9 Elecci¢n del sistema m s id¢neo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
6.9.1 Introducci¢n............................................................................................... 132
6.9.2 Elecci¢n del sistema ................................................................................... 132
6.9.2.1 Criterios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
6.9.2.2 Calidad de los sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.9.2.3 Criterios de elecci¢n en base a la naturaleza del local . . . . . . . . 134
6.9.2.4 Factores que deben tenerse en cuenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.10 Elementos de la instalaci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
6.10.1 Introducci¢n............................................................................................... 136
6.10.2 Sistemas de producci¢n de fr¡o .................................................................. 136
6.10.3 Elementos b sicos de una instalaci¢n de aire acondicionado................... 137
6.10.4 Elementos de regulaci¢n ........................................................................... 137
6.10.4.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
6.10.4.2 Termostatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
6.10.4.3 Humidostatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
6.10.4.4 Presostatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
6.10.4.5 àrganos finales de regulaci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Cap¡tulo 7
Equipos
7.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.2 Unidades aut¢nomas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
7.3 El acondicionador de ventana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.4 Consola condensada por aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.5 Consola condensada por agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.6 Equipo partido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.7 Funcionamiento en r?gimen de invierno . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
7.8 Producci¢n de calor mediante equipos de bomba de calor . 146
7.9 Equipo vertical de gran potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.10 Equipo horizontal de gran potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
7.11 Equipo de techo (ROOF-TOP) de gran potencia . . . . . . . . . . 148
7.12 Unidades terminales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.13 Centrales enfriadoras de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
7.14 Torres de refrigeraci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Cap¡tulo 8
El filtrado del aire
8.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
8.2 Teor¡a b sica del filtrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
8.3 Ensayos de normalizaci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.3.1 M?todo num?rico ..................................................................................... 158
8.3.2 M?todo ponderal ...................................................................................... 158
8.3.3 M?todo colorim?trico ............................................................................... 159
8.4 Curvas caracter¡sticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Ejemplo 8.1 ................................................................................................ 160
8.5 Clasificaci¢n de los filtros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.6 Esterilizaci¢n del aire.
Utilizaci¢n de filtros de carb¢n activo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.7 Filtros de tipo seco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
8.8 Filtros electrost ticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
8.9 Filtros viscosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
8.10 Elecci¢n del tipo de filtro adecuado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Cap¡tulo 9
Mantenimiento de las instalaciones
9.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
9.2 Conceptos b sicos sobre mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
9.2.1 Introducci¢n .............................................................................................. 166
9.2.2 Tipos de mantenimiento ........................................................................... 166
9.3 Operaciones de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
9.3.1 Introducci¢n .............................................................................................. 168
9.3.2 Generalidades ........................................................................................... 168
9.3.3 Obligatoriedad del mantenimiento ........................................................... 168
9.3.4 Operaciones de mantenimiento ............................................................... 169
9.3.5 Registro de las operaciones de mantenimiento ........................................ 169
Cap¡tulo 10
Normativa
10.1 Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
10.2 El RITE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
10.2.1 Introducci¢n............................................................................................... 171
10.2.2 Proyecto de las instalaciones...................................................................... 172
10.2.3 Mantenimiento de las instalaciones .......................................................... 173
10.2.4 Terminolog¡a............................................................................................... 176
10.3 El CTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
10.3.1 Introducci¢n............................................................................................... 183
10.3.2 Referencias al ahorro energ?tico ................................................................ 183
10.3.2.1 Limitaci¢n de demanda energ?tica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
10.3.2.2 Contribuci¢n solar m¡nima de agua caliente sanitaria . . . . . . . . 184
10.3.2.3 Contribuci¢n fotovoltaica m¡nima de corriente el?ctrica . . . . . . 185
10.3.3 Conclusiones.............................................................................................. 185
Anexos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Bibliograf¡a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
La buena acogida que ha tenido esta modesta obra nos obliga, en un plazo menor del que habíamos supuesto, proceder a las oportunas revisiones para una tercera edición. En este intervalo de tiempo, en el ámbito español, ha aparecido la esperada nueva versión del Reglamento de las Instalaciones Térmicas de Edificios (RITE) lo que nos ha obligado e efectuar los retoques necesarios para que la obra se adecue al nuevo reglamento, que dice textualmente en el preámbulo: 'Dicho nuevo reglamento se desarrolla con un enfoque basado en prestaciones u objetivos, es decir, expresando los requisitos que deben satisfacer las instalaciones térmicas sin obligar al uso de una determinada técnica o material, ni impidiendo la introducción de nuevas tecnologías y conceptos, en cuanto al diseño, frente al enfoque tradicional de reglamentos prescriptivos que consisten en un conjunto de especificaciones técnicas detalladas que presentan el inconveniente de limitar la gama de soluciones aceptables e impiden el uso de nuevos productos y de técnicas innovadoras'. Esto es importante para entender lo que a primera vista podrían parecer deficiencias u olvidos en el nuevo reglamento. A su vez, en aquello que el nuevo reglamento deja al arbitrio del proyectista, es lícito que el autor plantee recomendaciones refrendadas por una práctica razonable.
No creemos que sea un inconveniente las continuadas referencias al nuevo reglamento que aparecen en el texto para los lectores hispanoamericanos. Para ellos las prescripciones del RITE pueden ser simples recomendaciones.
Índice resumido:
1.-Psicometría
2.-Condiciones de bienestar
3.-Cálculo de la carga de refrigeración
4.-El acondicionamiento de verano
5.-Distribución del aire
6.-Sistemas de aire acondicionado
7.-Equipos
8.-El filtrado de aire
9.-Mantenimiento de las instalaciones
10.-Normativa (El RITE)
