Sinopsis

El término climatización se confunde en muchas ocasiones con el de acondicionamiento de aire. Este último proceso es el más completo de tratamiento del aire del ambiente de los locales habitados, y consiste en regular las condiciones de temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación y filtrado) y movimiento del aire dentro de los locales. En el presente libro se considera que el término acondicionamiento de aire es sinónimo del término climatización y también estudia la producción de agua caliente sanitaria, que aunque forma parte de las instalaciones térmicas, requiere un estudio particular y amplio. Este libro será de muy útil a todos los profesionales, Ingenieros Industriales y Mecánicos, empresas de climatización, aire acondicionado e instalaciones térmicas, arquitectos y estudiantes de diferentes materias relacionadas. También es de interés para estudiantes de los siguientes ciclos formativos: Técnico de Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Frío, Climatización y Producción de Calor (grado medio), Técnico Superior en Desarrollo de Proyectos de Instalaciones Térmicas y de Fluidos (grado superior).
Este libro consta de 6 partes. El primer módulo presenta un estudio muy amplio para el desarrollo de los cálculos de cargas de calefacción y refrigeración, con numerosos ejemplos de aplicación y un estudio completo de un local. El segundo módulo desarrolla de forma profunda todos los procesos de tratamiento del aire que se dan en las instalaciones de climatización con muchos casos prácticos resueltos y el desarrollo de estudios completos de psicrometría. El tercer módulo presenta todos los principios necesarios para medir y regular todos los parámetros existentes en una instalación de climatización. El cuarto módulo desarrolla muy extensamente todos los equipos de producción de frío y calor, como plantas enfriadoras de agua y las calderas, tanto convencionales como de biomasa. También se tratan en profundidad los sistemas de bomba de calor y refrigeración por absorción y finalmente se analizan los sistema de cogeneración y trigeneración. El quinto módulo aborda los cálculos de los dos sistemas más utilizados para el transporte energético, las tuberías de agua y los conductos de aire, así como la difusión de aire en los locales. El sexto y último módulo presenta una visión global de los diferentes tipos de instalaciones de climatización, sistemas por refrigerante, por agua y por aire. También se incluye un tema de vital importancia, el ahorro y la recuperación de energía, temas muy presentes en el RITE. En definitiva, es un libro muy práctico y útil para cualquier profesional del sector, ya que ayudará a proyectar las instalaciones con un buen equilibrio entre el bienestar de las personas, el coste inicial de la instalación y posterior mantenimiento, y sobre todo el ahorro energético, es decir, también desarrolla todo lo relativo a la eficiencia energética en las instalaciones de climatización. Además, todo el libro está muy cuidado en la cantidad ingente de ilustraciones a todo color que ayudan, aclaran conceptos y amenizan la lectura y puesta en práctica de los conocimientos que trata.
Índice
1. ANÁLISIS DE CARGAS TÉRMICAS. 1.1. Transmisión de calor en paredes planas. Transmisión de calor por conducción, por convección, por radiación. Resistencia y transmitancia térmica de paredes planas compuestas. Coeficiente de transmisión térmica de acristalamientos. Coeficiente de transmisión térmica de huecos. 1.2. Difusión de vapor a través de las paredes. Condensación en paredes. Condensaciones superficiales. Condensaciones intersticiales. 1.3. Condiciones de proyecto. Condiciones climáticas exteriores de proyecto. Condiciones interiores de proyecto. Cargas de calefacción y cargas de refrigeración. 1.4. Calidad del aire interior. Ventilación y filtración. Calidad del aire interior y síndrome del edificio enfermo. Ventilación en viviendas y edificios no residenciales. Filtración de aire. 1.5. Cálculo de cargas de calefacción. Concepto de carga de calefacción. Carga de calefacción debida a cerramientos. Carga de calefacción debida a infiltraciones / ventilación. Carga de calefacción total de un edificio. 1.6 Cálculo de cargas de refrigeración. Concepto de carga de refrigeración. Almacenamiento de calor en la estructura del edificio. Carga de refrigeración debida a muros y cubiertas exteriores. Carga de refrigeración debida a radiación solar a través de vidrios. Carga de refrigeración debida a ganancias de calor por suelos y sótanos. Carga de refrigeración debida a ganancias de calor de locales no refrigerados. Carga de refrigeración debida a ganancias internas. Carga de refrigeración debida a infiltraciones / ventilación. Carga de refrigeración del local y carga de refrigeración del equipo. Resumen del cálculo de la carga de refrigeración.
2. PSICROMETRÍA DEL AIRE HÚMEDO. 2.1. Propiedades del Aire Húmedo. Análisis de mezclas. Mezclas de gases ideales. Mezclas de agua y aire: aire húmedo. Temperatura de bulbo seco. Presión atmosférica. Presión de vapor saturado. Parámetros de humedad. Temperatura de punto de rocío. Densidad y volumen específico del aire húmedo. Entalpía del aire húmedo. Temperatura de saturación adiabática. Temperatura de bulbo húmedo. 2.2. Diagramas y procesos básicos con Aire Húmedo. Diagramas psicrométricos. Líneas de proceso en el diagrama psicrométrico. Procesos de calentamiento y enfriamiento sensible. Proceso de saturación adiabática. Procesos de humidificación. Torre de refrigeración. Proceso de deshumidificación. Proceso de enfriamiento y deshumidificación. Proceso de mezclado de aire. Recuperación de energía. 2.3. Análisis psicrométrico en sistema de acondicionamiento de aire. Proceso de acondicionamiento de aire en verano. Proceso de acondicionamiento de aire en invierno. 2.4. Transformaciones psicrométricas en una UTA. 2.5. Condiciones de bienestar. Factores que afectan el bienestar térmico. Calor generado por el cuerpo humano. Condiciones para el confort térmico. Voto medio estimado (PMV). Porcentaje estimado de insatisfechos (PPD). Incomodidad térmica local.
3. REGULACIÓN Y CONTROL. 3.1. Conceptos básicos de control. Los sistemas de control. Las señales en los sistemas de control. Sistemas de control de lazo cerrado y de lazo abierto. Características y propiedades de los sistemas de medida. Componentes de los sistemas de control. Dispositivos auxiliares de control. Unidades de regulación y control. 3.2. Sensores de temperatura y termostatos. Instrumentos de medida de la temperatura. Termómetros de dilatación. Termómetros sensibles a la resistencia. Termopares. Sondas de temperatura en regulación y control. Termostatos. 3.3. Sensores de humedad e Higrostatos. 3.4. Sensores de presión y presostatos. 3.5. Válvulas de regulación. Regulación del caudal. Válvulas de dos vías modulantes. Válvulas de tres vías modulantes. Parámetros característicos de una válvula. 3.6. Reguladores. Tipos de acciones de control. Tipos de reguladores: de acción todo/nada, de acción proporcional, de acción integral, de acción proporcional-integral, de acción derivada, de acción proporcional-derivada, de acción proporcional-integral-derivada.
4. PRODUCCIÓN TÉRMICA. 4.1. Producción de frío: Ciclo de Compresión Mecánica. Máquina frigorífica de compresión mecánica. Eficiencia de la máquina frigorífica de compresión mecánica. Determinación de las potencias de una máquina frigorífica. Plantas enfriadoras de ciclo de compresión mecánica. Torres de refrigeración. 4.2. Producción de frío: Ciclo de Absorción. Máquina frigorífica de absorción. Eficiencia de la máquina frigorífica de absorción. Combinación refrigerante-absorbente (pares binarios). Maquina de absorción agua-bromuro de litio. Máquina de absorción amoníaco-agua. Selección de una máquina de absorción. Aprovechamientos alternativos. Aplicabilidad de las máquinas de absorción frente a las de compresión. 4.3. Producción de calor: Bomba de Calor. Bomba de calor y eficiencia energética. Depósitos de calor. Eficiencia estacional. Ahorro energético de una bomba de calor. El punto de equilibrio. Calefacción de apoyo. Elementos característicos de las bombas de calor. Selección de bombas de calor. Bombas de calor aerotérmicas. Bombas de calor geotérmicas. 4.4. Producción de calor: Calderas. Combustibles y combustión. Clasificación de las calderas. Conjunto de generación de calor. Quemadores. Sistema de evacuación de humos. Potencias y rendimientos de la caldera. Caldera de condensación. Generadores de aire caliente.
5. TRANSPORTE DE FLUIDOS, TUBERÍAS Y CONDUCTOS. 5.1. Dinámica de fluidos aplicada a la climatización. Ecuaciones. Pérdidas de energía debidas a la fricción. Pérdidas de carga locales. Pérdidas de carga totales. Longitud de tubería equivalente. 5.2. Tuberías y conductos. Materiales empleados en tuberías. Soportes de tuberías. Aislamiento térmico de tuberías. Materiales empleados en conductos. Aislamiento térmico de conductos. 5.3. Bombas centrífugas y vasos de expansión. Fundamentos de las bombas centrífugas. Análisis energético de una bomba centrífuga. Cavitación y NPSH. Curvas características de las bombas. Curva característica de la instalación y punto de funcionamiento. Expansión del agua y protección contra la sobrepresión. 5.4. Ventiladores y difusión de aire. Análisis energético de un ventilador. Curvas características de los ventiladores. Curva característica de la instalación y punto de funcionamiento. Difusión de aire. 5.5. Cálculo de sistemas de tuberías. Procedimiento de cálculo de una red de tuberías. Estimación del caudal de agua. Pérdida de carga en un circuito cerrado. 5.6. Cálculo de sistemas de conductos. Métodos de dimensionado de conductos de aire. Estimación del caudal de aire. Método de pérdida de presión constante. Método de recuperación de presión estática.
6. SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN. 6.1. Clasificación y descripción de los sistemas de climatización. Descripción general de los sistemas de climatización. Sistemas por agua. Sistemas por aire. 6.2. Sistemas por refrigerante. Concentración máxima admisible de gas refrigerante. Equipos divididos simples (splits). Equipos divididos múltiples (multi-splits). Sistemas de caudal de refrigerante variable (VRV). 6.3. Sistemas por agua. Descripción de los sistemas por agua. Sistema de un tubo (monotubo). Sistema de dos tubos (bitubo). Sistemas de tres tubos. Sistema de cuatro tubos. Unidades terminales: radiadores. Unidades terminales: fan-coils. Unidades terminales: aerotermos. Superficies radiantes: calefacción por suelo radiante. 6.4. Sistemas por aire. Descripción de los sistemas por aire. Unidades de trtamiento de aire. Sistemas unizona de caudal constante. Sistemas unizona de caudal constante con postcalentamiento. Sistemas de doble conducto. Sistemas multizona. Sistemas de caudal de aire variable. Climatización de piscinas.