Aire

Caculos de conductos para el diseño de un sistema de distribución de aire acondicionado.
Condiciones de diseño:
Sistema de conductos para residencia de 59.4 m2
Volumen total de aire: según equipo (5 Tnr)
Bocas de impulsión: 1250 Ft3 / min. C/u
Radio de los codos: R/D = 1.25
Determinar:
1. La velocidad inicial en el conducto, sección y dimensiones.
2. Las dimensiones de los conductosrestantes.
3. La longitud equivalente del conducto.
4. Perdida total de presión en el conducto desde el ventilador hasta la ultima salida.
Solución:
Para una correcta distribución de aire las rejillas de impulsión se colocan en puntos adecuados; se utilizara el método de igual fricción, para ductos sencillos y simétricos. Se utilizara la guía de DIFUSION DEL AIRE Y DISEÑOS DE DUCTOSMETALICOS del Profesor Gustavo Tudare.

1. La velocidad inicial en el conducto considerando que es para una residencia, la obtenemos de la tabla 7-2 “velocidades recomendadas y máximas en ductos” en la pág. 7-9.

V= 900 Ft / min
La sección del ducto A-B se determina a través del caudal donde:
El caudal lo determinamos al saber que por cada tonelada son 400 CFM
Donde:

Q = 400 CFM * Tnr= 400 CFM * 5 Tnr = 2000 Ft / min
Q = A * V → A = Q / V = (2000 Ft/min) / (900 Ft/min)
A = 2.2Ft 2
De la tabla 7-3 “Dimensiones de conductos, área de la sección, diámetro equivalente y tipo de ducto” en la pág. 7 – 11. Con la sección (2.2 ft2) del ducto A – B se tienen las diferentes opciones para construir el ducto rectangular; y de la tabla 7 -8 “Datos comparativos de calibres y pesos enlaminas de acero galvanizados” en la pág. 7 – 25, el calibre y el peso.

Dimensiones (in) | Secciones(ft2) | Relación de forma | calibre | Peso(lb/ft) |
52*8 | 2.2 | 6.5 | 22 | 1250 |
38*10 | 2.2 | 3.8 | 22 | 1250 |
30*12 | 2.2 | 2.5 | 24 | 1000 |
26*14 | 2.2 | 1.8 | 24 | 1000 |
22*16 | 2.2 | 1.3 | 24 | 1000 |
20*18 | 2.2 | 1.1 | 24 | 1000 |

Para la sección del ducto A –Butilizaremos las dimensiones 20*18 in por tener menor relación de forma y no tener restricciones.
2. Para las dimensiones de los tramos restante, utilizamos la tabla 7 – 4 “Porcentaje de área de sección recta en ramas para conservar constante el rozamiento” pág. 7 – 16; en base al de caudal especificado para cada tramo. Con la capacidad inicial, se determina el porcentaje de área de lasección recta de cada tramo para mantener constante el rozamiento.
Sección del conducto | Caudal de aire (ft3/ min) | % Capacidad inicial | % Área de ductos | Sección (Ft2) |
A - B | 2000 | 100 | 100 | 2.2 |
B – E | 1000 | 50 | 58 | 1.28 |
E - F | 500 | 25 | 32.5 | 0.71 |

Ya conocida las secciones delos ductos restantes B – E y E – F; se seleccionas las siguientes opciones para construir losductos rectangulares:

Sección del conducto | Sección(Ft2) | Dimensiones (in) | Relación de forma | calibre | clase |
B - E | 1.28 | 14*14 | 1.0 | 24 | 3 |
E - F | 0.71 | 14*8 | 1.7 | 24 | 2 |

3. Las pérdidas de carga por unidad de longitud se determina en el grafico 7 – 3 de la pág. 7 – 17 considerando el volumen de aire (2000 Ft3 /min) y el diámetro equivalente para un ductocircular es 20 in de la tabla 7 – 3 de la pág. 7 – 11. Donde :
Perdida de carga = 0.06 in c.a. por cada 100 Ft de longitud equivalente.
4. La longitud equivalente del conducto , corresponde claramente al tramo mostrado en el plano, comienza desde el ventilador y termina en el punto F. las dimensiones lineales se obtienen con un escalímetro con respecto a las otras dimensiones especificadas en elplano:
La tabla 7 – 5 “Perdidas de carga en los acoplamientos y codos” pág. 7 – 18 se calcula la longitud de la siguiente forma:
Para el codo entre el ventilador y el punto A: de la tabla 7 – 5 se tiene que:
R / D = 1.25 W / D = (20*18) = 1.1; corresponde L / D = 7
Leq = (L / D) * (D ducto) = 7 * (20 / 10) Ft = 14 Ft.
Leq = 14 Ft
Para el codo entre el punto B y el boca...