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DIAGRAMA PSICROMETRICO EL AIRE

Es una mezcla de gases que se encuentra compuesta principalmente por un 21% de oxigeno,78% de nitrógeno y el resto otra serie de componentes entre los que se encuentra el vapor de agua, que es desde el punto de vista de la climatización el que mas interés tiene. El diagrama psicometrico es un diagrama en el cual vienen representadas todas las características del aire. PARAMETROS DEL AIRE HUMEDO: 1. TEMPERATURA DEL BULBO SECO (TS)

Es la temperatura medida en un termómetro normal.

Escala de temperatura del bulbo seco:

Curva de Saturación Línea Temperatura de bulbo seco constante Escala de temperatura del bulbo seco

La línea de temperatura de bulbo seco constante, es las que une la escala.

2. TEMPERATURA DEL BULBO HUMEDO (TH)

Es la temperatura medida en un termómetro normal en cuyo bulbo se ha enrollado una gasa de algodón, impregnada en agua destilada y se le expone a una corriente de aire, con una velocidad comprendida entre 2,5 m/seg. y 5 m/seg. Escala de temperatura bulbo húmedo:

Escala de temperatura de bulbo seco Línea de temperatura de bulbo húmedo constante

La escala de temperatura de bulbo húmedo se mide en la escala superior de temperaturas secas. La que varia es la forma de medición, se mide en el cruce de esta escala con las líneas inclinadas que se salen por la parte superior del diagrama.

3. HUMEDAD ESPECÍFICA (W)

Representa la cantidad de vapor de agua contenido en un Kg. de aire, se mide en gramos de vapor/Kg. de aire seco. Escala húmeda especifica:

Escala húmeda especifica Línea de humedad especifica constante

La escala húmeda especifica, esta situada en la parte derecha del diagrama (línea de ordenadas). La línea de humedad especifica constante, son las horizontales que parten de la escala húmeda específica.

4. HUMEDAD RELATIVA (HR)

Representa la cantidad de vapor de agua contenida en el aire en unas condiciones dadas, respecto a la máxima humedad específica que pudiera contener, para esa misma temperatura seca. Hr = (W / Wmax) x 100 W = Humedad especifica Wmax = Humedad especifica máxima a una temperatura seca determinada Escala humedad relativa:

En el diagrama psicometrico no existe escala de humedad relativa, solo existe dentro del mismo, unas curvas de tipo logarítmico, con los valores de 10 en 10 por ciento, correspondiendo el 100% de humedad relativa a la curva de saturación.

5. TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCIO (TR)

Según las características termodinámicas del aire húmedo, si partimos de unas condiciones cualesquiera y sometemos al aire a un proceso de enfriamiento, llegara un momento en que la temperatura del aire será tan baja que no será capaz de mantener en su estructura el vapor de agua que contiene, produciéndose la condensación del mismo en fase liquida. Se denomina temperatura de punto de roció, a la temperatura a la cual debemos de enfriar el aire, para que se produzca la condensación del vapor de agua contenido en el mismo.

Escala temperatura de roció:

Las líneas de temperaturas de roció son las mismas que la humedad especifica, pero la escala es la de temperatura seca que se encuentra en la curva de saturación.

6. ENTALPIA (I)

Representa el ca lor total contenido en el aire, que depende de la temperatura del mismo y de la cantidad de humedad que contenga. Las líneas de entalpía constante son las mismas que las de temperatura de bulbo húmedo y la escala de medidas esta situada fuera del diagrama, en la parte superior del mismo. Escala de entalpía:

7. VO LUMEN ESPECÍFICO (Vesp)

Representa el volumen ocupad o por un Kg. de aire que se encuentra en unas condiciones d eterminadas, se mide en m³/Kg., no existe escala de volumen específico, existen unas líneas de referencia paralelas, las de mayor inclinación, que salen por la parte inferior (por abajo) y que están valoradas a saltos de +0,025 m³/Kg., la ultima vale 0,9 m³/Kg. Escala volumen específico:

EJERCICIO PRÁCTICO TRASLADO Ó REPARACION EQUIPO (RECUPERACION DE REFRIGERANTE EN EL EQUIPO)

EQUIPO DE PRÁCTICAS

1.- Con el equipo apagado, cerramos las dos válvulas de apertura/cierre (lógicamente se dejan abiertas para el funcionamiento del equipo), conectamos el latiguillo de baja (azul), en la válvula de servicio (obús) de aspiración (el de diámetro más grueso), se conectaría el latiguillo por el extremo curvo a la válvula de servicio y el otro extremo al puente de manómetros, para comprobar la presión. Se dejaría pasar unos minutos a que el circuito se regule y las presiones se estabilicen. 2.- Abrir dos vueltas la válvula de apertura/cierre de aspiración (de baja), se encenderá el equipo, que tardara unos minutos en arrancar, las presiones empiezan a equilibrarse, dejar que la marca del manómetro baje hasta cerca de los 0 bares, cerrando las dos vueltas de la válvula de apertura/cierre de aspiración. 3.- Apagar el equipo y desconectar el latiguillo, posteriormente se podría hacer cualquier tipo de arreglo, incluso mover el equipo, ya que el refrigerante estaría en su interior. 4.- Si fuera un equipo a instalar, se procedería a abocardar el tubo que une el evaporador con el equipo compresor (línea de aspiración, tubo grueso) y también el de la línea de expansión (tubo fino).

VACIADO EQUIPO

Para el vaciado se conectaría el latiguillo azul en la válvula de servicio (obús) de aspiración (diámetro mas grueso) y se abrirían la llave de vacío y llave de baja (nº 6 y 7 del puente de manómetros), se cerrarían el resto de las llaves. Se encendería la bomba, dejándola en funcionamiento hasta comprobar a oído, que el sonido de la bomba no varia cada vez que se cierran las llaves de vació y de baja (nº 6 y 7 del puente de manómetros). CONEXIÓN ELECTRICA DEL EQUIPO

Para la conexión eléctrica se verifica los cables a conectar mediante un polímetro, puesto en la posición de continuidad (Ω). Las conexiones suelen venir numeradas, en el supuesto de que no fuera así, se tomaría el cable de tierra y se uniría a cualquier otro cable, de otra parte con el polímetro se tomaría la polaridad del cable de tierra con otro cable, cuando el polímetro pite quiere decir que hemos localizado los cables correctos para su conexión.

INTRODUCCION DE NITROGENO

Si hubiera cualquiera avería por fuga se arreglaría introduciendo nitrógeno seco, las posibles soldaduras se harían con el nitrógeno dentro. A la bombona de nitrógeno se conectara el latiguillo amarillo (común) del puente de manómetros, el latiguillo azul (baja) se conectara a la válvula de servicio (obús) de aspiración y se abrirán las llaves de servicio de refrigerante de carga y la de baja (nº 4 y 7 del puente de manómetros). Se aplicara un presión de 6 bares aprox., cuando se iguales la presiones del manómetro de la botella de nitrógeno, con el manómetro de baja (del puente), nos indicaría que la carga de nitrógeno esta terminada, se cerrarían las válvulas de la bombona de nitrógeno y las del puente de manómetro (nº 4 y 7). Para sacar el nitrógeno, se abrirán la llave de baja y la llave de servicio de refrigerante de carga (nº 7 y 4 del puente de manómetros), el nitrógeno saldara a la atmósfera, pero dejaríamos que este un poco por encima de 0 (ósea dejando un poco de nitrógeno dentro). Seguidamente se haría de nuevo un vacío, una vez hecho el vaciado y antes de sacar el latiguillo del obús de baja, abriremos las válvulas de apertura/cierre completamente. Haremos la prueba de recalentamiento, se arrancara el equipo y se esperara un poco hasta comprobar que las presiones se estabilizan, se verificara que no hace escarcha, si hubiera escarcha en la línea de expansión, quiere decir que le falta refrigerante y si la hubiera en la línea de aspiración que excede. A continuación se pondría el termómetro de contacto en la línea de aspiración (a la salida del evaporador), se esperara a que se estabilice la temperatura, se hallaría la diferencia de temperatura entre el termómetro de contacto con la que marque el manómetro, si esta entre 5 y 10º estaría correcto, por encima de 10º faltaría refrigerante y por debajo de 5º sobraría.

RECUPERAR REFRIGERANTE

Se conecta el latiguillo azul (baja) al bus de la toma de aspiración, el latiguillo rojo (alta) al bus de toma de descarga, el latiguillo amarillo (común), se conecta a la entrada del recuperador y otro latiguillo rojo a un extremo a la salida del recuperador y el otro a la bombona. Se enciende el recuperador, se abren todas las llaves del puente de manómetro excepto la del vaciado, se abre la válvula de la bombona, recordar que antes de cualquier operación se purgaran los latiguillos para evitar el paso de aire. Se comprueba que los niveles de presión están bajando, para comprobar cuanto refrigerante queda dentro, se cerrara la llave de baja (nº 7 puente de manómetros), abriéndose de nuevo. Durante el proceso se ira comprobando que la bombona no se caliente en exceso, si fuera así se procedería a enfriarla (Ej. introducir la bombona en un recipiente con agua fría). Cuando los niveles estén a cero se procederá a cerrar todas las válvulas. CARGA DE REFRIGERANTE

En este caso haremos la carga del refrigerante en líquido, en la línea de descarga (alta), para evitar que entre liquido en el compresor. Primeramente se pesa la bombona en una báscula especial, y se pone a cero el visor de medición. Conectaremos el latiguillo rojo al obús de alta en la línea de descarga, (aunque dependiendo del tipo de refrigerante, se podría hacer la carga de refrigerante liquido en baja, en la línea aspiración, aunque en estos casos habría que esperar aprox. 2 horas, para que se equilibren las presiones), el latiguillo amarillo (común) a la bombona, se dejarían abiertas las llaves de servicio de refrigerante de carga y la de servicio de alta (nº 4 y 3 del puente de manómetros) Se tendrá que cargar el refrigerante y peso que corresponda al equipo (mirar en la placa de identificación del equipo). La bombona se volcara para hacer que el refrigerante en el líquido sea el que salga de la bombona y no en gas. Durante el proceso de carga se encenderá el ventilador del evaporador, para transformar en gas el refrigerante que ha entrado como líquido, impidiendo de esta forma que le llegue liquido al compresor. Una que en la bascula señala el peso correcto, se cerrarían las llaves de la bombona y las de de servicio de refrigerante de carga y la de servicio de alta (nº 4 y 3 del puente de manómetros), y se quitaran los latiguillos poco a poco dejando escapar el gas que queda en su interior. Por ultimo procederemos hacer la prueba de recalentamiento.

Un ciclista circula a una velocidad de 4 m/s y al cabo de 3 sg. Es de 10 m/s ¿ Averiguar su aceleración?. a = ∆v / t a = (10 – 4) / 3 = 2 m/sg. Que fuerza hemos aplicado a una masa de 2 Kg si le hemos impreso una aceleración de 1 m/sg². F=mxa F = 2 x 1 = 2 N (Newton) Que masa tiene un cuerpo al que una fuerza de 10 N le ha dado una aceleración de 2 m/sg². M = F /a M = 10 / 2 = 5 kg Que aceleración sufrirá un cuerpo de 4 kg de masa si le aplicamos una fuerza de 10 N. a=F/m a = 10 N / 4 Kg = 2,5 m/sg² A cuantos N (Newton) equivalen 10 Kpa (kilopascal). 98,1 N Calcular el peso de una masa de 10 Kg. P=mxg P = 10 x 9,81 = 98, 1 N Que peso tiene en la luna con un g = 1,6 m/sg, un astronauta cuya masa es de 60 Kg, cuanto pesa en la tierra el mismo astronauta. P=mxg 1. P = 60 x 1,6 = 96 N 2. P = 60 x 8,81 = 588, 6 N Calcular la densidad relativa de un gas cuya masa en volumen son 0,802 kg/m³. d relativa = densidad / d referencia d = 0,802 / 1,293 = 0,62 kg/m³ Averiguar cuanto vale la masa en volumen de un gas cuya densidad relativa es 2. d relativa = densidad / d referencia 2 = d / 1,293 = 2,586 kg/m³ Calcular la masa en volumen de un montículo de yeso que ocupa 5 m³ y tiene una masa de 6500 kg. d=m/v d = 6500 / 5 = 1300 kg/m³ Calcular la densidad relativa del mercurio, sabiendo que 2000 dm³ tienen una masa de 27200 kg. d relativa = densidad / d referencia d relativa = 27200 / 2000 = 13,6 Calcular la masa en volumen del aluminio que tiene una densidad relativa de 2,63 2, 63 = d / 1000 = 2630 kg/m³ Calcular la masa en volumen de un lingote de hierro que con un volumen de 0,5 m³ contiene una masa de 3650 Kg. d relativa = 3650 / 0,5 = 7300 kg/m³ Que volumen ocupan 4170 kg de latón, si su masa en volumen son 8340 kg/m³ d=m/v 8340 = 4170 / v = 0,5 m³

Cual es la densidad relativa del butano en fase liquida si un m³ tiene una masa de 58 kg. d relativa = 58 / 1000 = 0,058 Con una densidad relativa de 1,62 cual es la masa en volumen de un gas 1,62 = d / 1,293 = 2,09 Que presión resulta de aplicar una fuerza de 100 N uniformemente sobre una tabla de 0,5 m² P=FxS P = 100 / 0,5 = 200 N/m² ó Pascal En el origen de una tubería tenemos una presión Pa = 370 mmca, en el final tenemos presión Pb de 300 mmca. ¿Cual es la perdida de carga y que tanto por ciento representa? 370 – 300 = 70 mmca 70 / 370 x 100 = 18,9 % Cual es la presión absoluta del gas en una tubería si el manómetro señala una presión de 2 bar. Pa = Pr (presión relativa) + Patm (presión atmosférica) Pa = 2 + 1 = 3 Una columna de agua conectada a una canalización de gas nos marca una altura de 100 mm. ¿Cuál es la presión de gas expresada en milibar? P = 100 mmca; 10 mbar 1 bar = 1000 mmba Un regulador de presión de gas debe suministrar una presión de gas de 1,5 bar pero su placa de características viene grabada en kilopascal. ¿a que valor en Pascales debemos ajustarlo?. 1,5 x 100 = 150 Pascales Un quemador de gas debe trabajar a 200 mmca y tenemos tres reguladores a 20 gr/cm², 200 pascales y 0,02 Bar. Averiguar cual de ellos podemos poner. 1 bar = 1kgf/cm² = 100000 Pa = 10mcda = 10000mmcda 10000mmcda/100000Pa A que presión Pa tendremos que inyectar el gas a una tubería si no queremos pasar de una caída de presión de 5% y llegar al final con una presión Pb de 350 mmcda. 100% x 350 / 95% = 368,42 mmcda Un cliente nos exige en su instalación de 76mHg y el regulador viene tarado en grados fuerza grf/m². A cuantos grf/m². 76mHg = 100grf/m² Un contador marca 105 pascales pasarlo a mmbar. 100000 Pa = 1 bar = 1000 mmbar Hemos empujado un automóvil 100 m aplica una fuerza de 50 kilopondios que trabajo hemos realizado. 1Kp = 9,81 N ; 50Kp x 9,81 = 490,05 N T=FxE T = 490,05 x 100 = 49050 Julios Presión hidrostática P=dxgxh P = 50 x 9,81 x 100 = 49050 Julios

Un motor tienes una potencia de 0,05 cv (736 W) que trabajo a desarrollado en una hora. 736 x 0,05 = 368 w. P (potencia) = T (trabajo) / t (tiempo) 368 = T / 3600 = 1324800 Julios De un trabajo de 1000 w útiles son 800, averiguar el rendimiento 1000 es 100% , 800 será x 800 x 100 / 1000 = 80% Levantamos un peso de 2 kilopondios hasta una altura de 1,5 m que trabajo hemos desarrollado. T=FxE 1 Kp = 9,81 N T = (2 x 9,81) x 1,5 = 29,43 Julios Una maquina ha desarrollado un trabajo de 1,8 megajulios durante 15 minutos. ¿Que potencia desarrollara la maquina? P=T/t Julio/sg P = 1,8 x 1000000 (para pasar a julios) / 15 x 60 ( para pasar a segundos) P = 1800000/900 = 2000 Julios/sg ó watios Que trabajo aprovecharemos de una maquina de potencia nominal 1500 w si su rendimiento es del 75% funcionando durante 15 minutos. 75% de1500 = T / 15x50 = 1125x900 = 1012500 Julios Cuantas calorías tenemos que suministrar a 1Kg de agua para elevar su temperatura 10˚C. Qs (calor sensible) = Masa x Ce (calor especifico) x ∆t 1 Kg = 1000 calorías Qs = 1 x 1000 x 10 = 10000 Cuantas termias tenemos que suministrar a 10 Kg de agua para elevar su temperatura de 0 a 100˚C. 1 Termia = 1000 Kcal. 10 x 1 x 100 = 1000 Kcal. = 1 termia En el ejercicio anterior a cuantos julios equivale el calor suministrado 1 Julio = 0,24 calorias 1 Termia = 1000000 calorias 0,24 = 1 Julio por lo tanto 1000000 sera X 1000000/0,24 = 4166666,6 julios He calentado una masa de hierro (Calor especifico = 0,112 Kcal/kg˚C) desde los 10 hasta los 210˚Cm, utilizando para ello una cantidad de 224 Kcal. ¿ Cual era la masa de hierro?. Qs = M x Ce x ∆t 224 = M x 0,112 x 200 = 10 Kg

En el ejercicio anterior cuantos Kw/h hemos suministrado de energía calorífica. 1 Kw = 860 Kcal/h, por lo tanto 224 Kcal será X 224 / 860 = 0,26 Kw/h

Instalamos una tubería de cobre que se encuentra expuesta al sol, llegando a alcanzar un aumento de temperatura de 35 ˚K, si la longitud inicial del tramo era de 50 m. cuanto dilatara la tubería. D (dilatación) = L (longitud) x Cd (coeficiente dilatación) x ∆t D = 50 x 0,017 x 35 = 29,75 mm Si el tramo de la tubería anterior fuera acero con un coeficiente de dilatación de 0,0112 mm/m˚C, cual seria su longitud final. D = 50 x 0,0112 x 35 = 19,6 19,6 mm + 50 m = 50,019 m. Averiguar el coeficiente K de un muro exterior compuesto de las siguientes capas, una primera de 2 cm. de enfoscado de cemento, una segunda de ladrillo perforado de 12, 5 cm, 5 cm de poliuretano expandido tipo 1, 4 cm de ladrillo hueco y 2 cm. de enlucido de yeso. K = 1/ dividiendo a 1/he + e1/λ1 + e2/λ2 + …… en/λn + 1/hc + 1/hi K= 1/dividiendo a 0,20 + 0,16 + 0,02/1,2 +0,125/0,65 + 0,05/0,02 + 0,04/0,42 + 0,02/0,26 = 0,32 Calcular el K de un paramento exterior inclinado 59º sobre la horizontal, con las siguientes capas, mortero cemento 3cm., roca compacta 500 mm., fabrica de ladrillo hueco 4cm., enlucido yeso 15mm, lana mineral densidad aparente 121,150 kg/m³ 0,7m., cámara aire 6cm, fabrica ladrillo perforado 12cm, enlucido de yeso con perlita 12mm. K= 0,03/1,2 + 0,5/3 +0,04/0,42 + 0,015/0,26 + 0,07/0,033 + 0,17 + 0,21 + 0,12/0,65 + 0,012/0,16 K= 1 / 3,085 = 0,324 Calcular el K de un paramento exterior inclinado 60º sobre horizontal, con las siguientes capas, enlucido de yeso 12mm., hormigón celular curado al aire densidad aparente 1200 Kg/m³ x 0,03 Dam, cámara de aire 100 mm, ladrillo perforado 12 cm, ladrillo hueco 15cm, cartón yeso 0,0003 Hm. K = 0,17 + 0,012/0,26 + 0,3/0,6 + 0,19 + 0,12/0,65 + 0,15/0,42 + 0,03/0,16 = K = 1 / 1,634 = 0,61 Averiguar el flujo de calor que atraviesa el techo de una habitación, que tiene unas medidas de 5 x 8m. en el cual hay un claraboya con cerco de madera de 2 x 2 m., acristalamiento doble con cama de aire de 9 mm. y el techo esta compuesto de 10 cm. de grava rodada, 2 cm de lamina bituminosa, 5 cm de arcilla expandida densidad 300 Kg/m³, bloque hueco de hormigón densidad 1000 Kg/m³ de 12 cm. y enlucido de yeso de 2cm., temperatura exterior -2 ˚C , interior 21˚C. K = 0,1/0,7 + 0,02/0,16 + 0,05/0,073 + 0,12/0,38 + 0,02/0,26 + 0,17 = K = 1 / 1,515 = 0,66 Claraboya: Techo:

Q = K x S (T2 – T1) Q = 2,7 x 4 (-2 -21) = 257 Q = 0,66 x 36 (-2 -21) = 546 Q = 257 + 546 = 803 Kcal/h

Averiguar la potencia real que nos da un elemento de radiador colocado en un nicho, sabiendo que los datos del fabricante son 100 Kcal/h para un salto térmico del 50ºC y que los datos de nuestra instalación son, temperatura de ida 90ºC, temperatura de retorno 70ºC y temperatura de la habitación de 20ºC, n = 1,27. Preal = Pn x Fc1 x Fc2 Pr = 100 x 0,8 x 1,26 = 100,8 Saltos termico = 90 + 70 /2 = 80 – 20 = 60 ºC ∆t n

Fc2 = ( ∆t / 50 ) 1,27

Fc2 = ( 60 / 50 ) = 1,26

Averiguar volumen de acumulación, potencia nominal del primario del intercambiador de placas, diámetro tubería de retorno, que tiene una longitud de 30m., perdida de carga en la misma, con lo siguientes datos: Tp = 60ºC Tu = 37ºC Te = 12ºC Hp = 2 horas Rto = 90 % Volumen Agua por Aparato 5 viv. 5 per.

2 lavabos 1 bañera 2 bidet 1 lavadero

20 150 20 500

4 viv. 3 per.

1 lavabo 1 ducha 1 fregadero 1 lavadero

10 50 15 300

3 viv. 6 per.

2 lavabos 1 ducha 1 bañera 1 fregadero

20 50 150 30

Simultaneidad acumulación ACS 690x5x0,7=2415

375x4x0,75=1125

250x3x0,75=562,5

Caudal por aparato 0,2 0,3 0,2 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2

0,2 0,3 0,2 0,2

C = 2415 + 1125 + 562,5 = 4102,5 V = 4102,5 x (37 – 12) / (60 – 12) = 2133,3 litros Pu = 2133,3 x (60 – 12) / 2 = 51199,2 Pn = 51199,2 / 0,9 = 56888 Kca...