El calculo de ¿Cuántas Frigorías Necesito? se puede realizar por los siguientes tres metodos:
| Método de Calculo de Frigorias con tabla de carga vs area. | Entre mas pequeño sea el local hay menor margen de error con este método. Es ídeal para respuestas rapidas y pierde precisión a medida que el local posee características partículares o aumenta de tamaño. |
| Metodo de Calculo de frigorias con calculadora automatica de frigorias. | La precisión mejora con respecto al uso de simple tablas. Aunque toma en cuenta mas aspectos de la edificación puede en muchos casos tener imprecisiones. Ideal para locales pequeños y medianos, o instalaciones sin particularidades especiales. |
| Metodo de Calculo de frigorias con programa de calculo completo. | Es el método mas preciso, toma en cuenta cualquier tipo de tamaño de local, y particularidad. Requiere atención a la hora de suministrar los datos requeridos por la aplicación. |
Cuantas frigocalorias necesito Método con Tabla:
Este método es el MAS utilizado por su rapidez, y es usado en situaciones cuando no se tienen características especificas del local, o las condiciones de la instalación no salen del promedio. Esta tabla en particular fue elaborada para un techo de 2.5 metros de altura.
| AREA DEL LOCAL PIES2 | M2 | HOGAR | COMERCIAL |
| Menos de 75 Pies2 | < 7 m2 | 1750 Frigorias / h | 2250 Frigorias / h |
| 107 pies2 | 10 m2 | 2250 Frigorias / h | 3000 Frigorias / h |
| 161 pies2 | 15 m2 | 3000 Frigorias / h | 3500 Frigorias / h |
| 214 pies 2 | 20 m2 | 3500 Frigorias / h | 4500 Frigorias / h |
| 268 pies 2 | 25 m2 | 4500 Frigorias / h | 6000 Frigorias / h |
| 321 pies 2 | 30 m2 | 6000 Frigorias / h | 7500 Frigorias / h |
| 375 pies 2 | 35 m2 | 7500 Frigorias / h | 8500 Frigorias / h |
| 428 pies 2 | 40 m2 | 9000 Frigorias / h | 10000 Frigorias / h |
| 482 pies 2 | 45 m2 | 10500 Frigorias / h | 11500 Frigorias / h |
| 536 pies 2 | 50 m2 | 12000 Frigorias / h | 13250 Frigorias / h |
| 642 pies 2 | 60 m2 | 14500 Frigorias / h | 16000 Frigorias / h |
| 750 pies 2 | 70 m2 | 17000 Frigorias / h | 18000 Frigorias / h |
| 856 pies 2 | 80 m2 | 19500 Frigorias / h | 21500 Frigorias / h |
| 964 pies 2 | 90 m2 | 22000 Frigorias / h | 23500 Frigorias / h |
| 1070 pies 2 | 100 m2 | 24000 Frigorias / h | 25000 Frigorias / h |
Como ejemplo tenemos:
- Con una cinta metrica tome ancho y kargo del local, para medir sus dimensiones y aproximarlo a un rectangulo.
- Obtenga el area del rectangulo, multiplicando ambas dimensiones, ejemplo Largo=10 m Ancho= 10m-
- Area = Largo x Ancho = 10m x 10m =100m2.
- En las tablas se obtiene para un area de 100 m2 una potencia en rfrigorias de 24000 Frigorias / h
- La tabla arroja directamente un valor promedio de frigorias, con una imprecisión porque no toma en cuenta todas las condiciones del local.
Método con Calculadora Automatica de frigorias.
Este método es sencillo ofrece buena precisión, y puede tomar en cuenta algunas particularidades de la instalación.
Método de Calculo de frigorias con programa de calculo completo
El procedimiento teniendo en cuenta las interacciones de calor presentes debe contener:
- Entrada de calor por las paredess piso y techo del local.
- Calor latente y sensible por persona.
- Calor proveniente de fuentes internas.
- Entrada de calor por ventanas.
- Entrada de calor por renovaciones.
Ahora vamos a estudiar el significado de algunos conceptos desarrollados en el programa:
Aporte de frigorias por transmisión por conducción y convección por paredes, techos, ventanas y pisos.
En este caso estamos hablando de calor sensible, y se considera el calor por conduccoó y convecciónn cuya expresión es:
Calor (Frigorias/hora) =0.86 x K x Area (m2) x (T exterior – T interior)
K=Coeficiente de transmisión global que en este caso depende de la pared, ventana o techo [w/m2.° C]
| Caracteristica: | K [w/m2.° C] | |
| Tipo | Paredes Simple de ladrillo 9 | 3,5 |
| Pared | Bloque hormigón | 2 |
| Pared | Ladrillo 12 + cámara + ladrillo 4 | 1,5 |
| Pared | Ladrillo 12 + cámara + ladrillo 7 | 1,4 |
| Pared | Ladrillo 12 + aislante 4 cm + ladrillo 4 | 0,7 |
| Pared | Tabiques interiores Tabique 4 | 3,5 |
| Pared | Tabique 7 | 3,1 |
| Pared | Pladur sin aislar | 4,6 |
| Pared | Pladur aislado | 1,4 |
| Techo | Techos Terraza con catalana | 1,7 |
| Techo | Terraza asilada | 1,3 |
| Techo | Cubierta de teja sin cámara | 1,7 |
| Techo | Cubierta con teja y cámara aire | 1,3 |
| Techo | Cubierta con teja aislada | 1,4 |
| Techo | Sensible transmisión Temperatura del techo muy arriba del local | 8,1 |
| Techo | Techo con chapa aislada | 2,3 |
| Piso | Suelos Sobre terreno | 1,1 |
| Piso | Forjado 15 bovedilla cerámica | 1,4 |
| Piso | Forjado 20 bovedilla cerámica | 1,3 |
| Piso | Forjado 20 bovedilla hormigón | 1,3 |
| Ventanas | Ventanas Cristal sencillo 6 mm | 6,5 |
| Ventanas | Cristal doble 6+6 | 3,4 |
| Ventanas | Cristal doble con cámara | 3 |
| Puertas | Puertas Madera ciega | 3,5 |
| Puertas | Madera y cristal | 3,9 |
| Puertas | Metálica opaca | 5,8 |
| Puertas | Metálica y cristal doble | 4,6 |
Calculo de Aporte de frigorias por Radiación:
Como las paredes y techos son un obstaculo para la entrada de radiación solar al local, en este caso se considera que el calor por estos puntos solo entra por conducción y convección y no por radiación. Caso contrario a las ventanas, donde parte de los rayos solares atraviesan el elemento traslucidos, e incide sobre las superficies interiores de los locales, calentándolas, e incrementando la temperatura del ambiente interior. Es por ello que para ventanas, además de la conducción y convección, debemos considerar la radiacion.
Aporte de frigorias por radiación en ventanas:
Las cargas por radiación se obtienen con la siguiente formula:
Q radiación (frigorias/hora) = 0.86 X R x f x S
R = Es el valor unitario de radiación [w/m2]
S = Superficie de la ventana [m2].
f = Factor corrector de atenuación por persiana, cortinas o toldos.
R= Es un valor que depende de factores especidicos como punto de localización, es por ello que para hacer un calculo general, vamos a usar un valor critico de 520 w/m2 Este valor es la Carga máxima de radiación que va tener la zona donde esta ubicado el salón, y el equipo encendido.
f= 0,65, es uin factor que toma en cuenta la modificación de posibles persianas enla entrada perfecta de rauos solares.
Q radiación (frigorias/hora) = 0.86 X 520 W/m2 x 10m2 x 0.65 =2906 Frigorias/hora
Aporte de frigorias por fuentes internas dentro del local:
Aporte de frigorias por número de personas y su actividad:
En la siguiente tabla podemos observar algunos valores de calor liberado por persona, de acuerdo a su actividad.
| Actividad | Sensible | Latente |
| Persona sentada trabajo intelectual | 50 Frigorias/ hora p | 38 Frigorias/ hora p |
| De pie, paseando (tiendas) | 50 Frigorias/ hora p | 60 Frigorias/ hora p |
| Comiendo | 55 Frigorias/ hora p | 80 Frigorias/ hora p |
| Baile moderado | 60 Frigorias/ hora p | 150 Frigorias/ hora p |
| Marcha rápida | 75 Frigorias/ hora | 175 Frigorias/ hora p |
Aporte de Frigorias por aporte de calor de fuentes internas:
| Tipo de equipo | Calor sensible (W) | Calor latente (W) |
| Ordenador PC | 250 | 0 |
| Proy. Transparencias | 300 | 0 |
| Proy. Diapositivas | 200 | 0 |
| Televisor | 100 | 0 |
| Frigorífico | 300 | 0 |
| Equipo HI-FI | 200 | 0 |
| Copiadora pequeña | 1760 | 0 |
| Copiadora grande | 3515 | 0 |
| Sec. Pelo cabezal | 550 | 100 |
| Sec. Pelo ventil. | 675 | 120 |
| Horno 8kW con campana extrac. | 1260 | 0 |
| Horno 6,6 kW con campana extrac | 1055 | 0 |
| Horno 3 kW con campana extrac | 470 | 0 |
| Cafetera 12L. Con campana extrac. | 290 | 0 |
| Cafetera 12L. Sin campana extrac. | 750 | 250 |
| Cafetera 18L. Con campana extrac. | 470 | 0 |
| Cafetera 18L. Sin campana extrac. | 1130 | 370 |
| Cafetera 30L. Con campana extrac. | 615 | 0 |
| Cafetera 30L. Sin campana extrac. | 1525 | 475 |
Calculo de Aporte de frigorias por entrada de aire desde exterior:
El aire exterior puede llegar basicamente desde dos fuentes:
- Infiltraciones no planificadas, por ventanas, aperturas de puertas,etc.
- Aire de renovación calculado por ejem plo en aore acondicionado por ductos.
Cantidad de aire por infiltraciones:
Las infiltraciones de aire exterior pueden influir negativamente sobre el
confort al interior de un local y afectan el desempeño energético
Las infiltraciones se producen por diferencias de presiones, por la acción del viento, diferencia de
temperatura entre interior y exterior, donde influyen el tamaño y riempo de exposición con el exterior.
Las infiltraciones de aire hacen referencia a renovaciones no controladas de aire externo, la cual genera pérdidas energéticas por acondicionamiento adicional.
| Infiltraciones normal | Menor a 1 Volumen del local en una hora | |
| Infiltración Media | Entre 1 a 2 Volumen del local en una hora | |
| Infiltración alta | Entre 2 y 5 Volumen del local en una hora | |
| Infiltración Muy alta | Mas de 5 volumen del local |
Cantidad de aire por Renovaciones:
A pesar de que las infiltraciones de aire exterior, también aportan a las necesidades de renovación de aire interno, se diferencian en que la filtración se produce de forma no controlda..
En cambio el caudal de aire de renovación, es planificado, calculado y tambien monitoreado con el sensor de CO2
| Función del Local | Renovaciones del Volumen del local por hora |
| WC, inodoros | 04-05 Privados 08-15 Publicos |
| Aseos y baños | 05-07 |
| Duchas | 15-25 |
| Bibliotecas | 04-05 |
| Oficinas | 04-08 |
| Tintorerías | 05-15 |
| Cabinas de pintura | 25-50 |
| Garajes y parkings | 5 |
| Salas de decapado | 05-15 |
| Locales de acumuladores | 05-10 |
| Armarios roperos | 04-06 |
| Restaurantes y casinos | 08-dic |
| Industrias de Fundiciones | 08-15 |
| Remojos | 70-80 |
| Auditorios | 06-08 |
| Salas de cines y de teatros | 05-08 |
| Aulas | 05-07 |
| Salas de conferencias | 06-08 |
| Cocinas | 15-25 |
| Laboratorios | 08-15 |
| Locales de aerografías | 10-20 |
| Salas de fotocopias | 10-15 |
| Cuartos de máquinas | 10-40 |
| Talleres de montaje | 04-08 |
| Salas de laminación | 08-12 |
| Talleres de soldadura | 20-30 |
| Piscinas cubiertas | 03-04 |
| Despachos de reuniones | 06-08 |
| Cámaras blindadas | 03-06 |
| Vestuarios | 06-08 |
| Gimnasios | 04-06 |
| Tiendas y comercios | 04-08 |
| Salas de reuniones | 05-10 |
| Salas de espera | 04-06 |
| Lavanderías | 10-20 |
| Talleres | 10-20 |
| Habitaciones (hoteles…) | 03-08 |
Tambien se puede utilizar la siguiente tabla como guía de caudal de renovación:
| Categoría del aire interior exigible | dm3/s por persona |
| Calidad óptima del aire, usado en hospitales, clínicas, laboratorios y guarderías. | 20 |
| Calidad de aire buena. Usado en oficinas, salas comunes de hoteles y aulas de enseñanzas. | 12,5 |
| Calidad de aire media. Tipo de aire válido para el grueso de edificios, tales como, edificios comerciales, cines, teatros, salones de actos y representaciones, bares, salas de fiestas, gimnasios, establecimientos deportivos | 8 |
| Calidad baja. Para el resto de edificios no mencionados anteriormente. | 5 |
Podemos resumir que en aire acondicionado tipo split, ventana, o equipos son renovación el aire esterior solo entra al local por infiltraciones.
- En aire acondicionado tipo ducto el aire exterior puede entrar por infiltraciones y renovación
- El aire de ventilación ocasiona la carga sensible siguiente:
Calor sensible desde el aire exterior por infiltraciones:
Q aire exterior sensible. = 0.34 x V x (Texterior – Tinterior) x 0.86 (Frigorias/h)
Q = Potencia en frigorias/hora.
V= caudal en m3/h.
(Texterior – Tinterior) = Salto térmico exterior e interior del local (° C)
Sí las infiltraciones del local son normales, no deben pasar del volumen del local por hora. de esa manera se tiene:
Volumen del local = largo x ancho x alto = 10 m x 10 m x 2.5 m= 250m3/h
Q sensible infiltraciones = 0.34 x 250 m3/h x (35°C-20°C) x 0.86 =1096 Frigorias/hora
Calor Latente del aire exterior infiltraciones:
Parte del aire desde el exterior trae un contenido de humedad que debe ser disminuido. Para este fin se requiere un consumo de potencia frigorifica que a continuación vamos a calcular.
Q = 0.63 x V x (h2 – H1) x 0.86 (Frigorias(h)
Q= Calor latente proveniente del aire exterior por infiltraciones
V= Volumen de aire por infiltraciones.
H2 – H1 = Diferencia de humedad absoluta entre el aire del exterior y el interior del locall. Ejemplo humedad externa 80% y humedad interna del 50%.
Calculando se tiene:
Q latente infiltraciones = 0.63 x 250 m3/h x 30 x 0.86 (Frigorias/h)
Q latente infiltraciones = 4063 Frigorias/hora
En este caso No se adiciona al calculo el aire por renovación porque se va instalar aire acondicionado tipo split. En caso de seleccionar aire tipo ducto, de modo de buscar mejores condiciones de confort, debe buscarse el aire de renovación y adiccionarse a las infiltraciones tanto en sensible como latente.
Ejemplo de Calculo de Frigorias en Local:
Ejemplo 1 Calculo de frigorias en local en primer piso:
Se tiene un local en planta baja con unas dimensiones de 18 metros por 24 metros ( Bloque hormigón ) con ventanas de cristal sencillo 6 mm con 1m por 8m de dimensiones, ubicadas en los laterales (páredes largas).
Piso tipo Forjado 20 bovedilla hormigón, el techo es de Cubierta con teja y cámara aire, con un promedio de altura de 2.5 metros , la temperatura exterior a tomar es de 35°C con una humedad relativa de 85%.
El maximo de personas dentro del local a una misma hora, se estima en 18 personas con actividad fisica leve.
Los equipos dentro del local suman cerca de 600.
Calculo de Calor por conducción y convección a traves de paredes:
Calor a traves de Paredes Laterales
Area paredes laterales = largo x altura = 24 m x 2.5 m = 60 m2
Bloque hormigón K = 2 W/m2°C
Calor (Frigorias/hora) =0.86 x K x Area (m2) x (T exterior – T interior)
Calor (Frigorias/hora) = 0.86 x 2 W/m2°C x 60m2 z (35°C-21°C) =1444.8 frigorias/hora
Calor (Frigorias/hora) para dos paredes laterales = 2 x 1444.8 Frigorias/hora =2889.6 Frigorias/hora
Calor a través de paredes mas cortas (ancho):
Area paredes ancho = ancho x altura = 18 m x 2.5 m = 45 m2
Bloque hormigón K = 2 W/m2°C
Calor (Frigorias/hora) =0.86 x K x Area (m2) x (T exterior – T interior)
Calor (Frigorias/hora) = 0.86 x 2 W/m2°C x 45m2 z (35°C-21°C) =1083.6 frigorias/hora
Calor (Frigorias/hora) para dos paredes cortas ancho = 2 x 1083.6 Frigorias/hora =2167.2 Frigorias/hora
Calculo de Calor por convección y conducción a traves de techo:
Area techo = ancho x largio = 18 m x 24 m = 432 m2
Cubierta con teja y cámara aire K = 1,3 W/m2°C
Calor (Frigorias/hora) =0.86 x K x Area (m2) x (T exterior – T interior)
Calor (Frigorias/hora) = 0.86 x 1.3 W/m2°C x 432 m2 z (35°C-21°C) =6761.6 frigorias/hora
Calculo de Calor por conducción a traves de piso:
Area piso = ancho x largio = 18 m x 24 m = 432 m2
Forjado 20 bovedilla hormigón K = 1,3 W/m2°C
Calor (Frigorias/hora) =0.86 x K x Area (m2) x (T exterior – T interior)
Calor (Frigorias/hora) = 0.86 x 1.3 W/m2°C x 432 m2 z (35°C-21°C) = 6761.6 frigorias/hora
Calculo de calor por conducción a través de ventanas:
Area piso = ancho x largio = 8 m x 1 m = 8 m2
Ventanas Cristal sencillo 6 mm K = 6.5 W/m2°C
Como la ventana esta ubicada en la pared lateral cuyo K=2 W/m2°C cuya area se considero en el calculo anterior, vamos a quitar este valor porque ya fue incluido.
K usar = 6.5 – 2 = 4.5 W/m2°C
Calor (Frigorias/hora) =0.86 x K x A (m2) x (T exterior – T interior)
Calor (Frigorias/hora) = 0.86 x 4.5 W/m2°C x 8 m2 z (35°C-21°C) = 433.4 frigorias/hora
Frigorias debido a Calor por radiación a través de ventanas:
Q radiación (frigorias/hora) = 0.86 X R x f x S
R = Es el valor unitario de radiación [w/m2]
S = Superficie de la ventana [m2].
f = Factor corrector de atenuación por persiana, cortinas o toldos.
R= Es un valor que depende de factores especidicos como punto de localización, es por ello que para hacer un calculo general, vamos a usar un valor critico de 520 w/m2 Este valor es la Carga máxima de radiación que va tener la zona donde esta ubicado el salón, y el equipo encendido.
f= 0,65, es uin factor que toma en cuenta la modificación de posibles persianas enla entrada perfecta de rauos solares.
Q radiación (frigorias/hora) = 0.86 X 520 W/m2 x 8 m2 x 0.65 =2325.4 Frigorias/hora
Calculo de frigorias por fuentes internas:
El local esta destinado a 18 personas en oficina, como maximo a una misma hora.
Calor sensible: 50 Frigorias/ hora p x 18 p = 900 Frigorias / hora
Calor latente: 38 Frigorias/ hora p x 18 p = 684 Frigorias / hora
Calculo de frigorias por fuentes internas de calor:
Los equipos dentro del local suman cerca de 600 W.= 516 Frigorias / hora.
Frigorias por Calor por Infiltraciones y renovaciones de aire al local:
Calor sensible infiltraciones:
Infiltraciones normal se estima un volumen del local por hora.
Volumen = 18m x 24m x 2.5m=1080m3/h
Caudal de renovación = 45000 L/h persona x 18 p = 810000 L/h = 810 m3/h
Q aire exterior sensible. = 0.34 x V x (Texterior – Tinterior) x 0.86 (Frigorias/h)
Q = Potencia en frigorias/hora.
V= caudal en m3/h.
(Texterior – Tinterior) = Salto térmico exterior e interior del local (° C)
Q aire exterior sensible. = 0.34 x 1083 m3/h x (35°C – 21°C) x 0.86 (Frigorias/h) =4433 Frigorias/h
Calor Latente infiltraciones:
Caudal de renovación = 810 m3/h
Q = 0.63 x V x (H2 – H1) x 0.86 (Frigorias(h)
Q= Calor latente proveniente del aire exterior por infiltraciones
V= Volumen de aire por infiltraciones.
H2 – H1 = Diferencia de humedad absoluta entre el aire del exterior y el interior del local = 16
Q = 0.63 x 1083 m3/h x (16) x 0.86 (Frigorias/h) = 9388 Frigorias/h
Calor sensible renovación:
Para aplicación de oficinas se recomienda 12,5 dm3/s (L/s) x 3600 s/h = 45000 L/h por persona.
Caudal de renovación = 45000 L/h persona x 18 p = 810000 L/h = 810 m3/h
Q aire exterior sensible. = 0.34 x V x (Texterior – Tinterior) x 0.86 (Frigorias/h)
Q = Potencia en frigorias/hora.
V= caudal en m3/h.
(Texterior – Tinterior) = Salto térmico exterior e interior del local (° C)
Q aire exterior sensible. = 0.34 x 810 m3/h x (35°C – 21°C) x 0.86 (Frigorias/h) =3315 Frigorias/h
Calor latente renovación:
Caudal de renovación = 810 m3/h
Q = 0.63 x V x (H2 – H1) x 0.86 (Frigorias(h)
Q= Calor latente proveniente del aire exterior por infiltraciones
V= Volumen de aire por infiltraciones.
H2 – H1 = Diferencia de humedad relativa entre el aire del exterior y el interior del local = 16
Q = 0.63 x 810 m3/h x (16) x 0.86 (Frigorias/h) = 7021 Frigorias/h
Resultados del Calculo
| Tipo de calor | Valor |
| Calor por conducción y convección a través de pares mas largas | 2889.6 Frigorias/hora |
| Calor por conducción y convección a través de pares mas cortas. | 2167.2 Frigorias/hora |
| Calor por conducción y conducción a través de techo. | 6761.6 Frigorias/hora |
| Calor por conducción a través de piso | 6761.6 Frigorias/hora |
| Calor por conducción a través de ventanas | 433.4 Frigorias/hora |
| Calor por radiación a travpes de ventana | 2325.4 Frigorias/hora |
| Calor sensible por personas Calor latente por personas | 900 Frigorias / hora 684 Frigorias / hora |
| Calor por fuente de calor internas | 516 Frigorias / hora. |
| Calor sensible por infiltraciones Calor latente por infiltraciones | 4433 Frigorias/h 9388 Frigorias/h |
| Calor sensible por renovación Calor latente por renovación | 3315 Frigorias/h 7021 Frigorias/h |
| Calor Sensible total Calor Latente total | 30500 Frigorias/h 17093 Frigorias/h |
Otros Cálculos de FRIGORIAS Aire acondicionado:
Cálculo de aire acondicionado según metros cuadrados
Ingeniero Mecánico con amplia experiencia en diseño, formación, análisis y gestión de proyectos.
http://www.uc.edu.ve/
Miembro activo del Colegio de Ingenieros de Venezuela (CIV)
- Credencial: 131187
- Fecha de afiliación: [05, 2002]
https://www.civ.net.ve/
Mi carrera profesional se ha centrado en el campo de la Refrigeración Industrial y Comercial, donde he desempeñado roles de consultor y formador en diversas organizaciones en Venezuela. He tenido el honor de trabajar con las siguientes instituciones:
Multiskill Consultoría y Formación, con sede en Valencia, Venezuela.
Creaaca Centro de Refrigeración y Aire Acondicionado, ubicado en Caracas, Venezuela.
Conforempresarial, Consultoría y Formación empresarial. Maracay, Aragua,Venezuela.
Mi pasión por la ingeniería mecánica y mi experiencia en el campo de la refrigeración me han permitido contribuir de manera significativa al desarrollo de esta industria en Venezuela. Estoy comprometido con la excelencia en mi trabajo y en la formación de futuros profesionales en esta área.
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