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¿Cuántas Frigorías Necesito?

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.
Método para calcular las frigorias que necesita un local

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
AREA DEL
LOCAL M2
 APLICACIÓN
HOGAR
 APLICACIÓN
COMERCIAL
Menos de
75 Pies2
Menos de
7 m2
1750 Frigorias / h2250 Frigorias / h
107 pies210 m22250 Frigorias / h3000 Frigorias / h
161 pies215 m23000 Frigorias / h3500 Frigorias / h
214 pies 220 m23500 Frigorias / h4500 Frigorias / h
268 pies 225 m24500 Frigorias / h6000 Frigorias / h
321 pies 230 m26000 Frigorias / h7500 Frigorias / h
375 pies 235 m27500 Frigorias / h8500 Frigorias / h
428 pies 240 m29000 Frigorias / h10000 Frigorias / h
482 pies 245 m210500 Frigorias / h11500 Frigorias / h
536 pies 250 m212000 Frigorias / h13250 Frigorias / h
642 pies 260 m214500 Frigorias / h16000 Frigorias / h
750 pies 270 m217000 Frigorias / h18000 Frigorias / h
856 pies 280 m219500 Frigorias / h21500 Frigorias / h
964 pies 290 m222000 Frigorias / h23500 Frigorias / h
1070 pies 2100 m224000 Frigorias / h25000 Frigorias / h
Tabla de Cuantas frigorías se necesitan según área y aplicación

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]
TipoParedes Simple de ladrillo 9   3,5
ParedBloque hormigón   2
ParedLadrillo 12 + cámara + ladrillo 4  1,5
ParedLadrillo 12 + cámara + ladrillo 7 1,4
ParedLadrillo 12 + aislante 4 cm + ladrillo 4  0,7
ParedTabiques interiores Tabique 4  3,5
ParedTabique 7  3,1
ParedPladur sin aislar  4,6
ParedPladur aislado  1,4
TechoTechos Terraza con catalana   1,7
TechoTerraza asilada  1,3
TechoCubierta de teja sin cámara  1,7
TechoCubierta con teja y cámara aire  1,3
TechoCubierta con teja aislada  1,4
TechoSensible transmisión
Temperatura del techo muy arriba
del local
8,1
TechoTecho con chapa aislada  2,3
PisoSuelos Sobre terreno  1,1
PisoForjado 15 bovedilla cerámica  1,4
PisoForjado 20 bovedilla cerámica 1,3
PisoForjado 20 bovedilla hormigón 1,3
VentanasVentanas Cristal sencillo 6 mm  6,5
VentanasCristal doble 6+6  3,4
VentanasCristal doble con cámara  3
PuertasPuertas Madera ciega  3,5
PuertasMadera y cristal  3,9
PuertasMetálica opaca  5,8
PuertasMetálica y cristal doble  4,6
Tabla de valor K para encontrar frigorias por conducción

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 SensibleLatente
Persona sentada trabajo intelectual50 Frigorias/ hora p38 Frigorias/ hora p
De pie, paseando (tiendas)50 Frigorias/ hora p60 Frigorias/ hora p
Comiendo55 Frigorias/ hora p80 Frigorias/ hora p
Baile moderado60 Frigorias/ hora p150 Frigorias/ hora p
Marcha rápida75 Frigorias/ hora  175 Frigorias/ hora p
Tabla de frigorias por fuentes electricas internas

Aporte de Frigorias por aporte de calor de fuentes internas:

Tipo de equipoCalor sensible (W)Calor latente (W)
Ordenador PC2500
Proy. Transparencias3000
Proy. Diapositivas2000
Televisor1000
Frigorífico3000
Equipo HI-FI2000
Copiadora pequeña17600
Copiadora grande35150
Sec. Pelo cabezal550100
Sec. Pelo ventil.675120
Horno 8kW con campana extrac.12600
Horno 6,6 kW con campana extrac10550
Horno 3 kW con campana extrac4700
Cafetera 12L. Con campana extrac.2900
Cafetera 12L. Sin campana extrac.750250
Cafetera 18L. Con campana extrac.4700
Cafetera 18L. Sin campana extrac.1130370
Cafetera 30L. Con campana extrac.6150
Cafetera 30L. Sin campana extrac.1525475
Calores por fuentes internas

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 normalMenor a 1 Volumen del local en una hora
Infiltración MediaEntre 1 a 2 Volumen del local en una hora
Infiltración alta Entre 2 y 5 Volumen del local en una hora
Infiltración Muy altaMas de 5 volumen del local
Tazas de infiltraciones de aire desde el exterior

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 LocalRenovaciones del
Volumen del local por hora
WC, inodoros04-05 Privados
08-15 Publicos
Aseos y baños05-07
Duchas15-25
Bibliotecas04-05
Oficinas04-08
Tintorerías05-15
Cabinas de pintura25-50
Garajes y parkings5
Salas de decapado05-15
Locales de acumuladores05-10
Armarios roperos04-06
Restaurantes y casinos08-dic
Industrias de Fundiciones08-15
Remojos70-80
Auditorios06-08
Salas de cines y de teatros05-08
Aulas05-07
Salas de conferencias06-08
Cocinas15-25
Laboratorios08-15
Locales de aerografías10-20
Salas de fotocopias10-15
Cuartos de máquinas10-40
Talleres de montaje04-08
Salas de laminación08-12
Talleres de soldadura20-30
Piscinas cubiertas03-04
Despachos de reuniones06-08
Cámaras blindadas03-06
Vestuarios06-08
Gimnasios04-06
Tiendas y comercios04-08
Salas de reuniones05-10
Salas de espera04-06
Lavanderías10-20
Talleres10-20
Habitaciones (hoteles…)03-08
Tabla de renovaciones segun tipo de local

Tambien se puede utilizar la siguiente tabla como guía de caudal de renovación:

Categoría del aire interior exigibledm3/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
Cantidad de renovación por persona

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 calorValor
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 piso6761.6 Frigorias/hora
Calor por conducción a través de ventanas433.4 Frigorias/hora
Calor por radiación a travpes de ventana2325.4 Frigorias/hora
Calor sensible por personas
Calor latente por personas
900 Frigorias / hora
684 Frigorias / hora
Calor por fuente de calor internas516 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
Resultados del calculo

Otros Cálculos de FRIGORIAS Aire acondicionado:

Cálculo de aire acondicionado según metros cuadrados

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