1. República Bolivariana De Venezuela
Ministerio De Poder Popular Para La Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Maracaibo – Edo. Zulia
PROYECTO AIRE ACONDICIONADO
CALCULO DE CARGAS TERMICAS
Integrantes:
Karla Goitke C.I. 16.464.346
Eduardo Valecillos C. I. 17.604.840
Maracaibo, Julio 2013

2. Introducción
El siguiente proyecto que se presenta a continuación es de gran
importancia ya que se aplicaran los conocimientos adquiridos en la
materia de aire acondicionado, el proyecto consta de varios pasos y
selección del área acondicionar para el proyecto que se presentara a
continuación es de uso residencial el cual se procederá a realizar los
respectivos cálculos de aéreas y cargas térmicas así determinar cual es
la carga y poder así realizar la mejor opción a la hora de elegir el
equipos o los equipos a utilizar en el proyecto

3. Proyecto de Aire Acondicionado
Ubicación del diseño.
Maracaibo – Estado Zulia.
Dirección.
Sector Santa Clara. Cajellon San Benito
Uso.
Habitacional - Domestico
Horario de estadía de personas en la casa.
Hora Personas Edad(es)
7:00am a 12:00pm 2 25, 02 años
12:00pm a 5:00pm 3 25, 05, 02 años
5:00pm a 7:00am 4 26, 25, 05, 02 años
Condiciones del diseño.
Condiciones Exteriores de Diseño
Temperatura de Bulbo Seco 95 ºF (35 ºC)
Temperatura de Bulbo Húmedo 82,4 ºF (28 ºC)
Humedad Relativa 60 %
Humedad Específica 152 granos/lbm
Velocidad del Viento 7 ½ MPH
Condiciones Interiores de Diseño
Temperatura de Bulbo Seco 74 ºF (23,33 ºC)
Temperatura de Bulbo Húmedo 61,5 ºF (16,39 ºC)
Humedad Relativa 50%
Humedad Específica 65 granos/lbm

4. Áreas de las Paredes Externas.
Áreas de la Paredes Externas
Orientación
Longitud
(m)
Altura
(m)
Área
(m2)
Factor de
Transformación
Área
(pie2)
N 8 2.40 19.40
1 pie2 / 0.3048 *
Área m2
63.64
S 8 2.40 19.40 63.64
E 10 2.40 24 78.74
O 10 2.40 24 78.74
Variación de temperatura diaria.
20°F
Cálculo de ganancia de calor por aire exterior.
Qs = Qf / V * Cp (Tbs exterior – Tbs interior)
Dónde:
Qf = Volumen de aire exterior entrando = 4800 pie 3
Qf = Pie 3/ lb x habitantes x 60 minutos / Hr
Qf = 20 pie 3 / lb x 4 habitantes x 60 minutos / Hr
Qf = 4800 pie 3
Cp = 0.24 Btu / lb °F
V = volumen especifico = 14.6 pie³ / lb
Qs = Qf / V * Csp (Tbs exterior – Tbs interior)
Qs = 4800 pie ³ / hr / 14.6 pie ³ / lb * 0.24 Btu lb * ºF (95 ºF – 74 ºF)
Qs = 1656.98 Btu / Hr

5. Ganancia de calor por vidrio (Conducción + Convección).
Tipo de vidrio: Sencillo ordinario color oscuro
Orientación
Número de
Ventanas
Área del vidrio (pie2)
Norte 1 1.20m x 1.10m = 1.32m2 = 4.33pie2
Sur 2
1.20m x 1.10m=1.32m2=4.33pie2 x2
=8.66pie2
Este 2
1.20m x 1.10m=1.32m2=4.33pie2 x2
=8.66pie2
Oeste 2
1.20m x 1.10m=1.32m2=4.33pie2 x2
=8.66pie2
Ganancia de calor por radiación vidrios.
Qv = Av * Fv * Fm * Fs
Av = área de vidrio
Fv = factor de vidrio (tabla 2.7)
Fm = marco metálico = 1.17
Fs = factor de sombra por la tabla 2.8
Qv norte = 4.33 pie² * 16 Btu/h pie² * 1.17 * 0.75
Qv norte = 60.79 Btu / h
Qv sur = 8.66 pie² * 11 Btu/h pie² * 1.17 * 0.75
Qv sur = 83.59 Btu/h
Qv este = 8.66 pie² * 11Btu/h pie² * 1.17 * 0.75
Qv este = 83.59 Btu/h
Qv oeste = 8.66 pie² * 163Btu/h pie² * 1.17 * 0.75
Qv oeste = 1238.66 Btu/h
Qv (total) = 60.79 Btu / h + 83.59 Btu/h + 83.59 Btu/h + 1238.66 Btu/h

6. Qv (total) = 1466.63 Btu / h
Ganancia de calor por paredes.
Qp = μ Ap * (Δ Te)
Donde:
μ = 1 / Rt = 1/ 3.80 = 0.26 Btu / Hr pie2 °F
Rt = Resistencia térmica total
Rt = Rb + Rfi + Rai + Rfe + Rv
Rb = 2.5 Hr pie2 °F / Btu (tabla 2.9 resistencia del bloque)
Rfi = 3 (0.10) = 0.30 (para un friso interior de ½ “de espesor tabla 2.9)
Rai = 0.68 (para aire quieto a nivel de puertas tabla 2.9)
Rfe = 0.10 + 0.10 = 0.20 (para un friso exterior de ½ “de espesor tabla
2.9)
Rv = 0.25 (resistencia del viento para 7½ mph tabla 2.9)
Rt = 3.83 Hr pie2 °F / Btu.
Área de la pared exterior
Ap = área de la pared
Ap norte = 8 m * 2.40 m = 19.40 m2 = 63.64 pie2
Ap sur = 8 m * 2.40 m = 19.40 m2 = 63.64 pie2
Ap este = 10 m * 2.40 m = 24 m2 = 78.74 pie2
Ap oeste = 10 m * 2.40 m = 24 m2 = 78.74 pie2
Diferencia equivalente corregida de temperatura
Δ Te = Diferencia equivalente corregida de temperatura
Δ Te = α +Δ Te + b (Fv10º/Fv40º) (Δ Tem - Δ Tes)
Δ Te = 6 °F + 21 °F + 0.55 (130 / 222) (15.06 – 11.04)
Δ Te = 28.29 °F

7. α = factor de corrección de la diferencia equivalente de temperatura
(tabla 2.10)
Δ Te = 95°F – 74°F = 21°F
Interpolando en tabla 2.10 tenemos que α = 6ºF
α = 6 °F
b = 0.55 por ser paredes de color claro
Fv10º = 130 (24 agosto, orientación NO a las 4 pm, tabla 2.7)
Fv40° = 222 (24 agosto, orientación NO a las 4 pm, tabla 2.12)
Peso del muro pared tomando en cuenta el peso del bloque y los frisos
P = Pb + Pfi + Pfe = 40 lb/ pie³ + 4.8 + 4.8 = 49.6 lb/ pie³
Pb = 40 lb/ pie³ (tabla 2.9 paso del bloque)
Pfi = 4.8 lb/ pie³ (peso del friso interior)
Pfe = 4.8 lb/ pie³ (peso del friso exterior)
ΔTem = 15.06 ºF (diferencia equivalente de temperatura a la hora
considerada por la pared a la sombra tabla 2.11)
ΔTes = 11.04 (diferencia equivalente de temperatura a la hora
considerada por la pared a la sombra tabla 2.11)
Cálculo de ganancia de calor por paredes.
Qp norte =0.26 Btu / Hr pie2 °F (63.64 pie2) (21 °F)
Qp norte = 347.47 Btu / Hr
Qp sur = 0.26 Btu / Hr pie2 °F (63.64 pie2) (21 °F)
Qp sur = 347.47 Btu / Hr
Qp este = 0.26 Btu / Hr pie2 °F (78.74 pie2) (21 °F)
Qp este = 429.92 Btu / Hr
Qp oeste = 0.26 Btu / Hr pie2 °F (78.74 pie2) (21 °F)
Qp oeste = 429.92 Btu / Hr

8. Qptotal = 347.47 Btu/Hr + 347.47 Btu / Hr + 429.92 Btu / Hr + 429.92
Btu / Hr
Qptotal =1554.78 Btu / Hr
Ganancia térmica por iluminación.
Qilum = Apiso x Filum x Falm x Fmult x Fconv
Qilum = 211.61 Pie2 x 2,85 Watt/ Pie2 x 1 x 3,41 Btu Hr / vatios x 1.25
Qilum = 2570.66 Btu / Hr
Apiso= Área del piso = 64.5 m2 = 211.61 Pie2
(No se toma en cuenta las áreas del piso en los baños ni en el porche
ya que no son acondicionables).
Filum = Factor de iluminación = 10000 watt / 211.61 Pie2 = 2,85 Watt/
Pie2
Falm = Factor de almacenamiento= 1
(Factor de almacenamiento para 12 horas de uso diario).
Fconv = Factor de convección = 3,41 Btu Hr / vatios
Fmult = Factor multiplicador = 1,25
(Factor multiplicador de características de luces en el ambiente).
Ganancia de calor por equipos.
Qequipo = (Kv consumido por equipo) * (3.412Btu / hr Kv)
Qequipo = 742.5 Kv * (3.412 Btu/hr)
Qequipo = 2533.5 Btu/hr
(Equipos utilizados en la vivienda, tabla 2.15)

9. Ganancia de calor por personas sensible.
Qps = (número de personas) * (factor de actividad)
Qps = 4 personas * 175 Btu/hr
Qps = 700 Btu/hr
Ganancia de calor por personas latente.
Qpl = (número de personas) * (factor de actividad)
Qpl = 4 personas * 175 Btu/hr
Qpl = 700 Btu/hr
Consumo eléctrico estimado para una familia de 4 personas
Equipos Horas de uso (mes)
Secadora 30
Lavadora 30
Televisor 180
Cocina 67.5
Nevera 240
Microondas 15
Iluminación 150
Computador 30
Consumo eléctrico Total 742.5Kv

10. Ganancia de calor por puertas.
Ap= Área de la puerta = 1.10 m x 2.10 m = 2.31 m2 = 7.57 Pie2
Puerta de madera resistencia térmica= 2.17 Hr Pie2ºF/ BTU.
(Resistencia Hr Pie2ºF/ BTU, según tabla 2.9)
Tb= Tin+1/2(Tex – Tin)
Tb=74 ºF + ½ (95 ºF – 74 ºF)
Tb=84,5 ºF
μ = 1 / Rt = 1/ 3.80 = 0.26 Btu / Hr pie2 °F
Qpuertas = μ x Ap x (Tb – Tin)
Qpuertas =0.26 Btu / Hr pie2 °F x 7.57 Pie2 x (84,5 ºF - 74 ºF)
Qpuertas = 20.66 BTU/Hr x 2 puertas
Qpuertas = 41.32 BTU/Hr
Carga total = Sumatoria de cargas calculadas
Qtotal = Qs+ Qv+ Qp+ Qilum+ Qequipo+ Qps+ Qpl+ Qpuertas
Qtotal = 1656.98 Btu / Hr+ 1466.63 Btu / Hr+ 1554.78 Btu / Hr+
2570.66 Btu / Hr+ 2533.5 Btu/hr+ 700 Btu/hr+ 700 Btu/hr+ 41.32
BTU/Hr
Qtotal =11223.87 BTU/Hr