Principios de Transferencia de Calor y Fundamentos de Sistemas HVAC

1. Tipos de Transferencia de Calor

1.1. Conducción

Se produce a través de un sólido a un líquido, siempre que exista un gradiente de temperatura.

1.1.1. Conductividad Térmica

Cantidad de calor que, en condiciones estacionarias, pasa en la unidad de tiempo a través de la unidad de área de una muestra de material cuando se establece una diferencia de temperatura unitaria.

1.2. Convección

Se produce siempre que haya una superficie y un fluido en movimiento, y estos se encuentren a distintas temperaturas.

1.2.1. Coeficiente Superficial de Transferencia Térmica (h)

Flujo que se transmite por unidad de área desde o hacia una superficie en contacto con el aire, cuando entre este y la superficie existe una diferencia unitaria de temperatura.

Convección – Resistencia Térmica: R = 1/h. (Ver tabla de referencia para la dirección de flujos).

1.2.2. Coeficiente Global de Transferencia de Calor “U” (Transmitancia Térmica)

Indica la cantidad de calor intercambiada en una hora a través de una pared.

1.3. Radiación

Se produce entre dos superficies a distintas temperaturas, transfiriendo energía en forma de calor.

2. Reglamentación Térmica

Establece requerimientos mínimos de transmitancia térmica para techumbres, ventanas, pisos ventilados y muros. Esta dependerá de la zona geográfica. (Ver tabla de referencia).

3. Conceptos Clave en Climatización (HVAC)

• HVAC: Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado.
• Caudal: Volumen de agua que atraviesa una superficie en un tiempo determinado.
• Flujo Másico: V (caudal) x densidad. Se refiere a la cantidad de masa de aire que se mueve a través de un sistema de climatización por unidad de tiempo. Este concepto es fundamental para dimensionar y diseñar sistemas de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC).
• La densidad del aire disminuye con la altura.
• UMA (Unidad Manejadora de Aire): Es una máquina utilizada para acondicionar y hacer circular el aire como parte de un sistema de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC).

3.1. Importancia del Flujo Másico en Climatización

• Los equipos de climatización deben inyectar aire con un cierto flujo másico a un recinto.
• Lo que produce que el aire enfríe la sala no es el caudal, sino el flujo másico.

4. Componentes y Funcionamiento de un Sistema HVAC

4.1. Estructura General

1. Producción: Es la máquina de aire acondicionado que genera frío o calor.
2. Distribución
3. Unidad Terminal

4.2. Producción de Agua Fría

(Este es un componente clave dentro de la fase de producción en muchos sistemas HVAC, especialmente para refrigeración).