Configuración de instalaciones de frío y climatización
Para el diseño y configuración de las instalaciones de climatización y refrigeración se requieren ciertos conocimientos técnicos que permitan la realización de cálculos y la generación de documentación técnica asociada, cumpliendo con la normativa vigente.
Este libro desarrolla los contenidos del módulo de Configuración de Instalaciones de Frío y Climatización, por lo que está enfocado a los alumnos del ciclo formativo de grado medio de Técnico en Instalaciones Frigoríficas y de Climatización, enmarcado en la familia profesional de Instalación y Mantenimiento, siendo también apto como material complementario en los certificados de profesionalidad IMAR108 Montaje y Mantenimiento de Instalaciones Frigoríficas e IMAR208 Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Climatización y Ventilación-Extracción. Igualmente, resultará útil para todos aquellos instaladores, profesionales o personas con interés en este sector.
Para un mejor desarrollo de los contenidos se incluyen recursos didácticos, tales como guías de uso de software de cálculo, tablas, esquemas, planos, glosarios, actividades propuestas y cuestionarios de autoevaluación, entre otros.
Índice
PRESENTACIÓN ............................................................................................................. 9
1. INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN-VENTILACIÓN ............................................ 11
Objetivos ......................................................................................................................... 11
Mapa conceptual ............................................................................................................... 12
Glosario ........................................................................................................................... 12
1.1. Introducción .......................................................................................................... 13
1.2. Clasificación ......................................................................................................... 13
1.3. Elementos constituyentes y características técnicas ............................................. 17
1.4. Descripción y análisis de instalaciones de climatización ....................................... 19
1.4.1. Instalaciones todo aire ....................................................................................... 19
1.4.2. Fancoils .............................................................................................................. 20
1.4.3. Planta enfriadora ................................................................................................ 24
1.4.4. Equipos autónomos ........................................................................................... 25
1.4.5. Instalaciones de volumen de refrigerante variable VRV ................................... 28
Resumen ..................................................................................................................... 31
Ejercicios propuestos................................................................................................... 32
Práctica 1 ................................................................................................................... 32
Actividades de autoevaluación .................................................................................. 33
2. REPRESENTACIÓN DE PLANOS Y ESQUEMAS DE PRINCIPIO ....................... 35
Objetivos ..................................................................................................................... 35
Mapa conceptual ......................................................................................................... 36
Glosario ....................................................................................................................... 36
2.1. Normativa en representación de planos y esquemas .......................................... 37
2.1.1. Escalas y formatos ........................................................................................... 37
2.1.2. Representación gráfica de máquinas .............................................................. 42
2.1.3. Representación gráfica de instalaciones ......................................................... 44
2.2. Simbología normalizada empleada .................................................................... 45
2.3. Programa informático de representación ............................................................ 47
2.4. Esquemas de principio de instalaciones ............................................................. 50
Resumen .................................................................................................................... 53
Ejercicios propuestos................................................................................................... 53
Práctica 2 .................................................................................................................... 54
Actividades de autoevaluación ................................................................................... 55
3. CONFIGURACIÓN DE REDES DE AGUA PARA INSTALACIONES
DE REFRIGERACIÓN Y CLIMATIZACIÓN .................................................................57
Objetivos ..................................................................................................................... 57
Mapa conceptual ......................................................................................................... 58
Glosario ...................................................................................................................... 58
3.1. Elementos de instalaciones de agua .................................................................. 59
3.1.1. Tuberías .......................................................................................................... 59
3.1.2. Bombas y circuladores .................................................................................... 63
3.1.3. Depósitos acumuladores ................................................................................. 66
3.1.4. Vasos de expansión ......................................................................................... 68
3.2. Dimensionado de la instalación .......................................................................... 70
3.2.1. Cálculo de redes de tuberías .......................................................................... 70
3.2.2. Selección de los elementos de la instalación ................................................. 78
3.3. Esquemas de principio ...................................................................................... 84
Resumen .................................................................................................................. 85
Ejercicios propuestos................................................................................................ 86
Práctica 3 ................................................................................................................. 88
Actividades de autoevaluación ................................................................................. 89
4. CONFIGURACIÓN DE CONDUCTOS DE AIRE .................................................. 91
Objetivos .................................................................................................................. 91
Mapa conceptual ...................................................................................................... 92
Glosario ..................................................................................................................... 92
4.1. Configuración de conductos de aire .................................................................. 93
4.1.1. Elementos de instalaciones de aire acondicionado y ventilación ...................... 93
4.2. Dimensionado de la instalación ....................................................................... 102
4.2.1. Cálculo y trazado de los conductos de aire .................................................. 102
4.2.2. Pérdidas de carga, velocidades y manejo de ábacos ................................. 109
4.3. Dimensionado de la instalación ...................................................................... 110
4.3.1. Selección de rejillas y difusores ................................................................ 111
4.3.2. Selección de ventiladores ........................................................................... 114
4.4. Programas de cálculo ..................................................................................... 119
4.4.1. Cálculo de una instalación mediante Ductzone ........................................... 119
4.4.2. Cálculo de una instalación mediante Isover ................................................. 121
Resumen .............................................................................................................. 121
Ejercicios propuestos........................................................................................... 122
Práctica 4 ............................................................................................................ 124
Actividades de autoevaluación ........................................................................... 125
5. INSTALACIONES FRIGORÍFICAS ............................................................. 127
Objetivos .......................................................................................................... 127
Mapa conceptual ............................................................................................ 128
Glosario .......................................................................................................... 128
5.1. Instalaciones con fluidos refrigerantes .................................................... 129
5.2. Elementos constituyentes y características técnicas ............................... 131
5.2.1. El compresor ......................................................................................... 131
5.2.2. El condensador ..................................................................................... 132
5.2.3. El evaporador ........................................................................................ 133
5.2.4. Elementos de expansión ....................................................................... 135
5.2.5. Elementos de regulación, control y seguridad ....................................... 137
5.2.6. Tuberías ................................................................................................. 138
5.3. Clasificación de las instalaciones frigoríficas ............................................ 140
5.3.1. Instalaciones frigoríficas con HFC ......................................................... 140
5.3.2. Instalaciones frigoríficas con CO2 .......................................................... 142
5.3.3. Instalaciones de refrigeración por absorción .......................................... 144
Resumen ........................................................................................................... 147
Ejercicios propuestos......................................................................................... 147
Práctica 5 .......................................................................................................... 148
Actividades de autoevaluación .......................................................................... 149
6. CÁMARAS FRIGORÍFICAS .......................................................................... 151
Objetivos .......................................................................................................... 151
Mapa conceptual ............................................................................................... 152
Glosario ............................................................................................................. 152
6.1. Cámaras frigoríficas: comerciales e industriales ........................................ 153
6.2. Cargas térmicas en instalaciones frigoríficas ............................................. 156
6.2.1. Cálculo de la carga térmica debida a las pérdidas por transmisión
por cerramientos (paredes, techo y suelo) Q1 ................................................. 157
6.2.2. Cálculo de la carga térmica por renovaciones de aire ............................ 161
6.2.3. Cálculo de la carga térmica por refrigeración o congelación del producto ....... 162
6.2.4. Cálculo de distintas cargas térmicas por servicio o internas de la cámara ..... 170
6.2.5. Cálculo de la carga térmica total y de la potencia frigorífica ........................... 172
6.3. Cálculo y diseño de cámaras frigoríficas ............................................................ 173
6.4. Configuración de instalaciones: selección de máquinas y elementos................ 177
6.4.1. Espesor del aislamiento .................................................................................. 177
6.4.2. Evaporador, compresor y condensador ........................................................... 178
6.4.3. Tuberías y sistema de expansión .................................................................... 179
6.5. Programas de cálculo .......................................................................................... 181
6.6. Representación de planos y esquemas de principio .......................................... 182
Resumen ................................................................................................................... 185
Ejercicios propuestos................................................................................................. 187
Práctica 6 .................................................................................................................. 190
Actividades de autoevaluación .................................................................................. 190
7. ELABORACIÓN DE LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA Y ADMINISTRATIVA ...... 193
Objetivos ..................................................................................................................... 193
Mapa conceptual ......................................................................................................... 194
Glosario ....................................................................................................................... 194
7.1. Normativa de aplicación a instalaciones térmicas y las instalaciones
de refrigeración ............................................................................................................ 195
7.2. Normas europeas sobre gases fluorados de efecto invernadero ......................... 196
7.3. Legalización y puesta en servicio de instalaciones .............................................. 198
7.3.1. Registro y puesta en servicio de instalaciones térmicas en edificios ................. 198
7.3.2. Registro y puesta en servicio de instalaciones frigoríficas ................................. 199
7.4. Elaboración de presupuestos ................................................................................ 200
7.4.1. Costes directos ................................................................................................... 201
7.4.2. Costes indirectos ................................................................................................ 202
7.4.3. Ejemplo de cálculo del coste de una unidad de obra ........................................... 203
7.4.4. Precios e importe ................................................................................................. 205
7.4.5. Otros aspectos importantes ................................................................................. 206
7.4.6. Presentación de presupuestos ............................................................................. 207
Resumen ........................................................................................................................ 209
Ejercicios propuestos.................................................................................................... 210
Práctica 7 ....................................................................................................................... 210
Actividades de autoevaluación .................................................................................... 211