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Fundamentos teoricos del diseiio de conductos de aire 114 
1.4.3 PERDIDAS SECUNDARIAS 
Se consideran en este tipo de perdidas los elementos de tuberia 
caracterizados por cambios de magnitud o de forma de las secciones, asi 
como cambios de direcci6n en la tu beria. 
Experimentalmente puede comprobarse que las perdidas de carga en 
estos casos obedecen a una formula general del tipo: 
Donde: 
c
2 
Llp=Kp
2
(2.9) 
Ap: Perdida de presi6n. (Pa) 
K: Coeficiente de forma del accesorio. 
c: Velocidad media del fluido. (m/s) 
p: Densidad del fluido. (kg/m3) 
El factor adimensional K representa la proporc10n total de perdida de 
presi6n estatica respecto de la perdida total de presi6n dinamica. 
Otra forma alternativa de determinar las perdidas es utilizando el 
concepto de longitud equivalente Le en la ecuaci6n de perdida de carga. 
El metodo consiste en determinar la longitud equivalente de tuberia 
recta, con igual diametro, que produzca una perdida de carga igual a la 
del accesorio: 
L c
2
Llp = f p /y 
2
(2.10) 
Le = K- (2.11) 
f 
Le: Longitud equivalente. (m) 
K: Coeficiente de forma del accesorio. 
D: Dia.metro de la tuberia. (m) 
f: Coeficiente de fricci6n de la tuberia. 
Los accesorios de una instalaci6n de conductos de aire pueden ser muy 
variados. Para la determinaci6n del coeficiente de perdidas en cada 
accesorio K, o la longitud equivalente del mismo Le, es recomendable 
acudir a los datos facilitados por el fabricante de los conductos. 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Fundamentos te6ricos del disefto de conductos de aire 115 
A continuaci6n se detalla el calculo de los accesorios mas comunes 
utilizados en una red de conductos de aire. 
PERDIDAS EN DERIVACIONES 
En las derivaciones de los conductos se origina una perdida de presi6n 
en el conducto que se deriva que esta relacionada con el angulo de 
derivaci6n y de un factor de perdidas K. Este depende de la relaci6n 
entre el caudal en la derivaci6n y el del conducto principal y de la 
relaci6n de areas del conducto en derivaci6n y el principal. La expresi6n 
de calculo queda: 
Donde: 
2 
a cP 
� Pcteriv = - · 'Kcieriv · P · -
90 2 
�Pder1v: Perdida de carga en la derivaci6n. (Pa) 
a: Angulo de la de1ivaci6n. (0)
K: Coeficiente de p 'rdidas en la derivaci6n. 
p: Densidad del aire. (kg/m3)
(2.12) 
cp: Velocidad del aire en el conducto principal. (m/ s) 
PERDIDAS EN CODOS 
La longitud equivalente producida por un codo circular que gira sobre 
uno de sus lados se puede determinar a partir de la expresi6n empirica: 
Donde: 
a ( R)(-2,1J{f
)°"26j 
Le
= G- 033--
90 ' G 
Le: La longitud equivalente. (m) 
a: Angulo de giro d L codo. (0 )
G: Dimension del conducto que gira. (m) 
N: Dimension del conducto que no gira. (m) 
R: Radio. (m) 
(2.13) 
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de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Fundamentos te6ricos del diseiio de conductos de aire 116 
1.5 RECUPERACION DE PRESION ESTATICA EN 
DERIVACIONES 
En una instalaci6n de distribuci6n de aire, si avanzamos en el sentido 
del movimiento del aire, el caudal va disminuyendo en cada derivaci6n. 
Un menor caudal exige una menor secci6n, por lo que los tramos de 
conducto van estrechandose en la direcci6n del flujo cada vez que 
aparece una d rivaci6n. Esta disminuci6n de caudal en el tramo 
siguiente a una derivaci6n pu de producir un cambio de velocidad, 
dep ndiendo de la sec i6n del tramo. 
Si onsideramos una derivaci6n cualesquiera, tendremos siempre una 
separaci6n del aire en dos flujos difi renciados. El que sigu por el 
conducto principal y el que se aparta en la derivaci6n. 
En un conducto por donde circula el aire, sin diferencia de cota 
geometrica, y despreciando el rozamiento, la variaci6n de v locidad y la 
pr si6n entre dos secciones del conducto estan rela ionadas par la 
expresi6n: 
2 2 
C1 
C, 
p 1 + p - = p2 + p --
2 2 
donde: 
p: Presi6n del aire. (Pa) 
p: Densidad del aire. (kg/m3) 
c: Velocidad del aire. (m/s) 
En una derivaci6n se cumplira dicha expres10n, y se debe cumplir 
tambien que el caudal antes de la derivaci6n sea igual a la suma del 
caudal que continua par el conducto principal y el que se desvia par la 
derivaci6n. 
Si c2 < c1, el incremento de presi6n sera: 
El incremento de presi6n sera positivo, con lo que se produce un 
incremento de la presi6n estatica debido a una disminuci6n de la presi6n 
din a.mica. 
Debido a las irreversibilidades del proceso, la ecuaci6n se modifica con 
un factor 0,75, pues no es posible en una evoluci6n real recuperar el 
100% de la disminuci6n de la presi6n dinamica. Finalmente, la ecuaci6n 
aproximada real, valida para el calculo de recuperaci6n de presi6n 
estatica es: 
Realizaci6n y anali.sis de los calculos termicos y de impulsion d aire de una instalaci6n 
d climatiza ion. Aplicaci6n en un mercaclo mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Fundamentos teoricos del diseiio de conductos de aire 
(2.14) 
Siendo: 
A}>r.e.: Recuperaci6n estatica en la derivaci6n. (Pa) 
p: Densidad del aire. (kg/m3) 
c1: La velocidad del fluido antes de la derivaci6n. (m/s) 
c2: La velocidad del fluido despues de la derivaci6n. (m/ s) 
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Realizacion y amilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
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1.6 DISTRIBUCION DE AIRE EN ESPACIOS ACONDICIONADOS 
El objetivo de este apartado es estudiar la distribuci6n de aire 
acondicionado despues de haber sido descargado el espacio a 
acondicionar. El estudio incluira la difusi6n en el aire del local, y los 
tipos y colocaci6n de los impulsores de salida del aire. 
1.6.1 CONDICIONES NECESAR/AS PARA UNA BUENA DISTRIBUCION DEL 
AIRE 
Las condiciones necesarias para una buena distribuci6n del aire en un 
local dependen de diversos factores que enumeraremos a continuaci6n: 
Temperatura 
El sistema de distribuci6n de aire debe estar proyectado para mantener 
la temperatura dentro de limites tolerables. En una habitaci6n se admite 
una variaci6n maxima de temperatura de 1 °Centre distintos puntos. 
Si existe fluctuaci6n de la temperatura media del ambiente interior, y 
ademas esta va acompafiada de desplazamiento de aire con las 
velocidades mas altas dentro de las recomendadas, o puede dar lugar a 
quejas por corrientes de aire. 
Velocidad del aire 
La velocidad del aire debe estar limitada en un local climatizado. Una 
velocidad excesiva crea molestias por corrientes de aire, y una velocidad 
insuficiente puede ser fuente de quejas por estancamiento. 
La tabla siguien te da las velocidades recomendables del aire en espacios 
acondicionados. Tambien incluye las reacciones de los ocupantes a 
distintas velocidades del aire dentro de una zona ocupada. 
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0-0,08
Quejas por estancamiento del 
Ninguna 
aire 
0,12 Proyecto ideal. Favorable 
Todas las aplicaciones 
comerciales 
Probablemente favorable, pero 
0,12..0,25 
la maxima velocidad admisible Todas las aplicaciones 
para personas sentadas es decomerciales 
0,25 m/s aproximadamente 
Desfavorable. Los papeles 
0,35 ligeros colocados en las mesas 
son insuflados 
Limite maximo para personas 
0,40 que se desplazan lentamente. Almacenes y comercios. 
Favorable 
Instalaciones de Velocidades mas altas de 
0,40-1,50 acondicionamiento de algunas acondicionamiento para 
fabricas. Favorable refrjgeraci6n localizada. 
Direcci6n del aire hacia las ocupantes 
La tabla anterior nos muestra que el movimiento del aire es deseable e 
incluso necesario. La direccion del aire impulsado respecto a los 
ocupantes tambien es un aspecto a tener en cuenta en la distribucion del 
aire. 
Se debe dirigir el aire acondicionado de forma que la corriente de aire 
llegue a los ocupantes desde encima de ellos, de frente, o de forma 
lateral. Las corrientes de aire que inciden en los ocupantes por los pies o 
por su espalda, provocan incomodidades. 
1.5.2 PRINCIP/0S DE LA DISTRIBUCION DEL AIRE 
Alcance o flecha 
El alcance o flecha es la distancia horizontal que recorre una corriente de 
aire desde su boca de salida. Este alcance se mide por la distancia entre 
la boca de salida hasta un punto donde la velocidad del aire alcanza un 
valor minimo de 0,25 m/s, y medido a 2, 1 metros del suelo. 
El alcance o distancia de propulsion es proporcional a la velocidad del 
aire a su salida de la boca de impulsion. Siendo independiente de la 
temperatura del aire suministrado y de la del local. 
Normalmente no es necesario que el alcance de una boca de impulsion 
sea la longitud total del local o habitacion. Es suficiente con que cubra el 
75% de esta. El movimiento de aire con ese alcance es suficiente para 
que exista una buena distribucion del aire acondicionado. Existe una 
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excepcion si hay una fuente de calor situada en la parte mas alejada de 
la habitacion. Entonces sera necesario aumentar la distancia de 
propulsion de la boca. 
Si existe una diferencia importante entre la temperatura del aire del local 
y la del aire de impulsion, se debe tener en consideracion la desviacion 
que sufrira el caudal de aire de impulsion al entrar en el local. Si el aire 
impulsado esta a una temperatura menor sufrira una desviacion 
descendente, y si esta a una temperatura mayor, la desviacion sera 
ascendente. Esta desviacion dependera de la induccion de la boca asi 
coma de las obstrucciones presentes y la altura del techo. 
Cafda 
Caida o elevacion es la distancia vertical que se desplaza el aire desde la 
boca de impulsion hasta el punto donde su velocidad ha disminuido a 
0,25 m/s. 
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Rejilla 
Re11lla 
--
Ca.Ida 
Flecha 
0.5 mis 
Area de 
dist ·buci6n 
-·-,-·-·-·-·-·--
2.40m 
ZONA HABITABLE 
' 
Figura 2. 2 
121 
-
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Area de distribuci6n 
Es la zona del local que dispone de una velocidad uniforme de 0,25 m/s. 
Nos informa de cual es la zona de influencia del impulsor. 
Amplitud 
La amplitud de un impulsor es la anchura maxima de la zona abarcada 
por el efecto del aire en un piano situado horizontalmente. 
lnducci6n 
Induccion es el arrastre del aire procedente del espacio a acondicionar 
por el aire impulsado por la boca de salida, y depende de la velocidad del 
aire de impulsion. El aire que llega directamente de la boca de impulsion 
se denomina primario. El aire de la habitacion que sera aspirado y 
arrastrado a lo largo de la trayectoria del aire primario se denomina 
secundario. La corriente total, formada por el aire primario y el 
secundario se denomina aire total. 
Como el alcance es funcion de la velocidad, y la disminucion de la 
velocidad en el tiempo depende de la relacion de induccion, el alcance 
depende a su vez de la induccion producida. La cantidad de induccion 
desde una boca de impulsion es una funcion directa del perimetro de la 
seccion recta de la corriente del aire primario. De dos bocas de la misma 
area, la de mayor perimetro tiene mayor induccion, y por tanto, su 
alcance es mas corto. Con un caudal de aire dado y descargado a una 
presion dada en un local, se obtienen la minima induccion y el maximo 
alcance median te una sola boca de salida de secci6n recta circular. Por el 
contrario, con una sola boca de salida en forma de rendija larga y 
estrecha se obtiene la mayor induccion y la distancia de propulsion mas 
corta. 
Difusi6n o dispersion 
La difusion es el angulo de divergencia de la corriente de aire despues de 
salir de la boca de impulsion. Se habla de divergencia vertical u 
horizontal dependiendo del piano donde se mida el angulo. 
Una boca de salida que descarga el aire uniformemente, sin interposicion 
de rejillas para divergencia o convergencia, produce una dispersion de 
entre 15° y 25° aproximadamente, en ambos pianos. Esto equivale a una 
dispersion aproximada de 15 centimetros por cada metro de propulsion. 
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lnfluencia de los deflectores sobre las bocas de impulsion 
Los deflectores son guias o aletas dispuestas en las bocas de impulsion 
para distribuir de una manera efectiva el fl.ujo de aire qu sal por ellas. 
Los d flectores pueden disponerse de div rsas fonnas para distribuir el 
caudal de aire. 
Los deflectores en posicion recta no producen efecto dispersante en el 
aire, la disp rsion suele ser de uno 20°. 
Los deflectores convergentes producen, aproximadamente, la misma 
dispersion que los colocados en forma recta, pero el alcance del aire es 
un 15% mayor que con deflector s r ctos. 
Las bocas de impulsion con deflectores divergentes pueden variar 
considerablemente la direccion y el alcance del aire de impulsion. Cuanto 
mas angulo de divergencia forcemos con las guias deflectoras, mayor 
sera la dispersion del aire y menor su alcance. 
Donde se emplean defl.ectores divergentes, se reduce la secci6n libre de la 
I oca, interpon mos un imp dim nto mayor a la salida del aire, par lo 
que el caudal d aire es menor que con deflectores paralelos al flujo del 
aire. 
lnfluencia de la velocidad del conducto sobre la impulsion en las bocas 
Las bocas de impulsion de aire no deben corregir la direccion del aire. 
Este debe venir dirigido por el tubo de impulsion previo a la boca. La 
mision de las bocas de impulsion es la de distribuir el aire, pero no la de 
cambiar la direccion de todo el caudal. 
Si una boca de impulsion se instala justo en la par d del conducto 
principal, la direcci6n del caudal del air que sale por la bo a se vera 
d terrninada en parte por la velocidad del aire en el conducto. La 
direcci6n del aire podra modificarse con deflectores situados detras de la 
boca de salida, pero la desviacion de la trayectoria recta sera 
considerable. 
1.5.3 TIPOS DE BOCAS PE IMPULSION 
Rejilla perforada 
Este tipo de boca de impulsion son placas perforadas de chapa o de yeso. 
La velocidad del airede salida es muy pequefia con lo que se evitan 
molestias por corriente de aire. Tienen un reducido efecto de dispersion y 
direccional. Se usa normalmente como rejilla de extraccion o retorno, y 
menos frecuentemente coma rejilla de impulsion. 
Realizacion y aruilisis de los cal ulos termi os y de impulsion de aire de una mstala ion 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado roediante una bomba de calor aire-agua. 
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Rejilla con deflectores fijos o ajustables 
La rejilla con deflectores fijos se emplea satisfactoriamente en locales 
donde la direccion de la corriente no es muy importante o pueda ser 
predeterminada. 
Es mas conveniente utilizar rejillas con deflectores ajustables tanto 
vertical como horizontalmente para poder corregir satisfactoriamente las 
desplazamientos del aire no deseados. 
Este tipo de boca es el mas conveniente para colocacion en sentido 
vertical debido a que tiene un alcance considerable y un area de 
distribucion en el plano vertical satisfactoria. 
Bocas de rendija 
Este tipo de boca consta una rendija unica o varias ampliamente 
separadas. La superficie libre de impulsion es muy reducida, por lo que 
se impide la salida del aire en mayor medida que en las bocas de rejilla. 
El alcance es menor en estas, y la induccion es mayor. 
Si no se desea que las rejillas sean visibles, y el techo es bajo, se puede 
optar por una rendija unica larga y horizontal. 
Salidas de eyecci6n 
Este tipo de boca se emplea industrialmente para el enfriamiento 
localizado de un punto determinado. Se obtiene un alto grado de 
induccion. 
Bocas con inducci6n intema 
Donde se emplea una presion del aire suficientemente elevada, se induce 
aire de la habitacion dentro de la rejilla a traves de aberturas auxiliares. 
El aire secundario se mezcla con el primario antes de la salida 
descargandose el aire a temperatura inferior. La induccion prosigue 
despues de que el aire haya salido de la boca. 
1.5.4 UBICACl6N DE LAS BOCAS DE SALIDA 
La construccion del edificio y la arquitectura interior influiran 
necesariamente en el montaje y la ubicacion de la boca de impulsion. 
Aunque la situacion optima de la boca de impulsion sea una 
determinada, pueden existir condiciones que lo impidan. 
Realizacion y amilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de clim.atizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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- Bocas de salida en el techo.
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Las instalaciones en que se emplean difusores de techo dan lugar 
normalmente a menos quejas por corrientes de aire que los que emplean 
bocas de salida en paredes laterales. Para ello, se deben elegir difusores 
de techo de alcance aproximado a unas 3 / 4 partes a la altura de la boca 
respecto al suelo. Un alcance excesivo suele plantear problemas de 
confort. 
- Bocas de salida laterales.
La corriente provocada por estas bocas debe ser horizontal, para ello se 
deben ubicar en posici6n elevada si el techo esta libre de vigas u otros 
obstaculos. Se debe impedir que el aire llegue con demasiada velocidad y 
con direcci6n oblicua a los ocupantes, pues ello es causa de 
incomodidades. 
Las salidas laterales situadas cerca del suelo son adecuadas para 
calefacci6n, pero no para refrigeraci6n, a menos que se dirija el aire hacia 
arriba muy oblicuamente. El angulo de inclinaci6n debe ser tal, que no 
incida directamente sabre los ocupantes, o que el flujo total inducido no 
cause corrientes molestas. 
- Bocas de salida en ven tanas
En invierno, para calefacci6n, si existen corrientes de aire descendentes 
en las ventanas, es adecuado la distribuci6n por bocas de salida en las 
ventanas que contrarresten esta corriente descendente. 
- Bocas de salida en el suelo
Donde las personas esten sentadas, es inadmisible la impulsion por el 
suelo. En locales donde las personas paseen, es admisible siempre y 
cuando la diferencia de temperatura sea de entre 2,5°C a 3°C. Esto 
resulta antiecon6mico debido al gran caudal de aire necesario. Otra 
desventaja es la acumulaci6n de suciedad en estas bocas. 
1.5.5 APL/CACl6N ESPECiFICA A UN MERCADO 
La distribuci6n de aire en un mercado viene determinada por los 
siguientes factores: 
Existencia de un techo de gran altura. 
Existencia de olores, sobretodo en los puestos de venta de pescado 
fresco. 
Realizacion y arnilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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- Los ocupantes permanecen de pie, y caminan lentamente.
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No existen focos de calor puntuales. Distribucion de la carga termica
homogenea.
- La arquitectura interior es de pasillos entre los puestos de venta.
- Inexistencia de cerramientos interiores.
Al no existir focos de calor puntuales, la distribucion del aire debe ser 
homogenea en todo el local del mercado. Por otra parte, al tener un techo 
elevado la impulsion no podra realizarse desde este. Esto tambien 
significara que la distribucion del aire no encontrara obstaculo 
importante en el techo. 
La distribucion de aire en las ventanas tambien puede descartarse pues 
estas estas u bicadas a una altura por encima de la zona don de es tan los 
ocupantes. 
Al haber descartado la distribucion de aire desde el techo, y la de las 
ventanas, y por ser la distribucion desde el suelo no recomendable y de 
gran dificultad en este tipo de edificios, la distribucion lateral desde el 
techo de los puestos de venta es la mas adecuada. 
La distribucion interior en pasillos tambien nos conduce a pensar que la 
distribucion de aire mas adecuada es la que se realizaria por encima de 
los puestos de venta, con las bocas de impulsion dirigidas a los pasillos. 
Los equipos climatizadores pueden ser instalados de igual manera 
encima de los puestos de venta. 
La ubicacion de las bocas de impulsion debera ser vertical, creando 
corrientes de aire horizontales. La distribucion en un pasillo debe 
realizarse desde los dos lados de este para no provocar corrientes de aire 
en un sentido unico, que podrian resultar molestas para los ocupantes. 
La presencia de productos frescos, y por tanto de olores no deseables nos 
recomienda abstenernos de impulsar aire en las zonas de los puestos de 
venta de pescado fresco, pues este producto es el que provoca la mayor 
cantidad de olores no deseados. 
R alizaci6n y analisis d los cal u1os tfa::n:ricos y de impulsion de aire de una insta1aci6n 
d climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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1.7 DISTRIBUCION DEL AIRE EN EL MERCADO 
Segun lo establecido en el apartado de distribucion de aire, y en especial 
en el de la aplicacion espedfica a un mercado, la distribucion del aire en 
este debia ser: 
• Homogenea en todo el espacio, pero sin impulsar aire en la zona de
puestos de venta de pe&cado fresco para evitar la difusion de olores al
resto del mercado.
• Los tubos de impulsion seran cuadrados de chapa, aislados
interiormente.
• Tanto los climatizadores como los tubos de impulsion se instalaran
encima de los puestos de venta.
• Las rejillas impulsoras con lamas orientables estaran colocadas
verticalmente y dirigiran el aire hacia los pasillos por encima de los
ocupantes.
• El aire exterior se introducira exclusivamente por los climatizadores
instalados en las islas de puestos de venta perimetrales. Esto reducira
al minimo los conductos por donde circuleel aire exterior.
• Los demas climatizadores tomaran el aire del ambiente interior de la
zona alta de puestos de venta.
■ La extraccion del aire se realizara de forma natural por las ventanas
practicables de la zona superior de la cubierta del mercado.
A partir de estas premisas, se propone la distribucion del aire segun la 
figura 2.3. La asignaci6n de los diferentes caudales a los climatizadores 
se ha realizado teniendo en cuenta la superficie que deben cubrir. 
Existen dos zonas donde no se instalan climatizadores, y no se impulsa 
aire climatizado directamente en ellas. Estas zonas son las de puestos de 
venta de pescado fresco, para no difundir olores, y la zona central, donde 
hay instaladas unas escaleras mecan1cas para descender a la planta 
inferior. El aire se impulsara hacia esa zona desde las bocas mas 
cercanas. 
Se han escogido tres tipos de rejillas con caudales de impulsion 
diferentes, rejillas que se fabrican en la realidad: 
Tipo Caudal (m3/s) Alcance Amplitud Caida Area de distribuci6n (m2) 
(ml (ml (m) 
1 350 2,0-3,0 1-2,5 1 3,5 
2 400 2,5-3,5 1-2,5 1 3,5 
3 500 4,0-6,0 2-3,5 1 12 
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de climatizacion. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Las rejillas de 500 m3 /h se utilizaran para impulsar el aire hacia la zona 
central y hacia la zona de las puertas de entrada, donde tambien existe 
un area considerable sin paradas. 
Las rejillas de 400 m3 /h se utilizan en las conductos pertenecientes a los 
climatizadores perimetrales. Estos climatizadores deben introducir en el 
interior la totalidad del aire exterior, y el caudal de aire a traves de ellos 
debe ser mayor. 
Las rejillas de 350 m3 /h se utilizan en el resto de bocas de impulsion, es 
decir, en las bocas que impulsan el aire en las pasillos por donde 
circulan los ocupantes. 
El aire se dirige con rejillas de impulsion con lamas orientables hacia los 
pasillos. Colocandolas cada 2,5 metros obtenemos una difusion correcta 
segun el tipo de rejilla utilizado y sus caracteristicas de area de 
distribucion, alcance, amplitud, etc. La direccion del caudal de aire debe 
ser paralela al suelo con cierta inclinaci6n del aire hacia abajo, aunque 
con la diferencia de temperatura entre el aire ambiente y el impulsado, 
esta inclinacion ya se produce. Las rejillas impulsan el aire desde cada 
lado del pasillo por donde estan los ocupantes, se instalan de modo que 
la de un lado del pasillo no este directamente delante de la del otro lado, 
y no se opongan directamente sus flujos. En la figura 2.3 se representa 
esquematicamente el trazado de las diferentes redes de conductos 
encima de los puestos del mercado, y la direccion y tipos de bocas de 
impulsion propuestas. 
Los caudales de cada climatizador son los de la tabla siguiente: 
1-a 3200 5-a 5250 
1-b 3200 5-b 5250 
2-a 3600 6-a 6600 
2-b 3600 7-a 5100 
2-c 3600 8-a 2550 
3-a 2800 8-b 2550 
3-b 2800 9-a 3450 
3-c 2800 10-a 3950 
4-a 6250 11-a 5700 
4-b 6250 12-a 6450 
Realizacion y arnilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
r 
Fundamentos teoricos del dise:fi.o de conductos de a.ire 
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Figura 2. 3 
129 
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Realizacion y arnilisis de los calculos tennicos y de impulsion de a.ire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
0 
0 
Ln 
Fundamentos te6ricos del diseiio de conductos de aire 130 
1.8 FACTORES ECONOMICOS QUE INFLUYEN EN EL SISTEMA 
DE CONDUCTOS 
El equilibrio en tre los precios de coste de la instalaci6n y los de 
explotaci6n es un aspecto fundamental en el calculo de un sistema de 
distribuci6n de aire. 
Existen unos factores generales a tener en cuenta que influyen en el 
precio de compra y gastos de explotacion. Estos factores son: 
1. Ganancias o perdidas de calor en el conducto.
2. Relacion entre dimensiones del conducto.
3. Perdidas de carga en el conducto.
4. Clases de acoplamientos.
1.8.1 GANANCIAS O PE.RD/DAS DE CALOR 
Cuando refrigeramos, la transmisi6n de calor se realiza de fuera del 
conducto hacia dentro, y cuando se impulsa aire caliente, es decir, 
calentamos, el calor se transmite del interior del conducto hacia fuera. 
Tanto las ganancias como las perdidas de calor en los conductos de 
impulsion y de retorno pueden ser considerables. Esto ocurre cuando el 
conducto atraviesa un local no acondicionado, o aunque el conducto este 
en su totalidad en un local acondicionado, si la longitud del conducto es 
grande. 
Cuando el conducto atraviesa un local no acondicionado, la carga 
termica debe ser calculada para dimensionar la instalacion. El resultado 
de ello es que se debe variar la temperatura del aire de impulsion y / o 
aumentar el caudal de aire, siempre en el sentido de aumento del gasto 
energetico. 
Los factores de caracter general que influyen en el trazado de los 
conductos son: 
1. Cuando la relaci6n entre el lado mayor y menor del conducto es
grande, se tiene mayor transmision de calor que cuando es pequefia
para un mismo caudal de aire. Vease el grafico siguiente.
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizaci6n. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Fundamentos teoricos del diseiio de conductos de aire 
I
Ganancia de calor en el conducto en funci6n de 
ia reiaei6n de f orma 
2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1 8:1 9:1 10:1 
Re!aci6n de forma 
131 
2. Los conductos que transportan pequefias cantidades de aire a baja
velocidad tienen mayores ganancias de calor.
3. El aislamiento de los conductos disminuye estas ganancias o
perdidas.
Una buena forma de proyectar, es en consecuencia, sistemas que tengan 
secciones rectangulares de conducto con una pequefia relaci6n entre sus 
dimensiones y grand es velocidades de aire para dismin uir al maximo las 
ganancias o perdidas de calor en el conducto. 
1.8.2 RELACION DE FORMA 
Llamaremos relaci6n de forma a la relaci6n entre las dimensiones mayor 
y menor de la secci6n de un conducto rectangular. Esta relaci6n es 
importante desde un punto de vista econ6mico, pues aumentando esta 
relaci6n aumenta no solo el precio de caste, sino tambien el gasto de 
explotaci6n. 
El precio de los conductos depende de la cantidad de material que se 
utilice y de la dificultad de fabricaci6n e instalaci6n de estos. 
La clase del conducto es una representaci6n numerica de su caste. 
Cuanto mayor es la clase, mas caro es el conducto. El Manual de Aire 
Acondicionado CARRIER clasifica los conductos en seis clases diferentes. 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Fundamentos te6ricos del diseno de conductos de aire 132 
Estas dependen de la dimension mayor y del semiperimetro del conducto 
segun la tabla: 
_ Clase del conducto Dimension mayor (mm) Semiperimetro (mm) 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
150-450
300-600
650-1000
600-2250
1200-2300 
2300-3700 
250-600
600-1200800-1200
1200-2400 
2400-4500 
2400-6100 
Aunque la clase no es funci6n exclusiva de la dimension mayor y del 
semiperimetro. Si la clase aumenta, pero la secci6n y capacidad del 
conducto sigue siendo la misma, esto implica un aumento en: 
1. Semiperimetro y superficie de conductos.
2. Peso del material.
3. Espesor del material.
4. Cantidad de aislamiento necesario.
Consecuentemente, desde el punto de vista econ6mico, los conductos 
deben disefiarse de forma que tenga la clase mas baja y la relaci6n de 
forma mas pequefia. 
I 
.!!! 
a, 
,, 
s� 
cn­
o C: 
U •0 
Gi ·c:;
,, .!!! 
oS 
- Cl) 
C: 
C: 
a, ·-
Coste de la instalaci6n de un conducto en funci6n de la relaci6n de 
forma 
250 
200 _._ -1-----+- -+-�----
150 -t--t----+---,-
G
nd. Iec
::
�gular 
cular __J 
50 
I I 
0 -+--�--.-
1 :1 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1 
Relacion de forma 
El grafico muestra el porcentaje de aumento de los castes de la 
instalaci6n al variar la relaci6n de forma del conducto rectangular. 
Realizaci6n y analisis de las calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Fundamentos te6ricos del diseno de conductos de aire 133 
Tambien se sen.ala el coste del conducto circular. La grafica se basa en 
los precios de instalaci6n de 30 metros de conducto rectangular y 
circular con distintas relaciones de forma, pero igual caudal de aire. 
Como 100% del coste de la instalaci6n se ha tornado el del conducto 
rectangular cuya relaci6n de forma es 1: 1. 
1.8.3 COEFICIENTE DE ROZAMIENTO 
Cuando dimensionamos los conductos rectangulares mediante las tablas 
de equivalencia con conductos circulares, estamos obteniendo las 
dimensiones de los conductos rectangulares por los que circula el mismo 
caudal, y tienen el mismo coeficiente de rozamiento que el conducto 
circular equivalente. 
Para una secci6n de conducto rectangular determinada, si elegimos 
diferentes relaciones de forma del conducto, obtendremos diferentes 
diametros equivalentes, y diferentes perdidas de carga unitarias. Cuanto 
mayor es la relaci6n de forma mayor es la perdida de carga unitaria y 
menor el diametro equivalente. Por lo tanto, los gastos de explotaci6n del 
sistema de conductos sera mayor cuanto mayor es la relaci6n de forma 
debido al aumento de la perdida de carga. Tambien por este motivo el 
conducto circular es menos costoso que el rectangular, y es 
Coste de la explotaci6n en funci6n de la relaci6n de forma 7 
-
� � 114,0
C 
I I -0 
·c:; 112,0
C'CI 
I-
0 
110,0 
! Q) 
Q) 108,0
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-
106,0 
-70 
ai 104,0 . ---+"
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102,0-
C 
l I
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100,0 l 
1:1 3:1 5:1 7:1 9:1 11: 1 13:1 
Relaci6n de forma 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Fundam.entos te6ricos del diseiio de conductos de aire 134 
recomendable su u tilizaci6n desde un pun to de vista econ6mico si no 
existen limitaciones de espacio. 
1.8.4 TIPOS DE ACOPLAMIENTOS 
En general se clasifican los acoplamientos en clase A y clase B. La clase 
A esta formada por todos los accesorios sin guias, con dimensiones 
constantes y secci6n recta, cualquier accesorio con radio variable y 
anchura constante, y con caras rectas y costuras. La clase B esta 
formada por accesorios de radios concentricos y anchura variable, y 
cualquier accesorio con radios excentricos y anchura variable. Los 
primeros son mas econ6micos que los segundos, pero la perdida de carga 
es mayor. Los accesorios clase B requieren un tiempo de fabricaci6n 
mayor debido a su mayor complejidad. La perdida de carga en ellos es 
menor. 
Realizaci6n y amilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
r 
Metodos de calculo de conductos de aire 135 
2. METODOS DE CALCULO DE CONDUCTOS DE AIRE
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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: 
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Metodos de calculo de conductos de aire 136 
2.1 INTRODUCCION 
Por regla general, en el proyecto de cualquier sistema de conductos, se 
procura que el tendido de conductos sea lo mas sencillo posible y 
simetrico. Los elementos terminales o bocas de impulsion se situ.an en 
puntos adecuados para proporcionar una correcta distribucion del aire. 
Segun la ITE 03.8 Instrucci6n Tecnica Complementaria al RD 1715/88, 
el calculo de las redes de distribucion de aire se realizara por medio de 
cualquiera de los metodos que en buena practica se conocen, evitando, 
en lo posible, el empleo de compuertas u otros dispositivos de 
equilibrado. 
Existen varios metodos de calculo de conductos para un sistema de baja 
velocidad. Los mas utilizados son el de perdida de carga constante y el de 
recuperaci6n de presion estatica. Estos metodos tienen distintos grados 
de precision, economia y empleo, y es la intenci6n de los apartados 
siguientes explicar la resolucion de los mismos y analizar sus ventajas e 
inconvenientes. 
2.2 SISTEMA DE PERDIDA DE PRESION CONSTANTE 
Este metodo consiste en disefiar el conducto principal con la misma 
caida de presi6n por unidad de longitud que en el primer tramo de la 
instalacion comprendido entre el ventilador y la primera derivaci6n. 
Para establecer la velocidad del sistema de distribucion de aire, hay que 
atender a las limitaciones respecto al ruido, precio de compra del 
ventilador, y gastos de explotacion de la instalacion a diferentes 
velocidades. 
La tabla siguiente proporciona las velocidades recomendadas para 
conductos de impulsion en un sistema de baja velocidad para que no 
existan molestias por ruidos no deseados. 
Edificios residenciales 
Edificios publicos 
Salas de espectacu.los 
Industria 
5-7
6-7
7
8-12
Para el disefio de la red de conductos de aire es preciso conocer las 
necesidades de distribuci6n del mismo en el local a climatizar. A partir 
de los pianos se determinara la red de conductos y se procede a su 
numeracion por tramos. 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 137 
Para un mejor orden en los calculos se numeran los tubos con la 
siguiente regla: Se empezara por el conducto principal dando un numero 
a cada nudo de derivaci6n en orden creciente. Asi, el ventilador tendra el 
numero O y progresivamente se numeraran los tramos entre derivaciones 
hasta llegar al difusor mas alejado del ventilador en el que 
presumiblemente se tendra la maxima caida de presi6n. A continuaci6n 
se numeraran los tramos de las derivaciones. 
Una vez numerados los tramos, deberemos establecer los caudales de 
aire que precisa cada local, o zona del local, y cada difusor. 
El siguiente paso es determinar la velocidad del aire en el primer tramo, 
justo a la salida del ventilador, segun la tabla anterior. 
Una vez determinada la velocidad, se obtiene el area del conducto del 
tramo inicial a partir del caudal y de la velocidad. 
Donde: 
V 
A=---
3600-c 
A: Area del conducto. (m2) 
. 
V: Caudal de aire del conducto. (m3 /h) 
(2.15) 
c: Velocidad del aire a la salida del ventilador. (m/s) 
Una vez conocida el area se podra determinar el diametro del conducto 
en el caso de conductoscirculares o las dimensiones de los conductos 
rectangulares. Para estos ultimas, se podra fijar una dimension si existen 
limitaciones de espacio, si no las hubiera, el conducto suele ser 
cuadrado. 
En el caso de conductos no circulares obtendremos el diametro 
equivalente mediante la expresi6n. 
(2.16) 
y a continuaci6n, se obtendria la velocidad del aire en un conducto 
circular equivalente. 
4. ,.
=-- ---
3600-;r -Di 
.. 
(2.17) 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 138 
Siendo: 
c': Velocidad del aire en un conducto circular equivalente. (m/s) 
. 
V: Caudal de aire del conducto. (m3 /h) 
De : Dia.metro equivalente del conducto. (m) 
Una vez conocido el diametro equivalente y la velocidad del conducto se 
puede determinar el valor de la perdida de carga por unidad de longitud 
del tramo. 
!!p 
C
l.82 
-=001427-f--
L ' D i .21 
,. 
(2.18) 
2.2.1 DIMENSIONADO DEL CONDUCTO PRINCIPAL 
El conducto principal comprende desde la boca de salida del ventilador 
hasta la boca de salida de aire al local mas alejada del ventilador. 
Una vez obtenidas las dimensiones del primer tramo se determinaran los 
siguientes tramos del conducto principal con la misma perdida de carga 
unitaria. El proceso que se seguira sera el siguiente: 
1. Con la perdida de carga unitaria obtenida en el tramo inicial y el
caudal del tramo, se obtendra el valor del diametro equivalente.
2. A partir del diametro equivalente se obtendran las dimensiones del
conducto rectangular.
3. Con las dimensiones del conducto se podra conocer la velocidad del
aire en el tramo.
En la figura 2.4 se introduce en la grafica el caudal y la perdida de carga 
unitaria y se obtiene el valor del diametro equivalente. Tambien se puede 
obtener el diametro equivalente mediante la expresi6n: 
Siendo: 
r 0,02215- / [ ,-. J" , "· 
De
= l fyJ 3600 
L 
(2.19) 
Realizacion y amilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 139 
De: Dia.metro equivalente. (m) 
f: Factor de fricci6n del conducto . 
. 
V: Caudal de aire. (m3 /h) 
i : Perdida de carga unitaria. (Pa/ m) 
Con el valor de De se pueden obtener las dimensiones del conducto, Hy 
W, en la tabla 6 del capitulo 2 del Manual de Aire Acondicionado 
CARRIER. 
Una vez obtenidas W y H, la velocidad del aire en el tramo se obtiene de: 
=-----
600· H · If' 
c: Velocidad del aire en el conducto. (m/s) 
. 
V: Caudal de aire. (m3/s) 
H: Altura del conducto. (m) 
W: Ancho del conducto. (m) 
(2.20) 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 140 
o ,:.:. -n ..,, :-� ,:> ,:,. a �- -..:i '.fi 
('..; - •· -.- _;; -·�.:J d O <;f V .:J; 
Figura 2. 4 
R alizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Apli aci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de cfilculo de conductos de aire 141 
2.2.2 PERDIDA DE PRES/ON EN EL TRAMO PRINCIPAL 
Una vez determinada la dimension de un conducto se puede calcular la 
perdida de presi6n de este. Para su determinaci6n se debe obtener la 
perdida de presi6:n debida a los distintos accesorios del tramo y la 
recuperaci6n de presi6n estatica en las derivaciones. 
La perdida de presi6n en cada tramo se obtendra mediante la expresi6n: 
L'lptot = Li'lPcond + Li'lpacc - L'lpr.e. (2.21) 
Donde: 
Aptot: Caida de presi6n en el tramo considerado. (Pa) 
rApcood: Sumatorio de las perdidas por rozamiento en el tramo del 
conducto considerado. (Pa) 
rApacc: Sumatorio de las perdidas por la presencia de accesorios en el 
tramo del conducto considerado. (Pa) 
L'.\}>r.e.: Recuperaci6n de presi6n estatica debido a la presencia de 
derivaciones en el tramo considerado. (Pa) 
Las perdidas por rozamiento en el tramo del conducto son: 
/1p 
L'lpcond = 
L 
Le (2.22) 
Siendo: 
Apcood: Perdidas por rozamiento en el tramo del conducto considerado. 
(Pa) 
i: Perdida de carga unitaria por rozamiento. (Pa/m)
Le: Longitud equivalente del conducto. (m) 
2.2.3 PRES/ON EN LOS NUDOS 
El aire, para llegar al final del conducto principal, experimenta una caida 
de presi6n que sera igual a la suma de las perdidas de presi6n de cada 
tramo. 
La presi6n en cada punto del tramo principal, o presi6n de exceso 
respecto a la atmosferica, se puede determinar restando la caida de 
presi6n del tramo, de la presi6n del tramo anterior. Estos puntos se 
suelen dibujar en un diagrama p-L, presi6n-longitud del tramo. 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 142 
Una vez determinada la caida de pres10n del conducto principal y el
caudal total, se pueden determinar las caracteristicas del ventilador.
2.2.4 DIMENSIONADO DE LOS CONDUCTOS SECUNDAR/0S 
Una vez dimensionados los tramos del conducto principal, se
determinaran los conductos secundarios, que son los que conducen a las
bocas de impulsion. Para dimensionar estos conductos, inicialmente se
calcula la perdida de presi6n que se debe producir en el tramo para que
a la salida el aire tenga presi6n relativa nula. Para ello, es preciso
conocer la presi6n al inicio del tramo y la perdida de presi6n producida
por la rejilla difusora al final del tramo. Al trabajar con presiones
relativas, la presi6n atmosferica se considera nula, Apinicio tramo = Pinicio
tramo. La perdida de presi6n total existente debe ser igual a la presi6n en el
inicio del tramo. Es decir:
l!,,p "1Pinicio tramo = 
L 
Le + Apcteriv + Aprej - Apr.e. (2.23) 
Siendo:
Ap1n1c10 tramo: Diferencia de presi6n entre el inicio del tramo y la presi6n
atmosferica. (Pa)
;: : Perdida de carga unitaria en el tramo. (Pa/m)
Le: Longitud equivalente del tramo. (m)
Apder1v: Perdida de carga en la derivaci6n. (Pa)
APref Perdida de carga en la rejilla difusora. (Pa)
APr.e.: Recuperaci6n de presi6n estatica. (Pa)
Para obtener la perdida de presi6n en el tramo secundario se debe
estimar una caida de presi6n unitaria, ya que la caida de presi6n
unitaria en el tramo secundario puede no ser igual a la del conducto
principal. Con esta, y el caudal determinado en ese tramo se obtiene el
diametro equivalente y las dimensiones del conducto. Posteriormente la
velocidad, con ella las perdidas de carga por derivaci6n, recuperaci6n
estatica, y la longitud equivalente. Con todo ello se establece la caida de
presi6n final, que debe ser igual a la presi6n al inicio del tramo, si no es
asi deberemos rehacer los calculos suponiendo otra perdida de presi6n
unitaria para el tramo. Se seguira el esquema de calculo iterativo
siguiente:
Realizaci6n y arnilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de arre 143
► C----
Pm.ommo =Ar(34) 
No 
FIN...._J Si
Las expresiones u tilizadas en este calculo son: 
Dado un coeficiente de fricci6n f, se conocela caida de pres1on en la 
rejilla �Prej, y paralelamente, habiendo determinado el caudal de aire en 
1 
• 
- d'd d 
. . �P b . D e tramo, V se supone una per 1 a e carga un1tana 
L
, y se o tlene e
con la expresi6n: 
De =
L 
Se obtienen W y H de la tabla 6 del Manual de Aire Acondicionado 
CARRIER, o del libro de Alfred Fontanals Garcia, Disefio de Conductos de 
Aire. 
Se calcula la velocidad del aire en el conducto c2 con la expresi6n: 
2 = 
600-H · W
Se obtienen �Pderiv, �Pr.e., y Le, 
2 
a 
cP 
�Pderiv = - · Kaeriv · P · -
90 2 
2 2 
c
P 
-c2 
�Pr.e. == 0,75 · p · --'----
2 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de arre de una instalacion
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor arre-agua.
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 144 
La longitud equivalente Le se determinara si existe algun codo en el 
tramo que se esta calculando. 
Con todo ello, se puede calcular la perdida de presi6n en el tramo, que 
debe coincidir con la presi6n en su inicio. Si no es asi se deben rehacer 
los calculos para una perdida de carga unitaria diferente a la supuesta. 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
( 
Metodos de calculo de conductos de aire 145 
2.3 METODO DE LA RECUPERACION ESTATICA 
El metodo consiste en disefiar el conducto de modo que se compense la 
perdida de presi6n por rozamiento con el aumento de presi6n estatica. 
Este aumento de presi6n estatica se debe a la disminuci6n de presi6n 
dinamica por una disminuci6n de la velocidad del aire en el conducto. El 
resultado final conduce a redes equilibradas, es decir, con presiones 
iguales en cada nudo de la instalaci6n. 
Como en el sistema de perdida de presi6n constante, primero se debera 
disefiar la forma de la red de conductos, determinar los caudales de aire, 
y numerar los tramos tal como se indicaba en el apartado anterior. 
2.3.1 DIMENSIONADO DEL CONDUCTO PRINCIPAL 
El calculo del primer tramo de la instalaci6n se realiza de la misma forma 
que por el sistema de presi6n constante. 
Para resolver los demas tramos se pueden utilizar dos metodos, el 
primero es analitico y el segundo grafico. Si se igualan las expresiones de 
recuperaci6n de presi6n estatica, y la de perdida de carga unitaria se 
obtiene la expresi6n siguiente que nos permite determinar la velocidad en 
un tramo de conducto. 
Donde: 
c1: Velocidad del primer tramo. (m/s) 
c2: Velocidad en el segundo tramo. (m/ s) 
f: Factor de fricci6n del conducto. 
Le: Longitud equivalente del tramo. (m) 
�: Relacion de velocidades. 
f3: Factor de recuperaci6n de presi6n. (0,75) 
p: Densidad del aire. (kg/m3) 
. 
V: Caudal en el tramo. (m3 / s) 
2 2 
c
P 
-c2 
!ipr.e. = 0, 75 · p · �--
2 
/ip 
C
l , 82 
- = 0,01427 · f · �L D;-
(2.24) 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 
Introduciendo el valor de relacion de velocidades �' que es: 
4-W-H
,r ·D
2 
e 
146 
La resolucion de esta ecuacion presenta dificultades de calculo ya que 
debe resolverse mediante multiples iteraciones estimando c2 y �-
El segundo metodo es el que se utilizara en los calculos de este proyecto. 
Es un metodo grafico en el cual se determina la longitud equivalente del 
tramo Le, determinando primero las perdidas por accesorios, derivacion, 
. 
etc., y el caudal V. Con la relacion 
• 0,61 
V 
y la velocidad del aire en el tramo anterior, c1, se obtiene la velocidad en 
el tramo siguiente, c2 en la figura 2.5. 
Con el caudal y la velocidad obtenida se puede obtener el area del 
conducto y las dimensiones de este. 
2.3.2 PRES/ON EN LOS NUDOS 
Debido a la naturaleza del metodo, el unico tramo del conducto principal 
que produce una caida de presion es el tramo inicial, ya que los demas 
tramos recuperan la presion perdida por rozamiento. El ventilador solo 
debera proporcionar una presion igual a la perdida en el tramo inicial, 
mas la caida de presion debida a la rejilla de impulsion que produzca 
mas perdida. La presion en los nudos sera igual a la del nudo del tramo 
inicial, que sera la misma que la de la rejilla. 
2.3.3 DIMENSIONADO DE LOS CONDUCTOS SECUNDARIOS 
El calculo de estos conductos se realizara del mismo modo que en el 
metodo de perdida de carga constante. 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizaci6n. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Metodos de calculo de conductos de aire 
r- ? .J; if 
\.•c OCt::bri .jccou::!c cc b d-:},i\-Dt!l�'Jn, �- ;ris: 
Figura 2. 5 
147 
Realizaci6n y analisis de las calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Calculo de conductos de aire 148 
3. CALCULO DE CONDUCTOS DE AIRE
Realizacion y analisis cle las calculos termi os y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de cli.matizacion. Apli aci6n n un mer ado mediante una bomba de alor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
( 
Calculo de conductos de aire 149 
3.1 CALCULO DEL CONDUCTO DE AIRE 9-A. 
Debido al gran numero de conductos de aire que existen en esta 
instalaci6n, y por ser el calculo de los conductos de aire repetitivo e 
iterativo en alguna d sus partes, se ha optado no realizar manualmente 
todos los calculos de todos los conductos de air existentes. La red de 
conductos escogida para realizar los calculos es la 9-a representada en la 
figura 2.3. Por razones academicas se considera adecuado realizar uno 
de estos calculos de forma manual, mediante los dos m ·todos explicados 
de p · rdida d pr si6n constante, y de recuperaci6n estatica. Los demas 
calculos se ban realizado m diante el programa de ored nador CONDUC, 
de distr-ibuci6n gratuita, que acompaiia a la obra Diseno de conductos de
aire del autor Alfred Fontanals Garcia, presente en la bibliografia de este 
trabajo. 
3.2 METODO DE PERDIDA DE PRESION CONSTANTE 
Median te los planos del local, se ha determinado la forma de la red de 
conductos 9-a. Se procede a la numeraci6n de los nudos empezando por 
el ventilador con el numero 0, y siguiendo con el conducto principal 
( 
•
( --\ 1 l111t)- t -
r o 1 --
� 
hasta la boca mas alejada. 
t 
e 
----
c:' 
s· � 
=, 
9 
10 le 
EEE 
---1, 1 __ 5 --' 
I 
�· ;a 
11 
Dividiendo la carga termica homogeneamente sabre la superficie del local 
se ha obtenido la parte de carga que debe absorber dicho climatizador, y 
con ella el caudal de aire necesario. 
El caudal determinado para este climatizador es de 3450 m3 /h. 
Realizacion y analisis de los cal ulos t · rmi os y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de limatizaci6n. Apli aci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 150 
La velocidad a la salida del ventilador es de 6 m/s. Este valor se 
determina mediante la tabla de limitaci6n de velocidad recomendada 
para la reducci6n de ruidos. 
0-1 0,8 3450 
1-2 2,5 2750 
2-3 2,5 2050 
3-4 2,5 1350 
4-5 0,3 500 2 codos circulares sin guias 
-
1-6 __Q,8 350 
1-7 1,6 350 
2-8 0,9 350 
2-9 1,7 350 
3-10 0,9 3503-11 1,9 350 
4-12 0,9 500 
4-13 2 350 
3.2.1 CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA EN EL PRIMER TRAMO 
Area del conducto del primer tramo (0-1) 
A= __ T'_ = - 450
= 0 16 m2 
3600-c 3600-6 
' 
Dimensiones del conducto 0-1 limitando H a 0,2 m: 
W = A/H = 0,16/0,2 = 0,8 m 
Dia.metro equivalente del conducto 0-1: 
(11 · W)0·rn 200 · 800)0
·
6z5 
D =13----=1 3-----=413,5 mm e ' 
(H + W)°"i.�,, ' (200 + 800 <usn 
Velocidad del aire en el conducto circular equivalente: 
4-V 4-3450
c' = --- --, = ------
1 
= 7,13 m/s 
3600 · n · I ~ 600 · ;r · 0 41 5-
� 
Perdida de carga en el tramo 0-1: 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Calculo de conductos de aire 
6p Cl, 82 7 _131.&1 
- = 0 01427 • f. - = 0 01427 · 0 9- - -- = 1,353Pa/m
L ' 
n:·22 ' ' 0,4135 1•22 
Los resultados obtenidos para el tramo 0-1 son:
Co-1 = 6 m/s
De = 413,5 mm
W = 800 mm
H = 200 mm
;: = 1,353Pa
3.2.2 DIMENSIONADO DEL CONDUCTO PRINCIPAL 
151 
En la figura 2.4 se introduce el caudal y la perdida de carga unitaria y se
obtiene el valor del diametro equivalente. Tambien lo podemos obtener
mediante la expresi6n:
De =
0,022} 5. f . [ /•r 
Jl, 82 "1,Hh 
3600 
L 
j 
Mediante la tabla 6 del Manual de Aire Acondicionado CARRIER, o del
libro de Alfred Fontanals Garcia, Disefio de Conductos de Aire
obtenemos las dimensiones H y W del conducto, y con la expresi6n
siguiente se determina la velocidad del aire en el conducto:
I , 
=--- --
3600·/-i -W 
Los resultados finales para los diferentes tramos del conducto principal
son:
0-1 3450 0,413 6 800 200 
1-2 2750 0,379 5,82 650 200
2-3 2050 0,340 5,57 500 200
3-4 1350 0,290 5,18 350 X 200 
4-5 500 0,200 4,08 225 150
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Calculo de conductos de aire 152 
3.2.3 PE.RD/DA DE PRES/ON EN EL TRAMO PRINCIPAL 
Para calcular la caida de presi6n a lo largo del tramo principal 
utilizaremos la expresi6n siguiente para cada conducto: 
L1Ptot = LL1Pcond + LL1Pacc - dpr.e. 
Los resultados para cada tramo vienen dados en la siguiente tabla. 
NUDO 
LE 
LE 
CODO 
1 0 0,8 
2 0 2,5 
3 0 2,5 
4 0 2,5 
5 2,7 3,0 
35 
30 
25 
C 
20 
•0
·-
15 
10 
Q. 
5 
0 
0 1 2 
L1p L1p 
L1PDERIV L1PR.E. L1PAcc L1PREJ - LE-
L L 
1,353 1,1 0 0 0 
1,353 3,4 0 -1,0 0 
1,353 3,4 0 -1,3 0 
1,353 3,4 0 -2,0 0 
1,353 4,1 0 -4,7 0 
Perdida de Carga Constante 
3 4 5 6 7 8 9 
Longitud tramo principal (m) 
0 
0 
0 
0 
25 
10 11 12 
11P 
1,1 
2,4 
2,1 
1,4 
24,4 
30,3 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
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Calculo de conductos de aire 153 
3.2.4 DIMENS/ONADO DE LOS CONDUCTOS SECUNDAR/0S 
El calculo de los conductos secundarios es un proceso iterativo, como se 
ha explicado en el capitulo correspondiente de teoria. Se muestran a 
continuaci6n los resultados obtenidos en los tramos secundarios, y como 
ejemplo calcularemos paso a paso el tramo 1-6.
La presi6n en el punto 1 es de 30,3 Pa, puesto que la suma de las 
perdidas de carga del tramo principal asi lo muestran. 
p1 = Lip2 + Lip3 + Lip4 +Lips = 2,4 + 2,1 + 1,4 + 24,4 = 30,3 Pa 
La perdida de presi6n en la rejilla del punto 6 es de 20 Pa. 
Por lo tanto, la perdida de presi6n en este tramo debe ser: 
Lip1-6 = pr - Liprej = 30,3 - 20 = 10,3 Pa 
Estimando una perdida de presi6n unitaria de i = 3,705 Pa/m, y
habiendo establecido el caudal de aire en 350 m3/h, entrando en la 
grafica correspondiente, se obtiene un diametro equivalente de 142,6
mm. 
Limitando la altura del conducto a 150 mm, se obtiene en las tablas 
correspondientes, para el diametro equivalente dado: H = 130,4 mm, y W 
= 130,4 mm. 
La velocidad del aire en el conducto sera: c = 5,72 m/s 
V 350 
c2 = 
3600,H • W
=
3600· 0,134- 0 134 = 5,72 m/s
Se determinan con esta velocidad, los valores de Lipcteriv, Lipr.e., y Le . 
2 
62 a cP Lipcteriv = 
90 · Kcteriv · p · 2 = 1 · 0,4 · 1,2 · 2 = 8,5 Pa
.2 6
2
-5,72
2
Lipr.e. = 0,75 · p · �"--1 
= 0,75 · 1 2 · ---- = -1,5 Pa 
2 2 
Li Pcteriv = 8, 5 Pa 
Lipr.e. = -1,5 Pa 
LiPacc = 0 Pa 
Le = Lrea1 = 0,9 m 
La perdida de presi6n calculada es de: 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
r 
Calculo de conductos de aire 154 
tip 
/ip1-6 = 
L 
Le + /ipderiv + tipacc - tipr.e. =
= 3,705 · 0,9 + 8,5 + 0 - 1,5 = 10,33 Pa 
Valor que coincide con la perdida de presi6n estimada, por tanto el 
calculo es Valido. 
Los tramos res tan tes se calculan de man era iden tica, y los resultados 
obtenidos son los que se mostraran en las tablas finales de resultados. 
3.2.5 RESUL TADOS FINALES 
Nodo L (m) 
1 0,8 
2 2,5 
3 2,5 
4 2,5 
5 0,3 
6 0,9 
7 1,6 
8 0,9 
9 1,7 
10 0,9 
11 1,9 
12 0,9 
13 2,0 
Le codo 
Nodo 
(m) 
1 0 
2 0 
3 0 
4 0 
5 2,7 
6 0 
7 0 
8 0 
9 0 
10 0 
11 0 
12 0 
13 0 
. 
V (m3/hl 
3450 
2750 
2050 
1350 
500 
350 
350 
350 
350 
350 
350 
500 
350 
Le 
tip 
-
(m) L
(Pa/m) 
0,8 1,353 
2,5 1,353 
2,5 1,353 
2,5 1,353 
3,0 1,353 
0,9 3,705 
1,6 3,187 
0,9 3,166 
1,7 2,680 
0,9 2,624 
1,9 2,150 
0,9 1,137 
2,0 1,491 
c (m/s) 
6,00 
5,82 
5,57 
5, 18 
4,08 
5,72 
5,37 
5,36 
5,00 
4,96 
4,57 
3,78 
3,93 
tip 
L 
L e 
(Pa) 
1,1 
3,4 
3,4 
3,4 
4,1 
3,3 
5,1 
2,8 
4,6 
2,4 
4,1 
1,0 
3,0 
De (mm) W(mm) H(mm) 
413,2 800 200 
379,6 650 200 
340,0 500 200 
290,8 360 200 
200,5 225 150 
142,6 130 130 
147,1 134 135 
147,3 135 135 
152,4 140 140 
153,1 140 140 
159,5 145 145 
207,8 245 150 
171,9 165 150 
�pderlv �pr.e. t\pacc t\prej �p 
(Pa) (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) 
0,0 0,0 0,0 0 1,1 
0,0 -1,0 0,0 0 2,4 
0,0 -1,3 0,0 0 2, 1 
0,0 -2,0 0,0 0 1,4 
0,0 -4,7 0,0 25 24,4 
8,5 -1,5 0,0 20 30,3 
8,5 -3,3 0,0 20 30,3 
7,4 -2,4 0,0 20 27,8 
7,4 -4, 1 0,0 20 27,8 
6,4 -3,0 0,0 20 25,8 
6,4 -4 1
7 0,0 20 25,8 
4,1 -5,8 0,0 25 24,4 
6,7 -5,3 0,0 20 24,4 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
r 
Calculo de conductos de aire 
Nodo 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
Presion (Pat 
VENTILADOR 
Caudal: 3450 m3 /h 
Pre ion: 31,3 Pa 
31,3 
30,3 
27,8 
25,8 
24,4 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
Superficie total de chapa de conductos: 18,81 m2 
155 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
( 
Calculo de conductos de a.ire 156 
3.3 METODO DE RECUPERACION ESTATICA 
3.3.1 CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA EN EL PRIMER TRAMO 
El calculo del tramo 0-1 es identico al realizado en el metodo de perdida 
de presi6n constante, por lo que los resultados seran los mismos. 
c = 6 m/s 
W = 800 mm y H = 200 mm. 
i = 1,353Pa/m 
3.3.2 DIMENSIONADO DEL CONDUCTO PRINCIPAL 
Con la relaci6n de la longitud equivalente Ley el caudal se determina la 
relaci6n: 
Con este valor y la velocidaddel tramo anterior Co-1= 6 m/s se entra en el 
diagrama de la figura 2.5 del calculo de la recuperaci6n estatica para 
determinar la velocidad despues de una derivaci6n, y se obtien c1-2 = 
5,45 m/s. 
V 2750 
A= --- = ---- = 0 140 m2 
J6oo-s 3600-545 
Fijando H = 200 mm, se tiene W = 700 mm. 
Y el diametro equivalente sera: De = 390,8 mm 
Los demas tramos se calculan de igual manera, y los resultados son: 
3450 
2750 
2050 
1350 
500 
0 413 
0 390 
0,359 
0,314 
0,208 
6 
5 45 
4,92 
4,38 
3,39 400 X 100 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de a.ire de una instalaci6n 
de clim.atizacion. Apli aci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Na.utica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
( 
Calculo de conductos de aire 157 
3 ."L1 PRF.�Ji>N FN I 0-� NI ,nos
Debido a la naturaleza del metodo, la presi6n en los nudos debera ser 
igual en todos ellos. Para calcularla, se utilizara la expresi6n conocida: 
Calculando todos sus miembros para cada uno de los tramos, se 
obtienen los resultados de la siguiente tabla. 
NUDO 
LE 
CODO 
1 0 
2 0 
3 0 
4 0 
5 4,0 
'li::. ..,.., 
30 
25 
C: 20 
•o
15 iiiiiiiiii 
10 
5 
0 
0 
An 11.p 
LE 
L>f/ 
11PDERIV 11PR.E-- LE-
L L 
0,8 1,35 1,1 0 0 
2,5 n 0':lR 2,3 0 _') 0 
VJ-''-''-' ,,.,,,/ 
2,5 0,874 2,2 0 -2,6
2,5 0,852 2,1 0 -2,3
4,3 l,108 4,7 0 -3,6
Recuperaci6n Estatica 
2 3 4 5 6 7 8 
11PAcc 11PRE-J 
0 0 
0 0 
0 0 
0 0 
0 0 
9 10 11 12 
11P 
1,1 
-0,6
-0,4
-0,2
21,2 
Longitud tramo principal (m) 
J----
3.3.4 DIMENSIONADO DE LOS CONDUCTOS SECUNDARIOS 
El calculo del dimensionado de los conductos secundarios se realiza de 
igual forma que en el metodo de perdida de presi6n constante. 
Realizaci6n y anali.sis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
( 
Calculo de conductos de aire 158 
Los resultados con las velocidades del aire obtenidas par este metodo 
son: 
3.3.5 RESULTADOS FINALES 
. 
Nodo L (m) V (m3/h) c (m/s) De (mm) W(mm) H(mm) 
1 0,8 3450 6,00 413,2 800 200 
2 2,5 2750 5,45 390,9 700 200 
3 2,5 2050 4,91 359,8 580 200 
4 2,5 1350 4,38 314,4 430 200 
5 0,3 500 3,74 208,9 250 150 
6 0,9 350 4,86 154,6 141 141 
7 1,6 350 4,58 159,2 145 145 
8 0,9 350 4,80 155,6 142 142 
9 1,7 350 4,49 160,8 147 147 
10 0,9 350 4,67 157,7 144 144 
11 1,9 350 4,32 164,0 150 150 
12 0,9 500 3,47 216,5 266 150 
13 2,0 350 3,88 172,6 167 150 
Le codo Le 
� 
�L �pderiv �pr.e. �pace �PreJ �p 
Nodo 
(m) (m) L L e (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) 
(Pa/m) (Pa) 
1 0 0,8 1,353 1,1 0,0 0,0 0,0 0 1,1 
2 0 2,5 0,938 2,3 0,0 -2,9 0,0 0 -0,6
3 0 2,5 0,873 2,2 0,0 -2,6 0,0 0 -0,4
4 0 2,5 0,850 2, 1 0,0 -2,3 0,0 0 -0,2
5 2,7 3,0 1,109 3,6 0,0 -2,4 0,0 25 26,2
6 0 0,9 2,502 2,3 8,5 -5,7 0,0 20 25,0
7 0 1,6 2,169 3,5 8,5 -6,9 0,0 20 25,0
8 0 0,9 2,423 2,2 6,5 -3, 1 0,0 20 25,6
9 0 1
1
7 2,063 3,5 6,5 -4,4 0,0 20 25,6 
10 0 0,9 2,271 2,0 5,0 -1,1 0,0 20 26,0 
11 0 1,9 1,877 3,6 5,0 -2,5 0,0 20 26,0 
12 0 0,9 0,930 0,8 3,7 -3,3 0,0 25 26,2 
13 0 2,0 1,464 2,9 5, 1 -1,9 0,0 20 26,2 
Realizacion y arnilisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 
Nodo 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
Presion (Pa) 
VENTILAIOR 
Caudal: 34' 10 m3 /h 
Presi6n: 2E, 1 Pa 
26,1 
25,0 
25,6 
26,0 
26,2 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
Superficie total de chapa de conductos: 20,01 m2 
159 
Realizaci6n y analisis de las cal ulos termicos y de impulsion d air de una instalaci6n 
de climatiza ion. Apli aci6n en un mercado m.ediante una bomba de calor aire-agua 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 160 
3.4 RESULTADOS FINALES SIN LIMITAR LAS ALTURAS DE LOS 
CONDUCTOS 
Los resultados obtenidos se han calculado limitando la altura de los 
conductos a 0,2 metros en el conducto principal y a 0, 15 metros en los 
conductos secundarios. Veanse tambien los resultados con los dos 
metodos de calculo sin limitar las alturas de los conductos: 
3.4.1 RESULTADOS MED/ANTE EL METODO DE PERDIDA DE PRES/ON 
CONSTANTE 
N° L(m) V (m3/ht c(m/s) De(mm) W(mm) H(mm) 
1 0,8 3450 6,00 436,9 399,7 399,7 
2 2,5 2750 5,67 401,3 367,1 367,1 
3 2,5 2050 5,26 359,5 328,9 328,9 
4 2,5 1350 4,74 307,4 281,3 281,3 
5 0,3 500 3,69 212,0 193,9 193,9 
6 0,9 350 4,92 153,6 140,6 140,6 
7 1,6 350 4,64 158,3 144,8 144,8 
8 0,9 350 4,72 156,9 143,5 143,5 
9 1,7 350 4,42 162,2 148,3 148,3 
10 0,9 350 4,47 161, 1 147,5 147,5 
11 1,9 350 4,13 167,7 153,4 153,4 
12 0,9 500 2,82 242,4 221,7 221,7 
13 2,0 350 3,64 178,7 163,5 163,5 
Le codo Le 
� 
�L Apderiv Apr.e. Apace ApreJ Ap
Nodo 
(m) (m) L L e (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) 
lPa/m) fPa) 
1 0 0,8 1,032 0,8 0 0,0 0,0 0,8 0,8 
2 0 2,5 1,032 2,6 0 -1,8 0,0 0 0,8 
3 0 2,5 1,032 2,6 0 -2,0 0,0 0 0,5 
4 0 2,5 1,032 2,6 0 -2,4 0,0 0 0,2 
5 2,7 3,0 1,032 2,9 0 -4, 1 0,0 25 23,9 
6 0 0,9 2,575 2,3 8.5 -5,5 0,0 20 25,3 
7 0 1,6 2,231 3,6 8,5 -6,7 0,0 20 25,3 
8 0 0,9 2,236 2,1 7,0 -4,6 0,0 20 24,5 
9 0 1,7 1,982 3,4 7,0 -5,8 0,0 20 24,0 
10 0 0,9 2,044 1,8 5,7 -3,6 0,0 20 24,0 
11 0 1,9 1,686 3,2 5,7 -4,9 0,0 20 23,8 
12 0 0,9 0,538 0,5 5,1 -6,7 0,0 25 23,8 
13 0 2,0 1,237 2,5 5,7 -4,3 0,0 20 23,8 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
r 
Calculo de conductos de aire 
Nodo 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
Presion (Pa) 
VENTILADOR 
Caudal: 3450 m3 /h 
Presi6n: 26,2 Pa 
26,2 
25,3 
24,5 
24,4 
23,9 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
Superficie total de chapa de conductos: 18,04 m2 
161 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 162 
Perdida de carga constante 
30 
25 
20Q. -j 
C 
15
·-
10
Q. 
5 
0 7 r "I' 
0 2 4 6 8 10 12 
Longitud del tramo principal (m) 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una mstalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
( 
Calculo de conductos de aire 163 
3.4.2 RESUL TADOS MED/ANTE EL METODO DE RECUPERACl6N 
ESTATICA 
Nodo L (m) . c (m/s) De (mm) W(mm) H(mm)V (m3/h) 
1 0,8 3450 6,00 436,9 399,7 399,7 
2 2,5 2750 5,54 405,8 371,2 371,2 
3 2,5 2050 5,07 366,5 335,3 335,3 
4 2,5 1350 4,54 314,0 287,3 287,3 
5 0,3 500 3,75 210,4 192,5 192,5 
6 0,9 350 4,86 154,6 141,4 141,4 
7 1,6 350 4,58 159,2 145,6 145,6 
8 0,9 350 4,74 156,6 143,2 143,2 
9 1,7 350 4,44 161,8 148,0 148,0 
10 0,9 350 4,56 159,6 146,0 146,0 
11 1,9 350 4,21 166,1 151,9 151,9 
12 0,9 500 3,43 219,9 201,2 201,2 
13 2,0 350 3,74 176,3 161,3 161,3 
Le codo Le llp /lp L Apderiv Apr.e. Apace ApreJ Ap 
Nodo 
(m) (m) L L e (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) (Pa) 
(Pa/m) (Pa) 
1 0 0,8 1,032 0,8 0 0 0 0 0,8 
2 0 2,5 0,978 2,4 0 -2,4 0 0 0,0 
3 0 2,5 0,940 2,4 0 -2,3 0 0 0,0 
4 0 2,5 0,931 2,3 0 -2,3 0 0 0,0 
5 2,7 3,0 1,070 3,0 0 -3, 1 0 25 25,0 
6 0 0,9 2,502 2,3 8,5 -5,7 0 20 25,0 
7 0 1,6 2,169 3,5 8,5 -6,9 0 20 25,0 
8 0 0,9 2,350 2,1 6,7 -3,8 0 20 25,0 
9 01,7 2,002 3,4 6,7 -5,1 0 20 25,0 
10 0 0,9 2,144 1,9 5,3 -2,2 0 20 25,0 
11 0 1,9 1,765 3,4 5,3 -3,7 0 20 25,0 
12 0 0,9 0,862 0,8 3,3 -4,1 0 25 25,0 
13 0 2,0 1,321 2,6 5,4 -3, 1 0 20 25,0 
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 
Nodo Presion (Pa) 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
VENTILADOR 
Caudal: 3450 m3 /h 
Presi6n: 25,8 Pa 
25,8 
25,0 
25,0 
25,0 
25,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
0,0 
Superficie total de chapa de conductos: 18,llm2 
Recuperaci6n estatica 
30 
25 
'ii 20
e:, 
C 
15 
10 !l.. 
5 
0 
0 2 4 6 8 
Longitud del tramo principal (m) 
10 
164 
12 
Realizacion y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalacion 
de climatizacion. Aplicacion en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua. 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 165 
3.5 ANALISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS 
Se estructurara este apartado analizando en primer lugar los resultados 
generales obtenidos por cada metodo, sus ventajas e inconvenientes, y 
posteriormente se realizara una comparativa de resultados teniendo en 
cuenta la variacion en la limitacion de la altura de los conductos. 
3.5.1 VALORACION DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS MED/ANTE EL 
METODO DE PERDIDA DE PRES/ON CONSTANTE 
El metodo de perdida de presion constante se basa en el disefio de los 
conductos del tramo principal con una perdida de presion por unidad de 
longitud equivalente constante. De esto se desprende que se debe elegir 
la rama de mayor longitud previamente al disefio. Si la rama escogida no 
es la mas larga, el disefio puede resultar inadecuado y debe repetirse. 
El para.metro que determinara si la red de conductos esta bien disefiada 
es la velocidad en los tramos. Si esta fuese muy pequefia podria llegar a 
ser insuficiente segun el tipo de boca de impulsion utilizada, y de la 
distribucion de aire requerida. 
Si el disefio no satisface debe repetirse el calculo para otra rama que 
pueda resultar la de mayor longitud, o redisefiar la forma de la red para 
equilibrarla mejor. 
Cuando los trazados de conductos son simetricos, el metodo de perdida 
de presion constante no exigira compensacion posterior, pero si la red de 
conductos no es simetrica, el equilibrado de los conductos sera mayor. El 
sistema resultante es mas dificil de equilibrar que con el disefio mediante 
el metodo de recuperacion estatica. Este sistema no tiene en cuenta el 
equilibrio de caida de presion en las distintas ramas. 
Al no tener una presion uniforme en todas las ramas y bocas de 
impulsion, y para tener en cada rama la cantidad de aire correcta se 
debe disponer de una compuerta en las derivaciones que regule el caudal 
en todas las ramas, o un regulador de caudal en las bocas de impulsion. 
Por otra parte, la superficie de conductos sera menor, aunque el 
ventilador debera levantar mayor presion que con el disefio mediante el 
otro metodo estudiado. 
En general, se puede decir que el metodo de perdida de presion 
constante se caracteriza por los siguientes aspectos: 
* Necesidad de un mayor equilibrado de la red de conductos.
* Ahorro en superficies de conductos de un 6-10%.
* Necesidad de un ventilador de mayor presion.
* Velocidades del aire mayores.
Realizaci6n y analisis de los calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de climatizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 166 
3.5.2 VALORAC/ON DE LOS RESUL TADOS OBTENIDOS MED/ANTE EL 
ME.TODD DE RECUPERACION ESTATICA 
El metodo de recuperacion estatica se fundamenta en el disefi.o del 
conducto de forma que el aumento de presion estatica (ganancia debida a 
la reduccion en velocidad) en cada rama compense las perdidas por 
rozamiento en el siguiente tramo de conducto. De esta forma, la presion 
estatica sera la misma en cada boca y al comienzo de cada rama si el 
trazado de los conductos fuera totalmente simetrico. 
Este metodo es muy adecuado para los conductos dedicados a la 
impulsion de aire, donde no se tenga limitacion de altura de los 
conductos, y donde el trazado pueda ser lo mas simetrico posible. 
La superficie de conductos utilizada suele ser mayor que con el metodo 
anterior. 
Al obtener presiones similares en todos los nodos, la red de conductos 
resulta mas equilibrada, y el equilibrado posterior a realizar sera menor 
que con el metodo anterior. 
Tambien, al basarse en el fenomeno de recuperacion de presion, la 
presion que debe levantar el ventilador es menor, por lo que el ventilador 
sera de menor potencia y los gastos de explotacion de la instalacion 
seran menores. 
Las velocidades obtenidas son inferiores, por lo que si no se disefi.an los 
trazados de manera que resulten equilibrados podremos tener problemas 
para que el caudal de aire en cada boca de impulsion sea el adecuado. 
En general, se puede afirmar que el metodo de perdida de presion 
constante se caracteriza por los siguientes aspectos: 
* Necesidad de mayor superficie de conductos.
* Redes mas equilibradas. Equilibrado necesario menor.
* Ventiladores de menor potencia.
* Gastos de explotacion menores.
* Velocidades del aire menores.
Realizaci6n y analisis de las calculos termicos y de impulsion de aire de una instalaci6n 
de cli.matizaci6n. Aplicaci6n en un mercado mediante una bomba de calor aire-agua 
Alejandro Mena Lopez. Facultat de Nautica de Barcelona. Universitat Politecnica de Catalunya 
Calculo de conductos de aire 167 
3.5.3 VALORACION DE LOS RESULTADOS OSTEN/DOS CON Y SIN 
LIMITACl6N DE LA ALTURA DE LOS CONDUCTOS 
Comparando los resultados de los conductos de aire por los dos metodos 
utilizados limitando y sin limitar la altura de los conductos se pueden 
realizar la siguientes observaciones al respecto: 
Se observa que los conductos r ctangulares, cuya forma es para limitar 
la altura del condu to, tienen siempre un difunetro equivalente superior 
al de los conductos cuadrados. Es decir, que con conductos 
rectangulares necesitaremos mayor secci6n de conducto para el mismo 
caudal de aire que con un conducto cuadrado. Este hecho se pone de 
manifiesto mas claramente comparando el diametro equivalente de los 
conductos calculados con y sin limitaci6n de altura. 
La perdida de carga unitaria tambien es mayor por cualquiera de los dos 
metodos de disefio de conductos en conductos rectangulares que en 
conductos cuadrados. Esto implicara que la perdida de carga total para 
dos redes de igual trazado sera mayor para conductos rectangulares. En 
consecuencia, los ventiladores seran de mayor potencia, y los gastos de 
explotaci6n seran mayores. 
La superficie total a utilizar de los conductos es menor si estos son 
cuadrados a si son rectangulares. Por lo tanto, tambien se elevara el 
coste de instalaci6n usando conductos rectangulares. 
Cuando se u tiliza el metodo de recu peraci6n de presi6n estatica, se 
observa que el equilibrado de las presiones utilizando conductos 
cuadrados es menor, las presiones en los nudes son iguales en todos 
ellos, mientras que utilizando conductos rectangulares la presi6n en los 
nudes no es tan similar. 
Las velocidades del aire en los conductos cuadrados con el metodo de 
p ·rdida de presi6n constante son menores que en los conductos 
re tangulares ya que la secci6n de paso de los conductos cuadrados es 
menor, y para un mismo caudal la velocidad debe aumentar. 
En general, se puede decir que las ventajas de utilizar conductos 
cuadrados son: 
* Perdida de carga total men or.
* Superficie total de conductos a utilizar menor.
* Mejor equilibrado.
* Dia.metro equivalente