Ejemplo de un modelo matemático relacionado con el aire acondicionado ecológico
Existen diversos modelos matemáticos que muestran cómo funcionan los diferentes prototipos ecológicos.
Al momento de seleccionar un aire
acondicionado se deben considerar algunos parámetros como son:
1.
Zona
climática: según la zona geográfica existen 4 tipos de clima
·
Frio
(hasta los 18ºC)
·
Templado
(de 19ºC a 25ºC)
·
Cálido
(de 26ºC a 33ºC)
·
Muy
cálido (encima de los 34ºC)
2.
Área:
cantidad de metros cuadrados a climatizar
3.
Carga
térmica: la cantidad de personas que frecuentan el ambiente y los artefactos
que generen calor (lámparas, computadoras, tv, etc.)
La unidad de medida para expresar
cuanto calor debe retirar el aire acondicionado es la BTU o Unidad Térmica Británica.
Según el tipo de clima que se trate,
habrá que retirar una cantidad especifica de calor por m2
Clima
|
Se extrae
|
Frio
|
500 BTU/m2
|
Templado
|
550 BTU/m2
|
Cálido
|
600 BTU/m2
|
Muy cálido
|
650 BTU/m2
|
Según la carga térmica, es decir, la
cantidad de personas y aparato presentes también se debe retirar una cantidad
especifica de calor por m2
Carga térmica
|
Se extrae
|
1 persona
|
500 BTU
|
1 computadora
|
400 BTU
|
1 televisión
|
600 BTU
|
1 lampara
|
200 BTU
|
Así la capacidad total del aire
acondicionado se determina a partir del área total por la cantidad de BTU sobre
m2 sumado a la cantidad total de carga térmica
Capacidad total = (Área) (BTU/m2)
+ Carga térmica
Es necesario saber que
4BTU = 1 Frigoría
*El termino frigoría se refiere a la cantidad de kilocalorías
que el dispositivo pueda regar en una hora
EJEMPLOS:
1.
Se
debe climatizar una sala de 20 m2 donde frecuentan 5 personas, donde
se cuenta con televisor, una computadora y 5 lámparas
Parámetro
|
Cantidad
|
BTU/UN
|
BTU TOTAL
|
m2
|
20 m2
|
650
|
13,000
|
Persona
|
5
|
500
|
2,500
|
Televisor (30”)
|
2
|
600
|
1,200
|
Computadora
|
1
|
400
|
400
|
Lampara
|
5
|
200
|
100
|
Total
|
|
|
18,100 BTU
|
Si dividimos 18,100 BTY entre 4, obtenemos 4525 frigorías
18,100/4 = 4525 FGS
Por lo tanto, el aire acondicionado retira 4525 fas en una
hora
2.
Se
desea climatizar una habitación de 30 m2 donde frecuenta una persona y hay 1 televisión
y 2 lámparas
Parámetro
|
Cantidad
|
BTU/UN
|
BTU TOTAL
|
m2
|
30 m2
|
650
|
19,500
|
Persona
|
1
|
500
|
500
|
Televisor (30”)
|
1
|
600
|
600
|
Lampara
|
2
|
200
|
400
|
Total
|
|
|
21,000 BTU
|
21,000/4= 5250
Por lo tanto, se retiran 5250 fgs
3. Se debe climatizar una sala de 20 m2 donde la
frecuentan 3 personas y en ella hay 3 computadoras y 2 lámparas
Parámetro
|
Cantidad
|
BTU/UN
|
BTU TOTAL
|
m2
|
20 m2
|
600
|
12,000
|
Persona
|
3
|
500
|
1,500
|
Computadoras
|
3
|
400
|
1,200
|
Lampara
|
2
|
200
|
400
|
Total
|
|
|
15,100 BTU
|
15,100/4=3,773 fgs
Por lo tanto se retiran 3775 fgs en una hora
4. Se debe climatizar una habitación de 40m2
donde hay 5 lámparas, 1 televisión y la frecuentan 2 personas
Parámetro
|
Cantidad
|
BTU/UN
|
BTU TOTAL
|
m2
|
40m2
|
650
|
26,000
|
Persona
|
2
|
500
|
1,000
|
Lámparas
|
5
|
200
|
1,000
|
Televisiones
|
1
|
600
|
600
|
Total
|
|
|
28,600 BTU
|
28,600/4=7,150 fgs
Por lo tanto se retiran 7,150 fgs en una hora
5. Se desea climatizar una sala de espera de 15m2
donde existe 1 lampara, 1 computadora, 1 televisión y la frecuentan 2 personas
Parámetro
|
Cantidad
|
BTU/UN
|
BTU TOTAL
|
m2
|
15m2
|
550
|
8,250
|
Persona
|
2
|
500
|
1,000
|
Lámparas
|
1
|
200
|
200
|
Televisiones
|
1
|
600
|
600
|
Computadora
|
1
|
400
|
400
|
Total
|
|
|
10,450 BTU
|
10450/4=2,613 fgs
Por lo tanto se retiran 2613 fgs en una hora
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