Ejemplo de cálculo de carga térmica en sala de equipos

El cálculo de la carga térmica, es muy significativa, y más en una sala de equipos donde la temperatura es fundamental para su funcionamiento. Esta importancia radica en que este dato es imprescindible para el dimensionamiento del equipo de aire acondicionado.

Ya vimos en Cálculo de la capacidad del aire acondicionado para una sala de equipos parte 1 como realizar esta estimación.

Ahora veremos un cálculo de ejemplo para complementar el post Cálculo de la capacidad del aire acondicionado para una sala de equipos parte 2. ¡Comencemos!

Primero: ¿Qué es la carga térmica de una sala de equipos?

Repasemos lo que es la carga térmica y como se divide. Esta consiste en la cantidad de calor que emiten los equipos, personas o el ambiente. Atendiendo a ello, se divide en:

Carga térmica sensible

Es la cantidad de calor que aumenta la temperatura del aire circundante y a la cual los sentidos son sensibles, detectándola. Algunas de las fuentes, de las salas de equipos, que lo generan son servidores, radiación solar, luces, las personas y los equipos eléctricos y térmicos, en general.

Carga térmica latente

Se refiere, principalmente, al que absorbe la humedad del aire, cuando el agua se condensa o evapora. Un ejemplo de este tipo de carga térmica, sucede cuando la temperatura del aire desciende por debajo del punto de rocío.

Aquí, el exceso de humedad se transforma en líquido, por condensación, proceso durante el cual se libera calor en el ambiente.

Después, se deben multiplicar por un factor de corrección que generalmente es el mismo para ambos. Este factor de corrección va desde 0,8 para condiciones excepcionalmente buenas hasta 1,2 para condiciones muy malas.

Esto, desde el punto de vista se hermetizarían, medio ambiente, ventanas existentes, entre otros. Otra cosa, el valor viene dado en BTU/h.

Parámetros de cálculo

Para hacer esta estimación, en forma simplificada, tenemos los siguientes parámetros:

Equipos electrónicos

Se tienen:

• 5 servidores, los cuales generan 7000 BTU/h
• 4 ordenadores de mesa, que generan 3000 BTU/h
• 10 equipos de telecomunicaciones, cada uno generando 6500 BTU/h

Personal

Como personal fijo, se tienen 4 técnicos fijos presentes y cuya labor es frente a un ordenador de mesa. Por la actividad, se estima que producen 300 BTU/h, cada uno.

Iluminación

Hay 8 lámparas de 3 tubos LED cada una. Cada tubo genera 50 BTU/h.

Humedad relativa del ambiente

El promedio de la humedad es del 50 %, teniendo 0,4 lb/h de carga de humedad.

Cálculo de la carga térmica sensible

Ahora, se calcula la carga térmica sensible que incluye la generada por equipos electrónicos, personal e iluminación.:

Carga térmica sensible = (5 servidores x 7000 BTU/h) + (4 ordenadores de mesa x 3000 BTU/h) + (10 equipos de telecomunicaciones x 6500 BTU/h) + (4 técnicos x 300 BTU/h) + (8 lámparas x 3 tubos x 50 BTU/H) = (35000 + 12000 + 65000 + 1200 + 1200) BTU/h = 114.400 BTU/h

Ahora, supongamos que la sala tiene condiciones deficientes, desde el punto de vista de climatización. Bajo este criterio, se asume un factor de corrección de 1,2. Entonces:

Carga térmica sensible total = carga térmica sensible x factor de corrección

Carga térmica sensible total = 114.400 BTU X 1,2 = 137.280 BTU/h

Cálculo de la carga térmica latente

Para calcularla, se multiplica el calor latente del vapor de agua (que es una constante que vale 970 BTU/lb) por la carga de humedad. De esta forma se tiene:

Carga térmica latente = Calor latente del vapor de agua x carga de humedad

Carga térmica latente = 970 BTU/lb x 0,4 lb/h = 388 BTU/h

Ahora, hallamos la carga latente total multiplicando este valor por el factor de corrección de la sala. En este caso, será de 1,2 que es el mismo que se tomo para la carga térmica sensible.

Carga térmica latente total = carga térmica latente x factor de corrección

Carga térmica latente total = 388 BTU/h x 1,2 = 466 BTU/h

Cálculo de la carga térmica total

Esta sería:

Carga térmica total = carga térmica sensible total + carga térmica latente total

Carga térmica total = (137.280 + 466) BTU/h = 137.746 BTU/h

Una vez determinada esta carga térmica, debes escoger el equipo de aire acondicionado que tenga la capacidad para la misma. Ahora, en referencia al tipo para sala de equipos, te sugerimos el post Tipos de aire acondicionado para sala de equipos. Te dará la solución que necesitas.

En resumen, como habrás podido observar, el cálculo de la carga térmica, a pesar de tener gran importancia, no representa ninguna dificultad. Solo debes prestar atención a las fuentes generadoras de calor y tenerlas todas en cuenta.

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