manual de usuario
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1. determined b Compliance verification of the equation and calculation procedures those items on which the calculation procedure has been updated have been validated by this method It is verified that the results shown by the program coincide with those obtained by direct substitution in equations tables and or charts thus determining the committed error An item is considered properly validated when the error obtained in one of the two methods is less than 1 Results Table 1 shows a summary of the validation results showing the committed errors on the method used in each case In all items errors are smaller than 1 Tabla 1 Validation errors Contrasting against Comp Hane Case the previous version Her euron of equations Straight pipe rectangular section 0 990 Straight pipe circular section 0 196 Concentric transition 0 000 Non concentric transition 0 1003 Vaned elbow 0 003 Horizontal die stamped elbow 0 007 Vertical die stamped elbow 0 005 Mitered elbow 0 001 3 Gore elbow 0 003 5 Gore elbow 0 008 Variable inlet outlet areas elbow 0 000 Short radius elbow 0 000 Z shaped elbow 0 000 re or ta elbow lying in i 0 000 Diverging wye with splitter 0 163 Diverging wye 0 001 Converging wye 0 193 Converging smooth radius wye 0 000 Diverging smooth radius wye 0 004 Symmetrical converging dovetail 0 192 Symmetrical diverging dovetail 0 190 Sudden contraction entry2. m todos de obtenci n de p rdidas de carga en los casos en los que la metodolog a ha sido actualizada El manual de usuario facilita el uso de la aplicaci n explicando la forma de introducir los datos las consideraciones las limitaciones los resultados obtenidos etc adem s de incluir ejemplos pr cticos y explicar la metodolog a que se aplica para cada elemento Referencias IDEL94 Idelchik I E Handbook of Hydraulic resistance CRC Press Inc 1994 AAF 75 American Air Filter AAF Chilled water coils Bulletin N CC 101 American Air Filter Co Inc 1975 ASHRO9 American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAB 2009 ASHRAE Handbook Fundamentals American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Inc 2009 ASHRO5 American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAB 2005 ASHRAE Handbook Fundamentals American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Inc 2005 ASHRO2 American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAE ASHRAE Duct Fitting Database American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Inc 2002 VARZ44 Varzsonyi A Pressure Loss in Elbows and Duct Branches Transactions of the ASME April 1944 TROX09 TROX Espa a S A Catalogo KLIMA Y FILTER Febrero 2009 SMAC9
3. 0 193 Bellmouth 0 010 Duct mounted 0 009 Discharge 0 193 Filters 0 000 Heating cooling dry coils 0 100 Heating cooling wet coils 0 100 Electrical coils 0 000 Regarding the utilization of the application and its format the following aspects that improve the usability of the program and allow obtaining safe results have been successfully implemented The input data of the program are entered in a table standard format that has all the variables that items may need Since each item requires different input data the program blocks the fields that are not needed The program locks the results and input data cells when the head loss has been already calculated to avoid inconsistencies in the results The application can remove items and add new ones in the middle of a duct line facilitating the correction of errors in the data entry The data recovery and reutilization is done through Excel The software dumps the data into an Excel workbook which includes a worksheet for input data one for output data and a third one including a summary with all the information Conclusion Improvements were made over the previous version of the program The utilization of the application is intuitive and allows users to have all the information on the main screen The correction of errors in data entry is simple and saves time to the user The recovery and reutilization of data is easy using Excel Solution for a greater nu
4. 0O SMACNA HVAC Systems Duct design 1990 DEVELOPMENT AND VALIDATION OF AN INFORMATICS APPLICATION FOR THE CALCULATION OF HEAD LOSSES IN VENTILATION DUCT SYSTEMS Introduction This thesis is an initiative of the collaborating institution Empresarios Agrupados with the purpose of improving the HVACPC 2 0 software HVACPC 2 0 is an air duct head loss calculation program for ventilation systems The software includes several types of items such as straight pipes transitions elbows junctions entries discharges accessories dampers volume flow control devices diffusers etc filters heating cooling coils or devices that have not been programmed Head losses are calculated using formulation and calculation procedures that are included in different fluid mechanics and duct design books Idelchik ASHRAE etc as well as manufacturer catalogues TROX KOOLAIR etc The purpose of this thesis is to create a new air duct head loss calculation application for ventilation systems based on the existing program HVACPC 2 0 in which interface and calculation procedure improvements will be introduced The update of the old program is necessary because the use of the application is complicated for users the modification of the items is not possible the data recovery is complex and the calculation methodologies have not been updated since 1994 the date when the HVACPC 2 0 software was approved In addition a user manual has been draft
5. DESARROLLO Y VALIDACION DE UNA APLICACION INFORMATICA PARA EL CALCULO DE PERDIDA DE CARGA EN CONDUCTOS DE VENTILACION Autor Villalba Villar Ana Isabel Director Huete Garcia Emma Entidad Colaboradora Empresarios Agrupados RESUMEN DEL PROYECTO Introducci n Este proyecto surge como una iniciativa por parte de la entidad colaboradora Empresarios Agrupados para mejorar el software HVACPC 2 0 HVACPC 2 0 es un programa de c lculo de p rdidas de carga en conductos de ventilaci n La aplicaci n incluye diversos tipos de elementos como tramos rectos transformaciones codos desviaciones salidas entradas accesorios compuertas rejillas difusores filtros serpentines o equipos no programados Los elementos se introducen de forma secuencial y la p rdida total es la suma de la p rdida de carga de cada elemento La p rdida de carga es obtenida a partir de f rmulas y procedimientos indicados en distintos manuales de mec nica de fluidos y dise o de conductos Idelchik ASHRAE adem s de cat logos y manuales de fabricantes TROX KOOLAIR El objeto de este proyecto es la creaci n de una nueva aplicaci n de c lculo de p rdidas de carga en conductos de ventilaci n basada en el programa HVACPC 2 0 en la que se introducir n mejoras tanto en la interface como en el procedimiento de c lculo La revisi n del programa es necesaria porque el manejo de la aplicaci n es complicado para el usuario la modificaci n de l
6. a La validaci n del programa se ha realizado considerando 29 casos que constituyen una muestra significativa de todos los casos posibles Para ello se han utilizado dos aproximaciones a Contrastaci n contra la versi n anterior por este m todo se validan aquellos elementos cuyos procedimientos de c lculo no han cambiado con respecto a la versi n anterior Utilizando las mismas condiciones de entrada se ha calculado la p rdida de carga en ambas aplicaciones y se ha determinado el error cometido b Comprobaci n del cumplimiento de las ecuaciones y procedimiento de c lculo por este m todo se han validado aquellos elementos en los que el procedimiento de c lculo ha sido actualizado Se verifica que los resultados mostrados por el programa coinciden con los obtenidos de la sustituci n directa en ecuaciones tablas y o gr ficas determinando asimismo el error cometido Un elemento se considera validado correctamente cuando su error con respecto a uno de los dos m todos es inferior al 1 Resultados En la Tabla 1 aparece un resumen de los resultados obtenidos en la validaci n mostrando los errores cometidos por el m todo utilizado en cada caso y que en todos los elementos son inferiores al 1 Tabla 1 Errores cometidos en la validaci n Sy Comprobacion del Contrastaci n con la p Caso o j cumplimiento de versi n anterior ecuaciones Tramo recto rectangular 0 990 Tramo recto circular 0 196 Transformaci n
7. conc ntrica 0 000 Transformaci n exc ntrica 0 1003 Codo Vaned 0 003 Codo Horizontal 0 1007 Codo Vertical 0 005 Codo 1 Pieza 0 001 Codo 3 Piezas 0 003 Codo 5 Piezas 0 008 Codo convergente divergente 0 000 Codo radio corto 0 000 Codo Z Coplanario 0 000 Codo Z no coplanario 0 000 Salida con Splitter 0 163 Ramal de Salida 0 001 Ramal de entrada 0 193 Entrada convergente 0 000 Salida divergente 0 004 Entrada sim trica 0 192 Salida sim trica 0 190 Entrada normal 0 193 Entrada de campana 0 010 Reentrada 0 009 Salida Abrupta 0 193 Filtros 0 000 Serpent n de carga sensible 0 100 Serpent n de carga latente 0 100 Serpent n el ctrico 0 000 En cuanto al manejo de la aplicaci n y a su formato se han conseguido implementar los siguientes aspectos que mejoran la usabilidad del programa y permiten realizar c lculos seguros Los datos de entrada del programa se introducen en un formato tipo tabla que tiene predefinidas todas las variables que pueden necesitar los elementos Como cada elemento requiere datos de entrada diferentes el programa bloquea los campos que no son necesarios El programa bloquea las celdas de los resultados y los datos de entrada cuando se ha calculado la p rdida de carga para evitar incoherencias en los resultados La aplicaci n permite eliminar elementos y a adir nuevos elementos en mitad de una l nea de conductos
8. e c lculo de la p rdida de carga en funci n de los par metros de entrada o de otros obtenidos a partir de ellos En el c digo se introduce la comprobaci n de esos par metros y seg n las condiciones el programa elige un procedimiento u otro La mayor a de los coeficientes se determinan mediante tablas stos dependen de una o dos variables y se obtienen mediante interpolaci n lineal En el c digo se han creado dos funciones que realizan interpolaciones lineales simples y dobles Las funciones reciben como argumentos las variables de las que depende el coeficiente y un par metro que identifica la tabla de referencia Las tablas se encuentran en un libro de Excel al que el programa accede para obtener los datos y realizar la interpolaci n Los cat logos de fabricantes proporcionan gr ficas para representar la p rdida de carga de los accesorios Las curvas se aproximan mediante ecuaciones para introducirse en el c digo Primeramente se representan en Excel despu s se incluye la l nea de tendencia m s apropiada con su ecuaci n y por ltimo se ajustan los coeficientes de la f rmula obtenida para no perder grado de conservadurismo Los elementos suelen combinar m s de un procedimiento para obtener su p rdida de carga El manual de usuario de la aplicaci n creada HVACPC 3 0 se ha realizado tomando como referencia el de la versi n anterior para el contenido y un manual de usuario de una aplicaci n m s reciente para la form
9. ed and validation has been made considering the most representative items comparing the results with the previous program and justifying the new methodology with another calculation tool Methodology Initially the equations and calculation procedures used by the application HVACPC 2 0 were reviewed for each type of item looking for it in the bibliographic references indicated in the user manual The latest versions of books manuals and catalogs were used to analyze the methodology After comparing both procedures those which had not been changed were kept and those that had been modified were updated After the review of the methodology was finished the programming of the application was accomplished in Visual Basic On the implementation of the numerical models the following situations have been considered The calculation of head losses and other variables such as velocity or dynamic pressure involves fluid dynamics equations Formulae have been incorporated directly into the source code of the software For some items previous algorithms were used to determine the calculation method that is required to obtain head losses depending on the inputs or other parameters that have been calculated In the code those parameters are checked and based on the conditions the program chooses the right method Most of the coefficients can be found in reference tables They are a function of one or two variables and can be calculated through l
10. facilitando la correcci n de errores en la entrada de datos La recuperaci n y reutilizaci n de datos se hace a trav s de Excel El programa vuelca los datos en un libro de Excel en el que se incluye una hoja para los datos de entrada otra para los datos de salida y una tercera a modo de resumen Conclusiones Se han conseguido mejoras con respecto a la versi n anterior del programa El manejo de la aplicaci n es intuitivo y permite al usuario disponer de toda la informaci n en la pantalla principal La correcci n de errores en la entrada de datos es sencilla y ahorra tiempo al usuario La recuperaci n y reutilizaci n de datos se hace de manera c moda utilizando para ello la aplicaci n de Excel Adem s se ha dado soluci n a un mayor n mero situaciones que en la versi n anterior no estaban contempladas porque a n no hab an sido desarrollados sus m todos de c lculo en la literatura Por otra parte la incorporaci n de las funciones de interpolaci n lineal simple y doble supone una mejora importante en la metodolog a de c lculo del programa ya que una futura actualizaci n del programa se podr a hacer con muy pocos ajustes en el c digo La interpolaci n permite obtener valores m s precisos que si se utilizasen ecuaciones para representar el comportamiento de las tablas El programa genera valores coherentes con la versi n anterior cuando los procedimientos de c lculo no han sido modificados y aplica correctamente los
11. ineal interpolation The source code has two functions that have been created to carry out simple and double lineal interpolations The functions take the variable inputs upon which the coefficient depends on where a parameter identifies the required table Tables are stored in an Excel book The program can access to retrieve the data and perform the interpolation Manufacturer s catalogues usually provide charts to represent pressure losses in accessories Curves are assimilated as equations in order to be added into the code First of all they are drawn in Excel After that the most appropriate trend line with its equation is incorporated and finally the coefficients of the formula are adjusted so that the degree of conservatism will be kept Items usually combine more than one procedure for obtaining their pressure loss The user manual of the designed application HVACPC 3 0 has made reference to the previous version in content aspects and to a more recent application user manual for format aspects The software validation has been carried out considering 29 cases which constitute a significant sample of all possible cases This has been done using two approaches a Contrasting against the previous version those items whose calculation procedures had not changed since the previous version are validated by this method Using the same input conditions the head loss is calculated using both applications and the committed error is
12. mber of situations that were not included in the previous version has been found because their calculation methods had not yet been developed in the literature Moreover the incorporation of the single and double lineal interpolation functions is a significant improvement in the application methodology of calculation as future program updates could be done with very few changes in the code The interpolation allows obtaining more accurate values than if equations were used to represent the table data The program generates consistent values with the previous version when the calculation procedures have not been modified and successfully applies head losses methods in the case the methodology had been updated The user manual makes the application use easier explaining how to enter data considerations limitations results etc as well as including practical examples and explaining the methodology that has been applied to each item References IDEL94 Idelchik I E Handbook of Hydraulic resistance CRC Press Inc 1994 AAF 75 American Air Filter AAF Chilled water coils Bulletin N CC 101 American Air Filter Co Inc 1975 ASHRO9 American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAB 2009 ASHRAE Handbook Fundamentals American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Inc 2009 ASHRO5 American Society of Heating Refrigerating and Air Conditi
13. oning Engineers ASHRAB 2005 ASHRAE Handbook Fundamentals American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Inc 2005 ASHRO2 American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAE ASHRAE Duct Fitting Database American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Inc 2002 VARZ44 Varzsonyi A Pressure Loss in Elbows and Duct Branches Transactions of the ASME April 1944 TROX09 TROX Espa a S A Catalogo KLIMA Y FILTER Febrero 2009 SMAC90O SMACNA HVAC Systems Duct design 1990
14. os elementos no es posible la recuperaci n y reutilizaci n de datos es compleja y porque los procedimientos de c lculo han sido actualizados desde 1994 a o en el que se aprob la aplicaci n HVACPC 2 0 Asimismo se ha redactado el manual de usuario y se ha realizado la validaci n de los elementos m s representativos contrast ndolos con la versi n anterior o justificando el nuevo procedimiento con un programa de c lculo alternativo Metodolog a Inicialmente se revisaron las ecuaciones y procedimientos de c lculo utilizados por la aplicaci n HVACPC 2 0 para cada tipo de elemento buscando para ello la referencia bibliogr fica indicada en el manual de usuario Se consiguieron las versiones m s recientes de los libros manuales y cat logos empleados Tras compararse ambos procedimientos se conservaron aquellos que no hab an sufrido cambios y se actualizaron aquellos que hab an sido modificados Tras haber finalizado la revisi n del c lculo se program en Visual Basic la aplicaci n La implementaci n num rica de los procedimientos de c lculo se han tenido en cuenta las siguientes situaciones Para el c lculo de la p rdida de carga y otras variables de salida como la velocidad o la presi n din mica se han utilizado ecuaciones de din mica de fluidas cuando ha sido necesario Estas f rmulas se incluyen de forma directa en el c digo Para algunos elementos se utilizan algoritmos previos para determinar el m todo d
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