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MatemáticasCalculadora de tamaño de ductos
Calculadora de ductos HVAC: dimensiones redondas o rectangulares, diámetro redondo equivalente, pérdida por fricción/100 ft y verificación de velocidad ASHRAE.
La Calculadora de Tamaño de Ductos determina dimensiones adecuadas según caudal (CFM) y velocidad deseada. Calcula ductos rectangulares o redondos.
¿Tienes comentarios? Reporta errores, sugiere funciones o comparte tus ideas — leemos todos¿Qué es una calculadora de ductos?
Herramienta HVAC que dimensiona ductos según caudal requerido (CFM) y velocidad deseada (FPM). Un tamaño correcto asegura distribución eficiente, menor consumo y menor ruido. Ductos subdimensionados elevan pérdidas y ruido; sobredimensionados encarecen la instalación.
Cómo usar la calculadora
- Elige ducto: redondo o rectangular
- Introduce CFM requeridos
- Selecciona velocidad según aplicación (500–700 fpm residencial, etc.)
- Pulsa Calcular para ver dimensiones recomendadas
- En rectangulares, se sugieren proporciones óptimas de ancho/alto
- Ductos redondos son más eficientes; rectangulares se adaptan a espacios
Fórmulas de dimensionamiento
1. Área de sección
Área (ft²) = CFM ÷ Velocidad (fpm)
2. Diámetro ducto redondo
Diámetro (in) ≈ √(Área × 183.35) (equivalencias estándar)
3. Ducto rectangular
Ancho × Alto = Área (relación típica 1:1 a 4:1)
Guía de velocidades
Residencial: 500–700 fpm
Comercial: 700–1200 fpm
Industrial: 1200–2000 fpm
Retorno: 400–600 fpm
Redondo vs rectangular
Redondo: mejor aerodinámica, menos pérdidas y fugas, más rígido
Rectangular: encaja en espacios entre vigas y muros, común en viviendas
Consejos de dimensionamiento
- Menor velocidad = menos ruido pero mayor tamaño
- Troncos residenciales: 600–900 fpm; derivaciones: 700–1000 fpm
- Retornos: 400–600 fpm
- Tasa de fricción típica: 0.08–0.15 in/100 ft
- Usa Manual D para cálculo completo de sistemas
- Considera pérdidas por accesorios y transiciones
Errores comunes
- Velocidad excesiva para ahorrar material (ruido/pérdidas)
- No considerar accesorios y codos
- Retornos subdimensionados
- Ignorar fugas (20–30% del caudal)
- No verificar espacio disponible
- Mezclar redondo y rectangular sin diámetro equivalente
Preguntas Frecuentes
Use la ecuación de continuidad Q = V × A: para el CFM de diseño elija una velocidad objetivo de las recomendaciones de ASHRAE (típicamente 700–900 fpm para ramales, 1.200–1.600 fpm para troncales principales, hasta 2.000 fpm en alta presión) y despeje A = Q/V. Un ramal de 400 CFM a 800 fpm necesita 400/800 = 0,5 ft² = 72 in², lo que da un conducto redondo de 9,6 in. o aproximadamente 12×6 rectangular. Verifique siempre con la gráfica de pérdida por fricción/100 ft (típicamente 0,08–0,1 in. WG/100 ft) para asegurar que la presión estática total quede dentro de la curva del ventilador.
La fricción constante es el método más común para residencial y comercial pequeño: elija una tasa de fricción por 100 ft (típicamente 0,08 in. WG/100 ft) y lea en la gráfica el diámetro de conducto que entrega el CFM de cada ramal a esa pérdida. Los tamaños resultantes son fáciles de especificar y el tramo más largo gobierna automáticamente la presión estática del ventilador. ASHRAE Handbook HVAC Systems and Equipment Capítulo 21 describe el método. Las variantes incluyen recuperación estática (en sistemas largos de alta presión para recuperar presión en cada derivación) y velocidad constante (en extractos industriales de alta velocidad). Los tres métodos buscan equilibrar el flujo sin reguladores.
La Ecuación 24 del ASHRAE Handbook Fundamentals da las dimensiones rectangulares equivalentes para un conducto redondo de diámetro D: De = 1,30 × (a×b)^0,625 / (a+b)^0,25, con a y b los lados rectangulares. Resuelva al revés para De dado. Las tablas de ACCA Manual D y SMACNA HVAC Systems Duct Design listan equivalentes precalculados — p. ej., redondo de 8 in. ≈ 8×6 rectangular (54 in² frente a 50 in² porque la fricción depende también del perímetro). El rectangular siempre tiene más área de pared, elevando ligeramente la fricción. Las relaciones de aspecto sobre 4:1 se desaconsejan porque las pérdidas suben rápido.
La Tabla 21.1 de ASHRAE recomienda velocidades máximas por aplicación: suministro residencial 700 fpm, suministro comercial 1.000 fpm, suministro industrial 1.800 fpm, retorno residencial 600 fpm. Velocidades superiores generan silbidos en rejillas y difusores, vibraciones del ventilador y fricción excesiva. Las inspecciones de campo de NEBB y AABC muestran sistemáticamente que conductos dimensionados a 0,08 in. WG/100 ft permanecen naturalmente en el rango de velocidad recomendado. Para espacios acústicamente críticos (estudios, bibliotecas) baje la velocidad a 500 fpm o menos y considere forrar los conductos con aislante acústico interno según los requisitos de envolvente de ASHRAE 90.1.
ACCA Manual D es la norma residencial para diseño de conductos, usada para cumplimiento del IRC y certificación Energy Star. Toma las cargas térmicas habitación por habitación de Manual J, calcula el CFM requerido por cada rejilla y luego dimensiona cada ramal por fricción constante a una tasa elegida por el diseñador. Manual D considera la caída de presión en rejillas, los reguladores de equilibrado y la presión estática externa total (TESP) del equipo. Junto con Manual S (selección de equipos) y Manual T (dimensionamiento de rejillas) forma el paquete de diseño ACCA completo. La mayoría de jurisdicciones de EE. UU. aceptan Manual D como el estándar de práctica para diseño de conductos residenciales.
El conducto flex tiene de tres a seis veces más fricción que la chapa rígida por el revestimiento interior corrugado y los inevitables pliegues y combaduras. SMACNA HVAC Duct Construction Standards limita el flex a 5 ft máximo completamente extendido; ACCA Manual D permite tramos más largos sólo si se calcula la fricción con las gráficas específicas de flex. UL 181 lista los conductos Clase 1 que resisten propagación de llama. Tire siempre el flex tenso entre soportes, nunca lo entierre en aislante de ático más allá de su cobertura nominal y nunca lo use como troncal de suministro — sólo como conexión final entre un plenum rígido y la rejilla.
El aislante de conductos reduce pérdidas o ganancias térmicas por conducción a través de las paredes. La Tabla R403.3.3 del IECC exige R-8 en conductos de suministro en áticos no acondicionados en zonas climáticas 4-8, R-6 en espacios acondicionados y equivalente en retornos en sótanos acondicionados. Productos comunes: envoltura de fibra de vidrio (R-4 a R-8 nominal), tableros pre-aislados (R-6 interno) y paneles rígidos de espuma. La barrera de vapor evita condensación en conductos fríos de suministro durante el enfriamiento estival. Conductos sin aislar en un ático a 130 °F pueden perder 30 por ciento de la capacidad antes de llegar a las rejillas — el aislante se amortiza en meses.
Tras calcular, la herramienta reporta tres valores de ingeniería además de las dimensiones. El Diámetro Redondo Equivalente convierte un ducto rectangular al tamaño redondo con el mismo flujo y fricción usando la ecuación ASHRAE De = 1,30 × (a·b)^0,625 / (a+b)^0,25, útil para elegir derivaciones redondas o conectores flexibles. La Pérdida por Fricción es la tasa de diseño por fricción constante en pulgadas de columna de agua por 100 ft, calculada con la relación para acero galvanizado Δp/100ft = 0,109136 × Q^1,9 / D^5,02; apunte a la banda clásica de 0,08–0,10 in. WG/100 ft en troncales residenciales y comerciales ligeros (hasta ~0,15 en tramos compactos). La Verificación de Velocidad ASHRAE compara su velocidad con el máximo recomendado de la Tabla 21.1 por aplicación (residencial 700 fpm, comercial 1.000 fpm, industrial 1.800 fpm) y muestra una insignia verde APROBADO o roja FALLO. Un FALLO implica probable silbido en rejillas y sobrecarga del ventilador: baje la velocidad o acepte un ducto mayor. Trátelos como una verificación de primera pasada, no como sustituto de un cálculo Manual D completo.
La fricción constante aproxima el equilibrio, pero los sistemas reales necesitan reguladores manuales de volumen en cada derivación. Fije posiciones iniciales según diseño y luego comisione con campana de flujo en cada rejilla: abra el ramal más restrictivo (más largo, mayor fricción) totalmente y estrangule los demás hasta que el CFM medido coincida con el diseño dentro de ±10 por ciento según NEBB y ANSI/ASHRAE 111. Itere dos o tres pasadas porque cerrar un regulador eleva la presión y el flujo en los demás. Documente las posiciones finales para mantenimiento. Los sistemas VAV usan reguladores motorizados de caja controlados por termostatos de unidad terminal en lugar de equilibrado manual fijo.
CALCULADORAS DE INGENIERíA39
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