Mississippi Residential HVAC

Conceptos clave

Requisitos de valor R para el aislamiento de conductos (espacios no climatizados) El IMC y los códigos energéticos exigen unos valores R mínimos de aislamiento de los conductos en función de su ubicación. En los sistemas residenciales, los conductos situados en áticos, espacios bajo el suelo y sótanos no climatizados suelen requerir un aislamiento de R-6 a R-8. Los conductos situados en espacios climatizados pueden requerir un aislamiento menor o ninguno. Misisipi sigue los requisitos de zonas climáticas del IECC: hay que tener en cuenta que se aplican valores R más altos a los conductos situados en áticos ventilados que a los espacios interiores no climatizados.

Conceptos clave

Los requisitos relativos a los soportes de los conductos se rigen por la Sección 603 del IMC 2021 (construcción e instalación de conductos). Todos los soportes deben tener las dimensiones y la separación adecuadas para soportar el peso de los conductos sin que estos se comben ni se deformen.

Espaciado de los soportes según el tipo de conducto: - Conductos rectangulares: Intervalos máximos de 10 pies en horizontal; se requieren soportes a menos de 2 pies de cada codo y a menos de 4 pies de cada intersección de ramales - Conductos redondos: intervalos máximos de 10 pies para diámetros ≥ 4 pulgadas - Conductos ovalados planos: se aplicarán las normas de los conductos rectangulares en función…

Conceptos clave

Aislamiento de vibraciones (IMC 301.13) Cuando se utiliza el aislamiento antivibratorio para equipos o aparatos de climatización, también debe emplearse un método homologado de sujeción complementaria para proporcionar soporte y sujeción. El aislamiento por sí solo no es suficiente: es necesario añadir una sujeción complementaria. Se trata de un requisito combinado fundamental.

Resistencia sísmica (IMC 301.18) Cuando se apliquen cargas sísmicas según el Código Internacional de Construcción (IBC), los soportes, anclajes y arriostramientos de los sistemas mecánicos deben diseñarse e instalarse para resistir las fuerzas sísmicas conforme al capítulo 16 del IBC. Misisipi presenta un riesgo sísmico limitado, pero el requisito del código sigue siendo aplicable cuando lo disponga el IBC.

Conceptos clave

Métodos de transferencia de calor - Conducción: El calor se transmite a través de un material sólido (por ejemplo, el calor que fluye a través de una pared o del cristal de una ventana). La velocidad depende de la conductividad del material y de la diferencia de temperatura. - Convección: el calor se transmite mediante el movimiento de un fluido (aire o agua). Los sistemas de aire forzado y hidrónicos se basan en la convección para distribuir el calor. - Radiación: el calor se transmite a través de ondas electromagnéticas sin necesidad de un medio (por ejemplo, la ganancia solar a través de las ventanas o la calefacción por suelo radiante).

Conceptos clave

Tipos de clasificación de refrigerantes (Norma 34 de ASHRAE) - CFC (clorofluorocarbonos): R-11, R-12 — ODP más alto; su uso se ha eliminado por completo en virtud del Protocolo de Montreal - HCFC (hidroclorofluorocarbonos): R-22 — ODP moderado; su producción finalizó el 1 de enero de 2020 en EE. UU.; solo se puede utilizar R-22 recuperado para el mantenimiento de equipos existentes - HFC (hidrofluorocarbonos): R-410A, R-134a — ODP nulo, pero alto GWP; actualmente predominantes, pero sujetos a la reducción gradual prevista en la Ley AIM - HFO (hidrofluoroolefinas): R-1234yf, R-1234ze — ODP casi nulo y GWP muy bajo; sustitutos emergentes - HC (hidrocarburos): R-290 (propano), R-600a (isobutano) — ODP nulo, GWP muy bajo, pero altamente inflamables…

Conceptos clave

Condiciones de diseño (HTD / CTD) - Diferencia de temperatura de calefacción (HTD) = Temperatura de diseño interior − Temperatura de diseño exterior en invierno - Diferencia de temperatura de refrigeración (CTD) = Temperatura de diseño exterior en verano − Temperatura de diseño interior - Valores predeterminados del Manual J: 70 °F de calefacción interior, 75 °F de refrigeración interior; los valores exteriores se obtienen de la Tabla 1A del Manual J para la ubicación específica - El equipo se dimensiona para condiciones de diseño, no para condiciones extremas o de carga parcial (los fenómenos extremos solo se producen unas pocas docenas de horas al año)

Conceptos clave

Instrumentos de medición del caudal de aire - Anemómetro: Mide la velocidad del aire directamente en las rejillas o registros; se utiliza con campanas de medición para obtener lecturas de CFM en los conductos de suministro y retorno - Tubo de Pitot + manómetro: mide la presión de velocidad (VP) en los puntos de medición a lo largo del conducto para calcular el caudal de aire; requiere múltiples puntos de medición a lo largo de la sección transversal del conducto - Campana de flujo (campana de captura): mide el caudal total en CFM directamente en los difusores y rejillas; es la herramienta de equilibrado más habitual en el campo - Manómetro: mide el diferencial de presión estática;…

(4 preguntas, 5 % del examen)

Conceptos clave

Tipos de termostatos y elementos sensores

• Tira o bobina bimetálica: Dos metales diferentes unidos entre sí; se dobla con los cambios de temperatura. Se utiliza en termostatos mecánicos y en interruptores de límite de disco de resorte.
• Termistor: Semiconductor cuya resistencia eléctrica varía con la temperatura. Se utiliza en termostatos electrónicos/digitales. Los termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) disminuyen su resistencia a medida que aumenta la temperatura.
• Interruptor de mercurio: Ampulla de vidrio que contiene mercurio; se inclina para cerrar o abrir el circuito. Requiere un montaje nivelado. Se está retirando progresivamente debido a preocupaciones medioambientales.
• Sistema de milivoltios: El termopar o la termopila…

Conceptos clave

Tipos de compresores

• Alternativo (de pistón): Utiliza pistones; habitual en sistemas residenciales antiguos; puede ser hermético o semiermético
• Rotativo: utiliza una paleta giratoria; es compacto y silencioso; habitual en pequeñas unidades de ventana y bombas de calor
• Scroll: dos espirales entrelazadas; el más habitual en los modernos sistemas split residenciales; más eficiente y silencioso que el alternativo; no necesita válvulas de succión ni de descarga
• Herméticos: el motor y el compresor están sellados en una carcasa soldada; no se pueden reparar in situ; la mayoría de las unidades residenciales
• Semierméticos (herméticos reparables): carcasa atornillada; se puede acceder al motor y al compresor para su reparación in situ; menos comunes en el…

Conceptos clave

Sistemas de encendido de calderas de gas

• Piloto permanente: llama continua; un termopar comprueba el funcionamiento del piloto y mantiene abierta la válvula de gas
• Piloto intermitente (IP): piloto de encendido por chispa que se activa cada vez que se solicita calor; sin llama continua
• Encendido por chispa directa (DSI): una chispa enciende directamente el quemador principal; sin piloto
• Encendido por superficie caliente (HSI): un encendedor de carburo de silicio o nitruro de silicio se calienta hasta incandescencia para encender el quemador principal; es el más habitual en las calderas modernas

Conceptos clave

Ámbito de aplicación (capítulo 8 del IMC): El capítulo 8 regula las chimeneas prefabricadas, los revestimientos de chimeneas, los conductos de ventilación y los conectores para aparatos que no funcionan con gas. Los aparatos que funcionan con gas se rigen por el Código Internacional de Gas Combustible (IFGC), no por el capítulo 8 del IMC.

Categorías de ventilación de aparatos: - Categoría I: Presión de ventilación no positiva; temperatura de los gases de combustión lo suficientemente alta como para evitar una condensación excesiva (tiraje natural; la mayoría de las calderas y calderas de gas residenciales). Utiliza un conducto de ventilación de tipo B. - Categoría II: Presión no positiva, baja temperatura —probabilidad de condensación—. Requiere un sistema…

Conceptos clave

Ámbito de aplicación (Capítulo 7 del IMC / IFGC) - Aparatos de combustible sólido: se deben seguir las instrucciones de instalación del fabricante - Aparatos de gasóleo: seguir la norma NFPA 31 - Aparatos de gas: se rigen por el Código Internacional de Gas Combustible (IFGC), no directamente por el capítulo 7 del IMC - El capítulo 7 no se aplica a chimeneas, estufas de chimenea ni aparatos de ventilación directa

Tipos de aire de combustión - Aire primario: se mezcla con el gas antes o en el quemador; controla las características de la llama y la estabilidad de la combustión - Aire secundario: entra en la zona de combustión alrededor de la llama; favorece la combustión…

Conceptos clave

Normas de construcción de conductos (Capítulo 6 del IMC / SMACNA) - La selección del espesor y el refuerzo de los conductos rectangulares se basan en la clasificación de presión (p. ej., ±0,5", ±1,0", ±2,0" w.g.). Mayor presión = mayor espesor + menor separación entre refuerzos. - Conductos redondos y ovalados: el espesor de la pared y el tipo de junta (longitudinal frente a espiral) vienen determinados por el diámetro y la clase de presión. Los conductos con junta espiral suelen permitir paredes más finas que los de junta longitudinal para un mismo diámetro. - Las juntas transversales de los conductos redondos deben fijarse mecánicamente y sellarse.

Conceptos clave

Ventilación natural (Sección 402 del IMC) - La superficie de las aberturas debe equivaler como mínimo al 4 % de la superficie del suelo que se va a ventilar (Sección 402.2) - Las estancias sin aberturas directas al exterior que se ventilen a través de un espacio contiguo deben contar con una abertura sin obstrucciones de al menos el 8 % de la superficie interior, con un mínimo de 25 pies cuadrados (Sección 402.3) - Las aberturas situadas por debajo del nivel del suelo deben contar con un espacio libre horizontal de 1,5 veces la profundidad de la abertura (Sección 402.4)

(2 preguntas | 2 % del examen | Referencia: 29 CFR 1926, OSHA Construcción)

Conceptos clave

Equipo de protección individual (EPI) — §1926.20(f)(1) - El empresario debe proporcionar EPI a cada empleado de forma individual. Cada caso en el que no se proporcione EPI a un empleado constituye una infracción independiente. - La selección del EPI debe ajustarse al riesgo específico (protección respiratoria, ocular, de la cabeza, de las manos y de los pies).

Protección contra caídas — Subparte M - Obligatoria en alturas de 6 pies o más en obras de construcción. - Tres sistemas aceptados: sistemas de barandillas, sistemas de redes de seguridad y sistemas personales de detención de caídas (PFAS). - Componentes del PFAS:…

Conceptos clave

Materiales para tuberías de gas

• Tuberías de acero negro/hierro forjado: estándar para tuberías de gas interiores; accesorios roscados
• Tubos de cobre: permitidos para gas natural únicamente cuando no lo prohíba la normativa local; NO para gas LP (el propano reacciona con el cobre)
• CSST (tubos de acero inoxidable corrugado): flexibles, requieren conexión a tierra; no pueden utilizarse como conductos de drenaje ni como colectores de sedimentos
• Tuberías de polietileno (PE): homologadas únicamente para uso exterior subterráneo; nunca dentro de edificios ni a la vista

Conceptos clave

Conceptos básicos sobre el gas LP - El gas LP (propano/butano) es más pesado que el aire y tiende a acumularse en las zonas bajas, lo cual es fundamental para la seguridad y las decisiones de instalación - El gas LP tiene un contenido calórico de aproximadamente 2.500 BTU/pie cúbico (frente a los ~1.000 BTU/pie cúbico del gas natural); esto afecta al dimensionamiento de los orificios y a la conversión de los quemadores - Rango de inflamabilidad: del 2,15 % al 9,6 % en el aire para el propano; fuera de este rango, no se producirá la combustión - La temperatura de ignición del gas LP es de aproximadamente 920 °F–1.020 °F

Conceptos clave

Calidades y propiedades del gasóleo

• El gasóleo de calidad n.º 2 es el estándar para la calefacción residencial; la mayoría de las preguntas del examen se refieren por defecto a esta calidad
• Propiedades clave que hay que conocer:
• Punto de inflamación: mínimo 100 °F (la temperatura a la que se inflaman los vapores del fuelóleo); es fundamental para un almacenamiento seguro
• Punto de fluidez: temperatura por debajo de la cual el fuelóleo no fluye; afecta al funcionamiento en climas fríos
• Poder calorífico: aproximadamente 140 000 BTU/galón para el fuelóleo n.º 2
• Viscosidad: resistencia al flujo; los grados superiores (n.º 4, 5 y 6) son más pesados y requieren precalentamiento

Conceptos clave

Materiales para tuberías de gas (IFGC)

• Tuberías de acero: El acero negro (Schedule 40) es el material más habitual para las tuberías de gas en instalaciones interiores. El acero galvanizado es aceptable, pero no obligatorio.
• Cobre: Admisible para gas únicamente cuando este no sea corrosivo para el cobre; prohibido para gas LP en muchas jurisdicciones. Debe ser de tipo K o L.
• CSST (tubos de acero inoxidable corrugado): Tubería de gas flexible que requiere conexión a tierra/protección contra fallos de arco; este es un aspecto que se comprueba exhaustivamente. La CSST debe conectarse al sistema de puesta a tierra eléctrica para protegerla contra daños por arcos eléctricos provocados por rayos. Cada fabricante tiene…