240IEN32 - Climatización y Refrigeración

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1 Unidad responsable: ETSEIB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona Unidad que imparte: MMT - Departamento de Máquinas y Motores Térmicos Curso: Titulación: 2016 MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL (Plan 2014). (Unidad docente Optativa) Créditos ECTS: 4,5 Idiomas docencia: Catalán Profesorado Responsable: Otros: RAFAEL RUIZ MANSILLA Bonals Muntada, Lluis Albert Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: CEEENE3. Diseñar y calcular equipos y sistemas de climatización y refrigeración. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Objetivo general: Alcanzar criterios básicos para el cálculo y diseño de equipos, sistemas e instalaciones en los ámbitos de la refrigeración y la climatización, atendiendo a criterios tanto técnicos como de eficiencia energética. Objetivo específico:? Estimar las diferentes necesidades térmicas en cámaras, túneles frigoríficos y edificios.? Tomar decisiones en la elección del sistema de climatización o refrigeración en función de las necesidades y tipo de instalación.? Capacidad de aplicar criterios en el cálculo, dimensionado y selección de los componentes fundamentales de los equipos.? Capacidad de dimensionar y equilibrar las redes de distribución adecuadas para satisfacer las demandas térmicas.? Familiarizarse con la tecnología de los elementos fundamentales de las instalaciones. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 112h 30m Horas grupo grande: 0h 0.00% Horas grupo mediano: 27h 24.00% Horas grupo pequeño: 13h 30m 12.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 72h 64.00% 1 / 5

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3 Contenidos INTRODUCCIÓN Dedicación: 7h Grupo grande/teoría: 7h Objeto y alcance de la asignatura Presentación, contenido y normativa de la asignatura. Ámbitos de aplicación industrial: Alimentario, confort, etc. Ciclo simple de compresión de vapor. Refrigerantes. Ciclo teórico. Diagrama P-h. COP. Ejemplos. Ciclo real de compresión de vapor Importancia de las pérdidas de carga, recalentamiento y subenfriamiento en las líneas. Rendimientos del proceso de compresión: Volumétrico, mecánico, eléctrico y isoentrópico. Ejemplos de ciclos en aplicaciones de aire acondicionado y refrigeración industrial Compresores frigoríficos Tipologías y criterios de clasificación. Estudio de las curvas de un compresor real. Caso práctico de determinación de rendimiento real REFRIGERACIÓN Dedicación: 10h Grupo grande/teoría: 10h Circuitos de presiones múltiples Necesidad e interés de los ciclos multipressions para bajas temperaturas. Doble salto, inyección parcial e inyección total. Ciclo Booster. Ciclos en cascada. Ejemplos de cálculo. Psicrometría El diagrama del aire húmedo. Estudio de variables. Procesos simples: Recalentamiento, refrigeración, humidificación, secado, mezcla, etc. Ejemplos de cálculo. Cámaras frigoríficas Cálculo de necesidades térmicas en cámaras de conservación de frescos, congelados y túneles. Términos que intervienen. Ejemplos de cálculo de cámaras y túneles Dispositivos de regulación y elementos anexos al circuito de refrigeración. Sistemas de expansión termostática. Capilares. Válvula solenoide, de retención, de by-paso de gases calientes. 3 / 5

4 CAMBIADORES DE CALOR EN REFRIGERACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE AIRE Dedicación: 10h Grupo grande/teoría: 10h Baterías de refrigeración y deshumidifación Tipo. Potencial entálpico. Transferencia de calor y masa. Cálculo de la superficie de una batería. Humedad eliminada. Curva de estado reales. Batería parcialmente seca. Funcionamiento de baterías comerciales a partir del catálogo del fabricante. Evaporadores. Clasificación. Evaporadores de expansión seca y inundados. Tubulares o de placa. Cálculo de un evaporador. Salto térmico a considerar. Selección a partir de un catálogo. Condensadores. Potencia térmica de un condensador. Clasificación. Condensadores por agua y por aire. Salto térmico efectivo de un condensador. Ensuciamiento. Coeficiente de condensación. Diseño de un condensador. Tablas. Torres de refrigeración y condensadores evaporativos Cesión de calor en la atmósfera. Tipo. Análisis de una TR a contracorriente. Predicción de las condiciones de salida de una TR. Torre de refrigeración a flujo cruzado. Condensador y refrigeradores evaporativos. Capacidad y selección de una TR (tablas). 4 / 5

5 AIRE ACONDICIONADO Dedicación: 13h 30m Grupo grande/teoría: 13h 30m Hoja de necesidades térmicas Términos de las necesidades térmicas de calefacción o refrigeración. Cargas latente y sensible. El factor de calor sensible. Cargas interior, de ventilación y total. Ejemplos de cálculo de necesidades térmicas Equipos y sistemas de climatización Compactos. Partidos. Sistemas de agua, aire, refrigerante y mixtas. zonificación Bombas de Calor. Ahorro de energía en climatización climatizadores Descripción, elementos y funcionamiento. Manipulación del diagrama psicrométrico. Cálculo del caudal de aire de impulsión con ventilación en sala oa través del climatizador Sistemas de distribución Distribución mediante conductos de aire. Criterios para el diseño. Métodos de cálculo: fricción constante y recuperación estática. Ejemplos de cálculo de conductos de impulsión y retorno. Distribución mediante redes de tuberías de agua. Sistemas monotububulars y bitubulars. Ejemplos de cálculo de redes de tuberías de agua. Regulación y control en climatización Bibliografía Básica: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. ASHRAE handbook. Fundamentals Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and air-conditioning Engineers, ISBN American Society of Heating, Refrigerating and air-conditioning Engineers. The ASHRAE handbook. I-P and SI ed. Atlanta, GA: American Society of Heating, Refrigerating and air-conditioning Engineers, ISBN American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. ASHRAE handbook. Refrigeration. Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, ISBN Complementaria: Pizzetti, Carlo. Acondicionamiento del aire y refrigeración : [teoría y cálculo de las instalaciones]. 2ª ed, traducida de la 3ª ed. italiana. Madrid: Bellisco, ISBN Stoecker, W. F. Industrial refrigeration handbook. New York [etc.]: McGraw-Hill, cop ISBN X. 5 / 5