VALIDACIÓN DE PROYECTOS DE ACONDICIONAMIENTO DE AMBIENTES

Transcripción

1 UNEFM COMPLEJO ACADÉMICO EL SABINO AREA DE TECONOLOGÍA UNIDAD CURRICULAR: ELECTIVA III REFRIGERACIÓN DEPARTAMENTO: ENERGÉTICA PROGRAMA: ING MECÁNICA VALIDACIÓN DE PROYECTOS DE ACONDICIONAMIENTO DE AMBIENTES PUBLICADO POR: ING GELYS GUANIPA RODRIGUEZ INSTRUCTOR DE LA ASIGNATURA Punto Fijo, Enero del 2010

2 PARÁMETROS PSICROMÉTRICOS: Los siguientes cálculos a aplicar son los de psicrometría, con ellos lograremos determinar la capacidad del equipo, esto es las Kilocalorias/hora a extraer como el caudal de aire que manejará el equipo. El procedimiento es el siguiente: Para determinar los factores sensibles y latentes se determina primero RSH y RLH. Donde: RSH= Es la suma de todos los calores sensibles del local, excepto el calor por ductos y el calor por infiltración/ventilación sensible. RLH = = Es la suma de todos los calores latentes del local, excepto el calor por ductos y el calor por infiltración/ventilación latente. Calor sensible efectivo del local ERSH = RSH + Bf. OASH + Q9sens Donde: Bf = El factor de bypass, se estima un valor del 10% OASH = Es el calor por infiltración/ventilación sensible Q 9,sen = Es el calor por ductos sensible Calor latente efectivo del local ERLH = RLH + Bf. OALH + Q9lat OASH = Es el calor por infiltración/ventilación latente Q 9,sen = Es el calor por ductos latente

3 Calor efectivo total del local ERTH = ERSH + ERLH Calor sensible total del local TSH = RSH + OASH + Q9SENS Calor latente total del local Capacidad del equipo TLH = RLH + OALH + Q9lat Cap = TSH + TLH Factor de calor sensible del local RSHF = RSH RSH + RLH Factor de calor sensible efectivo ESHF = ERSH ERSH + ERLH Factor de calor sensible total GSHF = TSH TLH + TSH Temperatura de Rocío del aparato ( Tadp)

4 Por carta Psicrométrica. Tomando en cuenta el ESHF, punto de referencia (26.7ºC y 50% de humedad relativa) y punto interno. Procedimiento para graficar la evolución del aire en el equipo La noción de ESHF permite establecer una relación entre el balance térmico, el bypass y el Tadp, lo que simplifica la determinación del caudal de aire y la elección del equipo. El SHF efectivo (ESHF) se definió como la relación entre las ganancias sensibles efectivas del local y la suma de las ganancias sensibles y latentes efectivas del mismo. Estas ganancias efectivas son iguales a la suma de las ganancias del local propiamente dicho aumentadas en las cantidades de calor sensible y latente correspondiente al caudal de aire que pasa por la batería sin que su estado se modifique, y cuyo porcentaje viene dado por el factor de bypass. Las cargas de calor debidas al aire de bypass que intervienen en el cálculo del ESHF, constituyen cargas suplementarias para el local, como ocurriría en el caso de infiltraciones, con la diferencia de que estas son debidas a los intersticios de puertas y ventanas, mientras que en este caso, el aire no tratado se introduce en el hogar por imperfección del equipo acondicionador. La recta ESHF puede trazarse en el diagrama psicrométrico sin que sea necesario conocer de antemano el Tadp. El procedimiento es el siguiente: 1.- Se marca el punto interno y externo conocidas dos propiedades en cada caso, se traza la recta desde el punto interior hasta el punto exterior. 2.- Se calcula es ESHF con la ecuación indicada anteriormente, luego se traza la recta desde la escala representativa de los valores de los factores (escala inclinada que está a la derecha de la carta) ubicando el valor calculado y se traza la recta hasta el punto de referencia ya ubicado en la carta a 26.7ºC y 50% de humedad relativa.

5 3.- El siguiente paso corresponde a trazar una línea paralela a la recta trazada anteriormente hasta que coincida con el punto de las condiciones interiores del local y se prolonga hasta cortar la línea de saturación, en esta intersección se lee la temperatura de rocío del aparato (ADP). 4.- Se calcula es RSHF con la ecuación indicada anteriormente, luego se traza la recta desde la escala representativa de los valores de los factores (escala inclinada que está a la derecha de la carta) ubicando el valor calculado y se traza la recta hasta el punto de referencia ya ubicado en la carta a 26.7ºC y 50% de humedad relativa. 5.- De igual manera se traza una línea paralela a la recta trazada anteriormente hasta que coincida con el punto de las condiciones interiores del local y se prolonga lo más que se pueda ya que posteriormente será interceptada con el factor GSHF. 4.- Bajo el mismo procedimiento se grafica GSHF, solo que este debe ser trasladado paralelamente hasta un punto de mezcla, que deberá determinarse y estará ubicado entre la primera recta que se trazó, la que va desde las condiciones internas y externas. Existen diversas maneras de determinar este

6 punto de mezcla, y una de las más sencillas es calcular la entalpía de la mezcla de la siguiente manera: Como en este punto se mezclará aire exterior y de retorno, que entrará al equipo para ser transformado hasta una temperatura de confort, se puede aplicar un balance de energía para una mezcla adiabática de dos corrientes, y se despeja la entalpía de la mezcla, resultando:. ṁ.ṁ ṁ Donde: hi = Entalpía leída en la carta psicrométrica con las condiciones internas he = Entalpía leída en la carta psicrométrica con las condiciones externas ṁi = Flujo másico interno ṁe = Flujo másico externo ṁm = Flujo másico de la mezcla = ṁi + ṁe Los flujos másicos se pueden determinar así: Donde: ṁ ṁ ó ó, el que se determina para el cálculo del Q 5 é

7 é El caudal de aire del aparato se puede determinar con la siguiente ecuación: = ERSH 0.29(1 Bf ).( Ti Tadp) Una vez determinada la entalpía de la mezcla se ubica en la carta psicrométrica y con la misma inclinación paralelas a las líneas de bulbo húmedo se traslada hasta que corto la recta inicial, de esta manera se marca el punto de mezcla. Gráficamente se puede leer la temperatura en este punto que representa la temperatura de entrada al serpentín. Al trazar el factor GSHF primero hasta el punto de referencia y luego paralelamente hasta el punto de mezcla, se interceptará con la recta RSHF para lograr determinar la temperatura de salida del aparato. ( ver fig )

8 Estas dos temperaturas se pueden determinar para validar el proyecto, una vez que se demuestre que estas son muy cercanas a las graficadas, las ecuaciones a utilizar son las siguientes: Temperatura de entrada al serpentín (bulbo seco): e Tent = Ti + ( Te Ti) i Temperatura de salida del serpentín (bulbo seco) Tl =TADP + bf. (ten TADP) Existen gran diversidad de distribuidores que nos facilitan catálogos para la selección del equipo. Con los parámetros calculados anteriormente se puede seleccionar perfectamente el equipo que cumpla con los requerimientos y garantice el confort necesario.

9 ANEXOS

10

11

12 Triangulo evolutivo del aire