Análisis 15: Sistema de aire acondicionado para verano (modo diseño)

e desea emplear un sistema de tratamiento de aire para un local de oficinas, compuesto por una batería de fría para eliminar humedad del aire húmedo y un lavador de aire evaporativo (adiabático) para refrigerar y aumentar la humedad del aire húmedo inicialmente.

Los datos son los siguientes:

1. Condiciones exteriores: 34 °C (bulbo seco), HR = 44 %

2. Condiciones de confort: 24°C (bulbo seco), HR= 60%

3. Ganancia de calor por paredes, suelos, y techo: 2 kW

4. Ganancia de calor solar: 2.4 kW

5. Ganancia de calor sensible por equipamiento: 1 kW

6. Ganancia de calor sensible por ocupante: 100 W

7. Ganancia de calor latente por ocupante: 103 W

8. Carga de luminaria: 1.4 kW

9. Ganancia de motores de potencia para ventiladores: 2 kW

10. Ganancia de calor sensible por otras fuentes: 1.2 kW

11. Ganancia de calor latente por equipamiento: 1.7 kW

12. Ganancia de calor latente por otras fuentes: -9.4 kW

13. Infiltración de aire: 20 m^3/h

14. Caudal volumétrico en la impulsión: 6480 m^3/h

15. Caudal volumétrico de ventilación (aire fresco): 5292 m^3/h

16. Altura sobre el nivel del mar: 0 m

17. Ocupación máxima: 8 personas

Obtener:

• Temperatura del punto de rocío de la batería

• Factor de bypass de la batería

• Irreversibilidad de los equipos

• Caudal másico de agua condensada

• Aire recirculado

• Calor sensible y latente en serpentín de condensación

• Factores CSHF

• Factor RSHF

• Capacidad de refrigeración de la planta

• Eficiencia exergética de los equipos y neta

• Temperatura del punto de rocío del espacio a refrigerar

• Balance energético de la planta

• Balance exergético de la planta

Esta unidad de tratamiento de aire es empleada en época de verano para refrigerar el aire de un espacio. Dispone de dos elementos principales, un lavador de aire adiabático y una batería de enfriamiento con deshumidificación.

El sistema de enfriamiento con lavador de aire por evaporación proporciona una alternativa de bajo costo inicial y operativo al aire acondicionado refrigerado. El lavador de aire produce un enfriamiento efectivo al combinar un proceso natural de evaporación de agua con un sistema confiable de movimiento de aire. La energía se elimina de la corriente de aire adiabáticamente.

El enfriamiento evaporativo directo se usa para bajar la temperatura del aire usando calor latente y evaporación cambiando el agua a vapor. En el proceso, la energía en el aire en el aire no cambia. El aire cálido y seco se cambia por aire fresco y húmedo. El calor del aire se utiliza para evaporar el aire. El enfriamiento por aire es un sistema de aire de un solo paso en el que se debe planificar una disposición adecuada de escape de aire. El enfriamiento por evaporación es adecuado para climas secos y cálidos.

El serpentín de enfriamiento es un dispositivo que se utiliza en el sistema como refrigerador, absorbiendo el calor del aire húmedo y provocando la condensación de parte del vapor de agua presente en el aire húmedo, obteniéndose agua en estado líquido.

Balance de energía:

Balance de exergía: