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  • Análisis y diseño de acondicionamiento de aire: Psicrometría
  • Análisis 1 al 10
    • Análisis 1: Enfriamiento evaporativo. Modelo matemático
    • Análisis 2: Enfriamiento evaporativo
    • Análisis 3: Enfriamiento con deshumidificación
    • Análisis 4: Deshumidificación con calentamiento adicional
    • Análisis 5: Enfriamiento con deshumidificación
    • Análisis 6: Mezcla adiabática de dos corrientes
    • Análisis 7: Torre de refrigeración como foco térmico en condensador
    • Análisis 8: Calentamiento y humidificación mediante inyección de vapor
    • Análisis 9: Enfriamiento evaporativo de dos etapas
    • Análisis 10: Calentamiento sensible con posterior humidificación
  • Análisis 11 al 20
    • Análisis 11: Humidificador (con vapor de agua)
    • Análisis 12: Deshumidificación, calentamiento sensible y lavador de aire
    • Análisis 13: Torre de refrigeración como foco térmico de condensador
    • Análisis 14: Sistema de aire acondicionado (verano)
    • Análisis 15: Sistema de aire acondicionado para verano (modo diseño) para local de oficinas
    • Análisis 16: Sistema de aire acondicionado para invierno (modo diseño) para restaurante
    • Análisis 17: Cámara frigorífica (modo diseño)
    • Análisis 18: Sistema de aire acondicionado con precalentamiento
    • Análisis 19: Sistema de aire acondicionado para verano (modo diseño)
    • Análisis 20: Sistema de aire acondicionado para invierno (modo diseño)
  • Análisis 21 al 30
    • Análisis 21: Sistema de aire acondicionado con intercambiador regenerativo para verano
    • Análisis 22: Sistema de aire acondicionado con regeneración de calor para verano (modo diseño)
    • Análisis 23: Sistema de aire acondicionado desecante (ciclo Pennington)
    • Análisis 24: Sistema de aire acondicionado desecante (ciclo recirculación)
    • Análisis 25: Sistema de aire acondicionado para invierno (lavador de aire+calentamiento)
    • Análisis 26: Sistema de aire acondicionado para verano (modo diseño)
    • Análisis 27: Sistema de aire acondicionado para verano (modo diseño)
    • Análisis 28: Sistema de aire acondicionado para verano (modo diseño)
    • Análisis 29: Sistema de aire acondicionado con doble recirculación para verano
    • Análisis 30: Sistema de aire acondicionado con doble recirculación (modo diseño)
  • Análisis 31 al 40
    • Análisis 31: Sistema de aire acondicionado con doble recirculación
    • Análisis 32: Sistema de aire acondicionado para invierno con humidificación y calentamiento
    • Análisis 33: Sistema de aire acondicionado para invierno (modo diseño)
    • Análisis 34: Sistema desecante mediante ciclo Pennington
    • Análisis 35: Sistema desecante mediante ciclo Dunkle
    • Análisis 36: Sistema de aire acondicionado con aire exterior 100% para verano
    • Análisis 37: Sistema de aire acondicionado con aire exterior 100% para invierno
    • Análisis 38: Sistema de aire acondicionado con aire exterior 100% para invierno e inyección de vapor
  • Análisis 39: Intercambiador sensible mediante Laboratorio Virtual Articulado (PAD)
  • Análisis 40: Intercambiador latente mediante PAD
  • Análisis 41 al 50
  • Análisis 41: Calentador sensible mediante agua caliente con PAD
  • Análisis 42: Diseño de UTA mediante PAD con resistencia eléctrica
  • Análisis 43: UTA mediante PAD con intercambiador regenerativo para invierno
  • Análisis 44: Procesos psicrométricos básicos mediante PAD
  • Análisis 45: Procesos psicrométricos básicos mediante Laboratorio Virtual Articulado (PAD)
  • Análisis 46: UTA desecante mediante Laboratorio Virtual Articulado (PAD)
  • Análisis 47: UTA mediante PAD, con doble intercambiador regenerativo y dos evaporadores
  • Análisis 48: UTA verano/invierno. Laboratorio Virtual Articulado (PAD)
  • Análisis 49: UTA modo invierno, mediante PAD. Modo diseño (oficina)
  • Análisis 50: UTA para verano con humidificador y resistencia eléctrica (PAD)
  • Análisis 51 al 55
  • Análisis 51: UTA en modo diseño con doble recirculación y resistencia eléctrica (PAD)
  • Análisis 52: Paneles solares acoplados a UTA para acondicionar una oficina (modo diseño)
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  1. Análisis 21 al 30

Análisis 23: Sistema de aire acondicionado desecante (ciclo Pennington)

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Última actualización hace 14 días

Una unidad de climatización por refrigeración evaporativa se modifica agregando una deshumidificación antes del enfriamiento por pulverización de agua. Esta deshumidificación se consigue, como como se muestra en la figura, usando un material desecante, que absorbe agua en un lado de un intercambiador rotatorio de tambor. El desecante se regenera calentando en el otro lado del tambor para conducir el agua fuera. La presión total es de 100 kPa en todas partes, y las propiedades conocidas se reflejan en el diagrama de la instalación.

Calcular:

  • Humedad relativa del aire frío suministrado a la habitación en el estado 4

  • Transferencia de calor por unidad masa de aire seco que necesita ser suministrada a la unidad de calentamiento.

  • Balance energético.

  • Balance exergético.

Nota: Las pérdidas de calor estimadas en ambos intercambiadores de calor, desecante y regenerativo, son del 2 %.

Nota: El aporte de calor (proceso 7-8) se consigue con un caudal de 0.5 kg/s de agua caliente a 70 °C, saliendo el agua a 50.6 °C.

La deshumidificación por adsorción es un proceso físico que fija moléculas de un adsorbato (agua, en este caso) sobre la superficie del adsorbente, generalmente porosa y granulada. Los desecantes atraen la humedad del aire al crear un área de baja presión de vapor en la superficie del desecante. La presión parcial del agua en el aire es alta, por lo que las moléculas de agua se mueven del aire al desecante y el aire se deshumidifica. Así, la característica esencial del desecante es su baja presión de vapor superficial. Si el desecante está frío y seco, su presión de vapor superficial es baja y puede atraer la humedad del aire, que tiene una presión de vapor alta cuando está húmedo. Actualmente, los adsorbentes más utilizados son SiO2 (gel de sílice), ClLi (cloruro de litio), Al2O3 (alúmina activada), LiBr (bromuro de litio) y zeolita. Estas sustancias suelen depositarse en una estructura de soporte de fibra de vidrio o aluminio. El aspecto se une a un fino panal. Este proceso es regenerativo porque el material adsorbente, después de saturado por la humedad, libera el agua, cuando se somete a una fuente de calor (desorción). La energía térmica para la regeneración se puede obtener mediante energía eléctrica, vapor de agua o aire caliente.

La adición de un deshumidificador desecante a un sistema de aire acondicionado de enfriamiento por evaporación proporciona un control de humedad separado del control de temperatura. Es especialmente bueno en aplicaciones donde la carga térmica latente es alta en comparación con la carga sensible, o cuando obtienen el máximo en diferentes tiempos. Las aplicaciones habituales son supermercados, centros comerciales, teatros, hospitales, hoteles, y edificios oficiales.

La rueda secadora rotativa es un intercambiador aire-aire rotatorio de contraflujo que se utiliza para transferir calor sensible y latente entre las corrientes de aire de suministro y escape.

Hay diferentes tipos de sistemas, algunos todavía en fase experimental. El sistema de este caso se denomina sistema de aire puro (llamado también ciclo de ventilación), que se ve en la figura, que usa aire ambiental como aire procesado y aire de retorno como aire de regeneración.

Hay dos dispositivos de enfriamiento por evaporación en la entrada del lado del aire de retorno y la salida del lado del aire ambiente, que se utilizan para enfriar y humidificar el aire. Se utiliza un intercambiador de calor sensible para recuperar el calor entre el aire de retorno después del enfriador evaporativo y el aire procesado después de la rueda desecante. Un calentador utilizado para calentar el aire de retorno a la temperatura de regeneración requerida.

Diagrama energético:

Diagrama exergético: