Análisis 24: Sistema de aire acondicionado desecante (ciclo recirculación)

Una unidad de adsorción, ciclo de recirculación, es empleada como unidad de climatización empleando refrigeración evaporativa pulverización de agua y deshumidificación. 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 están en el diagrama de la instalación.

Calcular:

• HHumedad 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 3 %.

Nota: El aporte de calor (proceso 7-8) se consigue con un caudal de 0.3 kg/s de agua caliente a 68.35 °C, saliendo el agua a 51.0 °C.

Una rueda desecante (DW), es de tamaño compacto, fácil de operar y conveniente para uso continuo. La deshumidificación con rueda desecante se ha convertido en una de las configuraciones de deshumidificador más apropiadas para aplicaciones de aire acondicionado. El aire de proceso (aire a deshumidificar) entra en contacto con el DW y lo abandona caliente y seco. El DW gira continuamente para que la parte que ha absorbido la humedad quede expuesta al aire de regeneración caliente que elimina la humedad absorbida. Por lo tanto, existe la necesidad de enfriar el aire de proceso deshumidificado y calentar el aire de regeneración. Se puede lograr un alto rendimiento mediante el uso de enfriamiento gratuito y calor de bajo grado para un sistema de deshumidificación de rueda desecante, como el enfriamiento por evaporación, el calor residual, la energía solar y las bombas de calor.

Hay dos tipos de sistemas de aire de retorno, llamados ciclo de recirculación y ciclo de inmersión, que usan aire ambiental como aire de regeneración y aire de retorno como aire procesado.

El ciclo de recirculación es el mismo que el ciclo de ventilación, con el aire procesado cambiado de aire ambiente a aire de retorno y el cambiador de aire de regeneración de aire de retorno a aire ambiente. Los procesos recorridos por el aire se muestran en la figura.

Diagrama energético:

Diagrama exergético: