Análisis 30: Sistema de aire acondicionado con doble recirculación (modo diseño)

Un sistema de aire acondicionado para una local de oficinas con una ocupación máxima de 7 personas, posee un serpentín de enfriamiento y unas vías de recirculación del aire, como se muestra esquemáticamente en la figura. La temperatura del bulbo seco (db) del espacio se mantiene a 25 °C y una humedad relativa del 60 %. El aire recirculado a través del punto 5 es del 24 %. El aire de ventilación exterior a una temperatura de 33 °C (db) y una temperatura del bulbo húmedo de 27 °C. El porcentaje de recirculación por "2" es del 55 %. La temperatura del aire de impulsión (db) es de 17 °C. La presión es constante es 101.325 kPa.

Cargas térmicas del sistema:

1. Ganancia de calor por paredes, suelos, y techo: 5 kW

2. Ganancia de calor solar: 3 kW

3. Ganancia de calor sensible por equipamiento: 4 kW

4. Ganancia de calor sensible por ocupante: 100 W

5. Ganancia de calor latente por ocupante: 105 W

6. Carga de luminaria: 2 kW

7. Ganancia de motores de potencia para ventiladores: 1 kW

8. Ganancia de calor sensible por otras fuentes: 2 kW

9. Ganancia de calor latente por equipamiento: 4 kW

10. Ganancia de calor latente por otras fuentes: 2 kW

11. Infiltración de aire: 540 m3/h

Determine:

• La temperatura db del aire de suministro al espacio

• La humedad relativa del aire de suministro al espacio,

• Factor de bypass de la batería fría

• Temperatura de rocío del aparato (batería fría)

• Caudal másico de agua de condensación en serpentín de enfriamiento

• La temperatura del aire que ingresa al serpentín de enfriamiento

• La capacidad de refrigeración del serpentín de enfriamiento

• Carga de calor sensible en el espacio a refrigerar

• Carga de calor latente en el espacio a refrigerar

• Temperatura de rocío del espacio a refrigerar

• Coeficiente RSHF

• Aire recirculado

• Eficiencia exergética de la planta

• Irreversibilidad en la mezcla adiabática

• Irreversibilidad en la batería fría

• Balance energético

• Balance exergético

Donde el aire recirculado es el total, suma de ambas ramas.

$${100\ (\dot{m}}{5}/{\dot{m}}{7}+ {\dot{m}}{2}/{\dot{m}}{7})$$

Balance de energía:

Balance de exergía: