Análisis 51: UTA en modo diseño con doble recirculación y resistencia eléctrica (PAD)

Un sistema de aire acondicionado tiene un serpentín de enfriamiento, junto con un calefactor eléctrico, mediante unas vías de recirculación de aire. La temperatura db del espacio se debe mantener a 298 K y una humedad relativa del 50 %. El aire de ventilación exterior a una temperatura del bulbo seco de 311 K (db) y la temperatura del bulbo húmedo de 301 K (dw) se introduce en el sistema con un caudal másico de aire seco de 0.224 kg/s. El caudal de aire de recirculación (estado 6) es del 25 %. El serpentín de enfriamiento posee un factor de bypass es del 10%, y una temperatura de rocío del aparato de 281 K. La presión es constante, 1.01325 bar.

• Carga de calor sensible en el espacio a refrigerar: 11.5 kW

• Carga de calor latente en el espacio a refrigerar: 7.5 kW

Determine:

• Ajustar la temperatura de impulsión para conseguir un proceso adecuado en calefactor eléctrico

• La humedad relativa del aire de suministro al espacio

• Calor aportado por el calefactor eléctrico

• 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

• Coeficiente RSHF

• Irreversibilidad en ambas mezclas adiabáticas

• Irreversibilidad en la batería fría

• Irreversibilidad del calefactor eléctrico

Para una temperatura de impulsión del aire (estado 7) de 295 K, observamos el resultado siguiente:

En el proceso 5-7 no debe haber variación de humedad específica, y por tanto no debe haber calor latente en este proceso. Sin embargo, observamos que esto no sucede. Debemos probar diferentes valores de la temperatura del bulbo seco de impulsión hasta conseguir nuestro objetivo.

Para una temperatura del bulbo seco de impulsión de 290.59 K conseguimos un proceso 5-7 sin variación de humedad específica.