Diseño de un sistema de acondicionamiento Diseño de un sistema de acondicionamiento de balanza para la determinación gravimétrica

de muestras de PM10 Y PMnorma UNE

Área de Tecnologías del Medio AmbienteEscuela Politécnica de Ingeniería de Gijón

Instituto Universitario Tecnológico de Asturias*Email: negralluis@uniovi.es

L. Negral*, E. Rozada, Y. Fernández-Nava, J. Izquierdo, E. Marañón, L. Castrillón

Diseño de un sistema de acondicionamiento Diseño de un sistema de acondicionamiento de balanza para la determinación gravimétrica

Y PM2,5 conforme a la norma UNE-EN 12341

Área de Tecnologías del Medio AmbienteEscuela Politécnica de Ingeniería de Gijón

Instituto Universitario Tecnológico de Asturias*Email: negralluis@uniovi.es

Nava, J. Izquierdo, E. Marañón, L. Castrillón

Diseño de un sistema de acondicionamiento de balanza para la determinación gravimétrica de muestras de PM

a la norma UNE

�� Antecedentes� Objetivos� Desarrollo� Resultado � Conclusiones� Conclusiones

Diseño de un sistema de acondicionamiento de balanza para la determinación gravimétrica de muestras de PM10 Y PM2,5 conforme

a la norma UNE-EN 12341

Antecedentes

→ Condiciones climáticas:

Norma UNE-EN 12341:2015Norma UNE-EN 12341:2015

� Medida de materia particulada en suspensión: PM

→ Condiciones climáticas:� Temperatura: 19-21 °C� Humedad relativa: 45-50 %

→ Registro condiciones cuarto de

→ Incertidumbre sensores de medida:� Temperatura: ≤ 0,2 K� Humedad relativa: ≤ 2 %

→ Registro condiciones cuarto de pesada:� Temperatura� Humedad relativa

→ Almacenamiento de filtros

Antecedentes

→ Climatización total

SoluciónSolución

Medida de materia particulada en suspensión: PM 10 y PM2,5

→ Climatización total� Poco flexible: espacio limitado� Coste elevado: inversión y

mantenimiento

Objetivos

� Diseñar un sistema de acondicionamiento de balanza q ue cumpla los requisitos de la norma UNE

� Reducir la inversión respecto a la climatización tot al

� Eliminar restricciones de espacio

� Diseño adaptable a cualquier laboratorio

� Optimizar el gasto energético respecto a la climatiza ción total

Objetivos

Diseñar un sistema de acondicionamiento de balanza q ue cumpla los requisitos de la norma UNE -EN 12341:2015

Reducir la inversión respecto a la climatización tot al

Eliminar restricciones de espacio

Diseño adaptable a cualquier laboratorio

Optimizar el gasto energético respecto a la climatiza ción total

Desarrollo

1. Caracterización de las condiciones en el entorno de la balanza

2. Dimensionado y diseño de la cámara de aislamiento

3. Dimensionado de los componentes del sistema de climatización y control

Desarrollo

Caracterización de las condiciones en el entorno de

Dimensionado y diseño de la cámara de aislamiento

Dimensionado de los componentes del sistema de

Desarrollo1. Caracterización de las

condiciones en el entorno de la balanza

DesarrolloT media (°C) T mínima (°C) T máxima (°C)

17,9 11,3 25,0

Desarrollo2. Dimensionado y diseño de la cámara de aislamient o

� Material: polimetilmetacrilato� Medidas: 1,4 m x 0,9 m x 1,5 m; 2 cm de espesor� Medidas: 1,4 m x 0,9 m x 1,5 m; 2 cm de espesor

Acceso al interior

Trabajo con guantesColocación de equipos

Desarrollo2. Dimensionado y diseño de la cámara de aislamient o

Material: polimetilmetacrilatoMedidas: 1,4 m x 0,9 m x 1,5 m; 2 cm de espesorMedidas: 1,4 m x 0,9 m x 1,5 m; 2 cm de espesor

Acceso al interior

Trabajo con guantesColocación de equipos

Desarrollo

� Regulación de temperatura:

3. Dimensionado de los componentes del sistema de climatización y control

� Regulación de temperatura:� Calefacción� Refrigeración

� Regulación de humedad relativa:� Deshumidificación� Humidificación

� Recirculación de aire

� Control automático

Desarrollo

Regulación de temperatura:

3. Dimensionado de los componentes del sistema de

Regulación de temperatura:

Regulación de humedad relativa:

� Transmisión a través de la estructura

Sistema de calefacción

Cargas térmicas:

� Infiltración de aire

� Potencia final� Potencia final

Sistema: Resistencia y ventilador

Transmisión a través de la estructura

Sistema de calefacción

DATOSk: 9 W/m2 K

Área : 7,33 m2

T int.: 20 ºC

Factor

T int.: 20 ºCT mínima: 9 ºCQ: 1,39 m3/h

Factor seguridad

10 %

� Transmisión a través de la estructura

Refrigeración y deshumidificaciónRefrigeración

� Infiltración de aire� Sensible

� Latente

Deshumidificación

Potencia final

Transmisión a través de la estructura

Refrigeración y deshumidificación

DATOST máxima : 25 °C

A : 7,33 m2

k: 9 W/m2 K

DATOSρaire: 1,204 kg/m3

Q: 1,39 m3/hce: 1,007 kJ/kg K

k: 9 W/m KQ: 1,39 m3/h

Hum. ext. máx.: 14 g/kgHumedad int.: 7 g/kg

ce: 1,007 kJ/kg K∆T= 22-9= 13 K

F.S. 10 %

Humidificación

� Carga de humidificación

� Humidificador autogenerador de vapor mediante elect rodos� Humidificador autogenerador de vapor mediante elect rodos

Humidificación

F.S. 10 %F.S. 10 %

Humidificador autogenerador de vapor mediante elect rodosHumidificador autogenerador de vapor mediante elect rodos

Recirculación de aire

� Conducto aspiración circular

Diámetro conducto: 200 mmVelocidad interior: 0,01 m/s

� Tramo impulsión rectangular

Recirculación de aire

Resultado

Resultado

ConclusionesCumplimiento:

� Acondicionamiento � Incertidumbre sensores� Registro de las condiciones� Almacenamiento de filtros en la cámara acondicionad a

Eliminación de restricciones constructivas

Reducción de la inversión respecto a la climatización Reducción de la inversión respecto a la climatización

Optimización del gasto energético

Conclusiones

Incertidumbre sensoresRegistro de las condicionesAlmacenamiento de filtros en la cámara acondicionad a

restricciones constructivas

de la inversión respecto a la climatización totalde la inversión respecto a la climatización total

del gasto energético

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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L. Negral*, E. Rozada, Y. Fernández-Nava, J. Izquierdo, E. Marañón, L. Castrillón

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