Guia Electiva Triang Evolut
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Por: Ing Gelys Guanipa Electiva III- Refrigeración 01/2010 UNEFM COMPLEJO ACADÉMICO EL SABINO AREA DE TECONOLOGÍA UNIDAD CURRICULAR: ELECTIVA III – REFRIGERACIÓN DEPARTAMENTO: ENERGÉTICA PROGRAMA: ING MECÁNICA VALIDACIÓN DE PROYECTOS DE ACONDICIONAMIENTO DE AMBIENTES PUBLICADO POR: ING GELYS GUANIPA RODRIGUEZ INSTRUCTOR DE LA ASIGNATURA Punto Fijo, Enero del 2010
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Por: Ing Gelys Guanipa Electiva III- Refrigeración 01/2010
UNEFM COMPLEJO ACADÉMICO EL SABINO AREA DE TECONOLOGÍA UNIDAD CURRICULAR: ELECTIVA III – REFRIGERACIÓN DEPARTAMENTO: ENERGÉTICA PROGRAMA: ING MECÁNICA
VALIDACIÓN DE PROYECTOS DE ACONDICIONAMIENTO DE AMBIENTES
PUBLICADO POR: ING GELYS GUANIPA RODRIGUEZ INSTRUCTOR DE LA ASIGNATURA
Punto Fijo, Enero del 2010
Por: Ing Gelys Guanipa Electiva III- Refrigeración 01/2010
PARÁMETROS PSICROMÉTRICOS:
Los siguientes cálculos a aplicar son los de psicrometría, con ellos lograremos
determinar la capacidad del equipo, esto es las Kilocalorias/hora a extraer como el
caudal de aire que manejará el equipo. El procedimiento es el siguiente:
Para determinar los factores sensibles y latentes se determina primero RSH y
RLH.
Donde:
RSH= Es la suma de todos los calores sensibles del local, excepto el calor por
ductos y el calor por infiltración/ventilación sensible.
RLH = = Es la suma de todos los calores latentes del local, excepto el calor por
ductos y el calor por infiltración/ventilación latente.
Calor sensible efectivo del local
ERSH = RSH + Bf. OASH + Q9sens
Donde:
Bf = El factor de bypass, se estima un valor del 10%
OASH = Es el calor por infiltración/ventilación sensible
Q9,sen = Es el calor por ductos sensible
Calor latente efectivo del local
ERLH = RLH + Bf. OALH + Q9lat
OASH = Es el calor por infiltración/ventilación latente
Q9,sen = Es el calor por ductos latente
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Calor efectivo total del local
ERTH = ERSH + ERLH
Calor sensible total del local
TSH = RSH + OASH + Q9SENS
Calor latente total del local
TLH = RLH + OALH + Q9lat
Capacidad del equipo
Cap = TSH + TLH
Factor de calor sensible del local
RSHF = RLHRSH
RSH+
Factor de calor sensible efectivo
ESHF = ERLHERSH
ERSH+
Factor de calor sensible total
GSHF = TSHTLH
TSH+
Temperatura de Rocío del aparato ( Tadp)
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Por carta Psicrométrica. Tomando en cuenta el ESHF, punto de referencia (26.7ºC
y 50% de humedad relativa) y punto interno.
Procedimiento para graficar la evolución del aire en el equipo La noción de ESHF permite establecer una relación entre el balance térmico, el
bypass y el Tadp, lo que simplifica la determinación del caudal de aire y la elección
del equipo. El SHF efectivo (ESHF) se definió como la relación entre las ganancias
sensibles efectivas del local y la suma de las ganancias sensibles y latentes
efectivas del mismo. Estas ganancias efectivas son iguales a la suma de las
ganancias del local propiamente dicho aumentadas en las cantidades de calor
sensible y latente correspondiente al caudal de aire que pasa por la batería sin
que su estado se modifique, y cuyo porcentaje viene dado por el factor de bypass.
Las cargas de calor debidas al aire de bypass que intervienen en el cálculo del
ESHF, constituyen cargas suplementarias para el local, como ocurriría en el caso
de infiltraciones, con la diferencia de que estas son debidas a los intersticios de
puertas y ventanas, mientras que en este caso, el aire no tratado se introduce en
el hogar por imperfección del equipo acondicionador.
La recta ESHF puede trazarse en el diagrama psicrométrico sin que sea
necesario conocer de antemano el Tadp. El procedimiento es el siguiente:
1.- Se marca el punto interno y externo conocidas dos propiedades en cada caso,
se traza la recta desde el punto interior hasta el punto exterior.
2.- Se calcula es ESHF con la ecuación indicada anteriormente, luego se traza la
recta desde la escala representativa de los valores de los factores (escala
inclinada que está a la derecha de la carta) ubicando el valor calculado y se traza
la recta hasta el punto de referencia ya ubicado en la carta a 26.7ºC y 50% de
humedad relativa.
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3.- El siguiente paso corresponde a trazar una línea paralela a la recta trazada
anteriormente hasta que coincida con el punto de las condiciones interiores del
local y se prolonga hasta cortar la línea de saturación, en esta intersección se lee
la temperatura de rocío del aparato (ADP).
4.- Se calcula es RSHF con la ecuación indicada anteriormente, luego se traza la
recta desde la escala representativa de los valores de los factores (escala
inclinada que está a la derecha de la carta) ubicando el valor calculado y se traza
la recta hasta el punto de referencia ya ubicado en la carta a 26.7ºC y 50% de
humedad relativa.
5.- De igual manera se traza una línea paralela a la recta trazada anteriormente
hasta que coincida con el punto de las condiciones interiores del local y se
prolonga lo más que se pueda ya que posteriormente será interceptada con el
factor GSHF.
4.- Bajo el mismo procedimiento se grafica GSHF, solo que este debe ser
trasladado paralelamente hasta un punto de mezcla, que deberá determinarse y
estará ubicado entre la primera recta que se trazó, la que va desde las
condiciones internas y externas. Existen diversas maneras de determinar este
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punto de mezcla, y una de las más sencillas es calcular la entalpía de la mezcla de
la siguiente manera:
Como en este punto se mezclará aire exterior y de retorno, que entrará al equipo
para ser transformado hasta una temperatura de confort, se puede aplicar un
balance de energía para una mezcla adiabática de dos corrientes, y se despeja la
entalpía de la mezcla, resultando:
.ṁ .ṁ
ṁ
Donde:
hi = Entalpía leída en la carta psicrométrica con las condiciones internas
he = Entalpía leída en la carta psicrométrica con las condiciones externas
ṁi = Flujo másico interno
ṁe = Flujo másico externo
ṁm = Flujo másico de la mezcla = ṁi + ṁe
Los flujos másicos se pueden determinar así:
ṁ
ṁ
Donde:
ó ó , el que se determina
para el cálculo del Q5
é
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é
El caudal de aire del aparato se puede determinar con la siguiente ecuación:
= )).(1(29.0 TadpTiBf
ERSH−−
Una vez determinada la entalpía de la mezcla se ubica en la carta psicrométrica y
con la misma inclinación paralelas a las líneas de bulbo húmedo se traslada hasta
que corto la recta inicial, de esta manera se marca el punto de mezcla.
Gráficamente se puede leer la temperatura en este punto que representa la
temperatura de entrada al serpentín.
Al trazar el factor GSHF primero hasta el punto de referencia y luego
paralelamente hasta el punto de mezcla, se interceptará con la recta RSHF para
lograr determinar la temperatura de salida del aparato. ( ver fig )
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Estas dos temperaturas se pueden determinar para validar el proyecto, una vez
que se demuestre que estas son muy cercanas a las graficadas, las ecuaciones a
utilizar son las siguientes:
Temperatura de entrada al serpentín (bulbo seco):
)(e TiTei
TiTent −∀∀
+=
Temperatura de salida del serpentín (bulbo seco)
Tl =TADP + bf . (ten –TADP)
Existen gran diversidad de distribuidores que nos facilitan catálogos para la
selección del equipo. Con los parámetros calculados anteriormente se puede
seleccionar perfectamente el equipo que cumpla con los requerimientos y
garantice el confort necesario.
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ANEXOS
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Triangulo evolutivo del aire
