Diseño de un regenerador rotatorio para pre enfriar aire de renovación de un sistema de acondicionamiento de aire

Abstract

El aire descargado de un sistema de aire acondicionado est· a menor temperatura que el aire de renovaciÛn y al usar este aire para pre enfriar aire de renovaciÛn presenta ahorros energÈticos, ya que al ingresar aire pre enfriado al sistema permite disminuir trabajo en la Unidad de Aire Tipo Paquete, consumiendo de esta forma, menos energÌa. Existen diferentes tipos de sistemas que permiten aprovechar esta energÌa, algunos de estos son intercambiadores de banco de tubos, regeneradores de tipo estacionario y rotatorio, los cuales han sido implementados en sistemas de aire acondicionado. En este proyecto de grado se presenta el proceso y resultados del DiseÒo de un Regenerador de tipo Rotatorio para pre enfriar aire de renovaciÛn de un sistema de acondicionamiento de aire existente aprovechando la energÌa que se desperdicia al desechar aire de descarga del sistema de aire acondicionado, que est· en funciÛn de las renovaciones por hora que se requieren para mantener el confort necesario dentro del recinto. El sistema y condiciones de trabajo estudiados son los del Gimnasio de Profesores de la ESPOL, cuya ·rea total es de 366,40 m2 y altura de 3,7 m que funciona con dos unidades de aire tipo paquete marca Lenox T Class, un equipo con capacidad de 10 Toneladas de RefrigeraciÛn y el otro con capacidad de 15 Toneladas de RefrigeraciÛn. La energÌa del aire descargado se va a almacenar en la matriz del regenerador y posteriormente al pasar por la matriz, el aire de renovaciÛn, proveniente del exterior, liberar· energÌa haciendo que entre al sistema aire de renovaciÛn pre enfriado; asumiendo que la transferencia de calor entre los dos fluidos ser· de calor sensible y no latente, lo cual significa que no habr· condensaciÛn. Se describe un mÈtodo numÈrico, el Método ε-NTU, tomando algunas consideraciones ya que dicho mÈtodo se utiliza para analizar la eficiencia de un regenerador ya dimensionado; pero en este caso se parte de par·metros geomÈtricos e hidr·ulicos para poder llegar al dimensionamiento del mismo. En dicha metodologÌa se detallan las consideraciones de diseÒo; especificaciones del proceso; seguido del diseÒo termo-hidr·ulico, donde se escogen las caracterÌsticas superficiales y geomÈtricas de la matriz, para obtener las dimensiones del regenerador; finalmente se realiza el diseÒo mec·nico del regenerador, seleccionando el motor y las dimensiones de la carcasa. Ya desarrollado lo anterior, se obtuvo como resultado las dimensiones del regenerador rotatorio para la aplicaciÛn antes mencionada, con una eficiencia dentro de los rangos; de esta forma se asegurÛ aprovechar la mayor cantidad de energÌa obteniendo una baja caÌda de presiÛn. DespuÈs de obtener el regenerador con las caracterÌsticas necesarias se especifica un procedimiento adecuado para la construcciÛn del mismo. Finalmente se realizÛ un an·lisis de costos en base a los materiales necesarios y mano de obra para la construcciÛn del regenerador. Y adicionalmente se estimÛ el ahorro, tanto energÈtico como monetario, que se obtiene al implementar este tipo de equipo en el sistema de aire acondicionado del gimnasio de la Espol citado anteriormente.