Abstract:
El aire descargado de un sistema de aire acondicionado está a menor
temperatura que el aire de renovación y al usar este aire para pre enfriar aire
de renovación presenta ahorros energéticos, ya que al ingresar aire pre
enfriado al sistema permite disminuir trabajo en la Unidad de Aire Tipo
Paquete, consumiendo de esta forma, menos energía.
Existen diferentes tipos de sistemas que permiten aprovechar esta energía,
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 Diseño de
un Regenerador de tipo Rotatorio para pre enfriar aire de renovación de un
sistema de acondicionamiento de aire existente aprovechando la energía que
se desperdicia al desechar aire de descarga del sistema de aire
acondicionado, que está en función 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 Refrigeración y el otro con
capacidad de 15 Toneladas de Refrigeración.
La energía del aire descargado se va a almacenar en la matriz del
regenerador y posteriormente al pasar por la matriz, el aire de renovación,
proveniente del exterior, liberar energía haciendo que entre al sistema aire
de renovación pre enfriado; asumiendo que la transferencia de calor entre los
dos fluidos ser· de calor sensible y no latente, lo cual significa que no habrá
condensación.
Se describe un método numérico, el Método ε-NTU, tomando algunas
consideraciones ya que dicho método se utiliza para analizar la eficiencia de
un regenerador ya dimensionado; pero en este caso se parte de parámetros
geométricos e hidráulicos para poder llegar al dimensionamiento del mismo.
En dicha metodología se detallan las consideraciones de diseño;
especificaciones del proceso; seguido del diseño termo-hidráulico, donde se
escogen las características superficiales y geométricas de la matriz, para
obtener las dimensiones del regenerador; finalmente se realiza el diseño
mecánico 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 aplicación antes mencionada, con una eficiencia
dentro de los rangos; de esta forma se aseguró aprovechar la mayor cantidad
de energía obteniendo una baja caída de presión. Después de obtener el
regenerador con las características necesarias se especifica un
procedimiento adecuado para la construcción del mismo.
Finalmente se realizó un análisis de costos en base a los materiales
necesarios y mano de obra para la construcción del regenerador. Y
adicionalmente se estima el ahorro, tanto energético como monetario, que se
obtiene al implementar este tipo de equipo en el sistema de aire
acondicionado del gimnasio de la Espol citado anteriormente.
Description:
En este proyecto de grado se presenta el proceso y resultados del diseño de un regenerador de tipo rotatorio para pre enfriar aire de renovación de un sistema de acondicionamiento de aire existente aprovechando la energía que se desperdicia al desechar aire de descarga del sistema de aire acondicionado, que está en función de las renovaciones por hora que se requieren para mantener el confort necesario dentro del recinto. Se describe un método numérico, el Método ε-NTU, tomando algunas consideraciones. En dicha metodología se detallan las consideraciones de diseño; especificaciones del proceso; seguido del diseño termo-hidráulico, donde se escogen las características superficiales y geométricas de la matriz.