Ahorro de energia en generadores de agua helada

FACULTAD DE INGENIERÍA -UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

Uso eficiente de energía en generadores de agua helada para sistemas centrales de aire acondicionado

Alumno. Héctor Eric Espinosa de los Monteros Fernández ―Tutor: Dr. William Vicente―Co-tutor: Dr. Gabriel Ascanio

09/05/2011

El presente multiproyecto de clasificación global trata sobre diseño y construcción de un modeloexperimental que consiste de una planta de recuperación del calor a partir de generadores de agua helada de los sistema de aire acondicionado en el cual se seleccionará y aplicará el más adecuado de los métodos de optimización para los intercambiadores de calor de tipo coraza y tubo ,así como realizar mediciones tanto del desempeño térmico como de la calidad de energía eléctrica consumidareferenciando así los parámetros de fenómenos de transporte con las mediciones electromagnéticas ;de este modo se visualizarán las variaciones de parámetros termo físicos contra los de consumo y demanda de energía eléctrica y traducirlos a un lenguaje financiero. Así mismo escalar dichas mediciones y cálculos realizados a equipos con capacidades de nivel industrial con el objeto de transferir losresultados mediante la simulación teórico experimental. Como en las investigaciones científicas aún no se publicado dicho trabajo en conjunto constituye una aportación nueva al conocimiento.

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1. Introducción.-Son innegables los incrementos exponenciales en costos de combustibles a base de hidrocarburos, así como los relacionados a generación y distribución de energía eléctrica; mismos que se conjugancon los actuales problemas derivados de las emisiones sólidas que vician el aire atmosférico y generan la contaminación térmica que, entre otros factores, ocasiona el sobrecalentamiento global y la lluvia ácida. Se enfatiza que una característica de un sistema de aire acondicionado durante su operación, es que genera calor al enfriar aire, normalmente dicho calor se disipa en la atmósfera. Seproduce aire acondicionado mediante un generador de agua helada, que utiliza un refrigerante el cual es impulsado por medio de un compresor, este aire acondicionado se hace circular hacia una zona de confort o de temperatura controlada. Como introducción para explicar el funcionamiento de este sistema, se comienza describiendo el compresor, cuya capacidad se calcula en función de la carga térmica óganancia calorífica del espacio que se va a acondicionar, considerando poder abatir dicho calor, integrándolo al equipo de aire acondicionado con un circuito de refrigeración; pues el compresor es quien proporciona la energía que recibe de un motor eléctrico y luego lo transfiere al refrigerante el cual ,cuando es impulsado hacia el condensador del circuito del sistema, entrega su energíacalorífica al agua que es así calentada y enviada a un tanque aislado térmicamente para ser usada ,sin que se desperdicie ,ni envíe al medio ambiente de manera estéril. Conforme el trabajo de Pichit. L, (1999), mediante la modificación de una máquina de refrigeración, es posible realizar una innovación a un equipo de refrigeración adicionando un aparato para recuperación del calor, utilizando doscondensadores que trabajan alternativamente contando con el apoyo de otro condensador por donde fluye el agua para ser calentada. Así es como el calor contenido en el aire desplazado es aprovechado para que sea transmitido al agua. Dicho calor generado por el equipo de aire acondicionado contribuye a la trasferencia de calor hacia el agua. Como un ejemplo, en su trabajo Kimura. K, (2004), desarrolló unaaplicación para la transferencia de calor por medio de intercambiadores de calor tipo coaxial aprovechando el desprendimiento de calor del compresor durante su funcionamiento. En el sistema propuesto se suministrará calentamiento al agua mediante una planta para recuperación de calor compuesta de compresores así como intercambiadores de calor tipo coraza y tubo tanto para el evaporador como para...