Laboratorio Termodinamica

INFORME DE LABORATORIO CALENTAMIENTO SENSIBLE Y ENFRIAMIENTO CON DESHUMIDIFICACION
JUAN GABRIEL ZARATE BECERA
OSWALDO BAQUERO SAENZ
OSCAR GOMEZ
JOHN FABER MACETO RODRIGUEZ
Universidad distrital Francisco José de caldas
e-mail: Juanzat4@hotmail.com
johnmac8606@yahoo.es
oswaldohbs@hotmail.com
Junio de 2011


PRACTICA 1.

CALENTAMIENTO SENSIBLE

1. Resumen

Este informe esdesarrollado con el fin de describir la practica en la cual se reproduce el proceso psicométrico “calentamiento sensible”, y por consiguiente analizar los fenómenos termodinámicos que implican la realización del mismo, para tal fin se ha utilizado el equipo del laboratorio que se construyo con el fin de simular procesos de acondicionamiento de aire, como son enfriamiento, calefacción, humidificación, deshumidificación y la combinación de estos.

Objetivos del laboratorio

1. Determinar la cantidad de calor requerido para calentar el aire.

2. Conocer los métodos utilizados para realizar este proceso.

3. Observar los cambios producidos en un recinto al aumentarse la temperatura del aire.

4. Determinar el cambio de energía sufrido por el fluido.




2. Marco teóricoCALENTAMIENTO SENSIBLE

Se trata de situaciones muy frecuentes en climatización cuando usamos baterías de agua caliente o fría, resistencias, baterías de expansión directa, etc. Contempla las transformaciones debidas al contacto de un aire húmedo sobre una superficie a distinta temperatura (To), siempre que esta sea superior a la temperatura de rocío.

Calentamiento sensible (To>Ts1)con batería caliente

Se trata del supuesto en el que se aumenta la temperatura seca del aire húmedo sin variar el contenido en vapor de agua (RM=+∞ y FCS=1). En condiciones ideales la temperatura de salida coincidiría con la temperatura de la superficie de contacto, pero en la realidad la temperatura final no llega a dicho límite.

Podemos analizar el proceso mediante la suposición deque algunas partículas de aire alcanzan la temperatura de la superficie caliente mientras que otras no se verían afectadas por la presencia de la superficie caliente. De esta forma se define el factor de by-pass como la proporción de aire seco tratado respecto al aire seco total.

FB= m trabajo = h2-h0 = Ts2-T0

m T h1-h0 Ts1-T0

Siendo To la temperatura superficial dela batería, que se toma aproximadamente igual a la temperatura media del fluido que circula por el interior. En cuanto a ho se define como la entalpía del aire que se encuentra en unas condiciones de humedad W1 y una Ts igual a la del fluido interno (Ts = o).

De esta forma,

h2 = ho – FB (ho-h1)

Ts2 = To – FB (To-Ts1)

Qsen = m1 (h2 – h1) = m1 (1 – FB) (ho-h1).

Con los valoresnormales tenemos que

Qsen = 1200 V1 (1 – FB) (ho-h1) = 1200 V1 (1 – FB) (To-Ts1)

Calentamiento sensible por efecto Joule

A diferencia de una batería caliente, la temperatura superficial es consecuencia del equilibrio entre el calor generado por efecto Joule en la resistencia y el calor que es capaz de transferir por convección al aire que la atraviesa. Por lo tanto:

QJoule = A hc(Tsup –Ts1) = m1 (h2 – h1).

3. Materiales y equipos empleados

Equipo del Laboratorio para el estudio de la psicrometría

Procedimiento experimental

Se suministrará un flujo de aire, al que se aumentara su temperatura mediante la intervención de las resistencias eléctricas.

1. Instalar los termómetros de bulbo seco y de bulbo húmedo.

2. Encender el ventilador y mantener a unapropiada velocidad de giro.

3. Determinar el caudal del aire suministrado por el ventilador.

4. Medir las temperaturas Tbs y Tbh, sin encender las resistencias eléctricas.

5. Tomar la lectura del higrómetro.

6. Registrar los valores obtenidos.

7. Encender las resistencias de precalentamiento.

8. Cerrar las compuertas de observación para garantizar un sistema...