Refrigeracion

INDICE
Transmisión de calos y cálculo de la carga de enfriamiento.
1. Transmisión de calor en superficies planas.
2. Calculo de cargas de enfriamiento.
3. Capacidad y selección de equipo.
Psicometría del aire (propiedades térmicas).
1. importancia del aire acondicionado en procesos industriales en requerimientos comerciales y de transporte.
2. propiedades del aire.
3.Humedad, humedad relativa, humedad especifica.
4. Entalpia del aire.
5. Carta Psicrométrica.
6. Procesos típicos de aire acondicionado.
7. Condiciones del aire de suministro.
Condiciones de confort y calefacción.
1. Reacciones fisiológicas a calefacción y enfriamiento.
2. Carta de confort.
3. Perdida de calor del cuerpo humano.
4. Ventilación.
5. Calculo decarga de calentamiento.
6. Selección de equipo.
Ductos.
1. Flujo de aire en ductos (distancia de aire en ductos, distribución de aire y pérdidas).
2. Diseño de ductos.
3. Método de velocidad supuesta.
4. Métodos de caída de presión constante o de igual presión.
5. Método de pérdidas balanceadas de presión.

1.- Transmisión de calor y cálculo de la carga de enfriamiento.Transmisión de calor en superficies planas.
Transmisión del calor por conducción y convección a través de muros de paredes planas.
Muro simple de paredes planas con condiciones de contorno de primera especie (Temperatura en las superficies delimitadoras).
Consideramos ahora el caso de una pared homogénea e isótropa de espesor b y área A, con una conductividad térmica λ uniforme y constante. Lassuperficies externas se mantienen a las temperaturas constantes T1 y T2 (con T1 > T2) y en el problema a estudiar no hay fuentes internas de calor. Así, éste es un problema unidimensional,
dTdy=dTdz=0
y, como en un régimen permanente (estacionario) las temperaturas T1 y T2 son constantes:
dTdt=0=∝∇²T+qucp=∝∂²T∂x²
Queda, finalmente:
∂²T∂x²=0∂T∂x=cte=C T=C₁x+C₂

Si imponemos la condiciónde contorno T = T1 para x = 0, se tiene que T1 = C2, e imponiendo además la condición de contorno T = T2 para x = b, se tiene que:
T₂=C₁b+T₁ C₁= T₂-T₁b
Quedando finalmente la distribución de temperaturas en el interior del muro simple:

T=T₂-T₁bx+T₁

Figura 1 Conducción del calor en una dimensión a través de un muro compuesto. La temperatura varía linealmente dentro de cada muro homogéneoentre los valores en sus dos superficies, con una pendiente distinta en cada muro dependiendo de su espesor y de su conductividad térmica.
que como vemos sigue una ley lineal. La densidad de flujo que circula a través del muro será q= -λb(T₂-T₁) y el flujo térmico elemental transmitido vendrá dado por:
dɸ=qdS=-λ∂T∂xdS=-λT₂-T₁bdS=-λb(T₂-T₁)dS
siendo la potencia total:ɸ=0ɸdɸ=A-λT₂-T₁bdS=ɸ=λbT2-T1S
Muro compuesto de paredes planas con condiciones de contorno de primera especie.
En el estado estacionario, la potencia transmitida por unidad de superficie es la misma para todos y cada uno de los muros simples que forman el muro compuesto. En caso de que no fuera así, en alguno de ellos había acumulación o cesión neta de calor y no estaríamos en el estado estacionario ya que se tendría variación de T. Si tomamos por ejemplo T1 > Tn+1 se tiene, para cada muro:
ɸS=λ₁b₁T₁-T₂T₁-T₂=b₁λ₁ɸS

ɸS=λnbnTn-Tn+1Tn-Tn+1=bnλnɸS

Sumando estas expresiones, se tiene:
T-Tn+1=tbλɸS=ɸStb₁λ₁
Quedando, para la densidad de flujo calorífico:

q=ɸS=T-Tn+1tbλ=Uc(T-Tn+1)
Donde se denomina Rc=bλbi/λi a la resistencia térmica global a la conducción del calor y ¯Uc = R−1 al coeficiente global de conducción.A éste se le denomina también coeficiente de transmisión del calor superficie-superficie.

Figura Condiciones de contorno de tercera especie para un muro simple.
Condiciones de contorno de tercera especie para los muros simple y compuesto de paredes planas (Paredes planas con conducción y convección.)
Consideremos una pared plana que separa dos fluidos en movimiento. Conocemos Tf2...