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Aire Acondicionado Introducción: Un aire acondicionado trabaja con la evaporación de un refrigerante, como el R-134, con el fin de mover calor de un lugar con cierta temperatura a otro de mayor temperatura. La mecánica de evaporación en un aire acondicionado es la misma que la de un refrigerador.
¿Cómo trabaja el ciclo de refrigeración de un AA? • El compresor comprime el gas de R-134, causando un incremento de la temperatura y de presión del gas • Este gas caliente y a alta presión fluye por intercambiador de calor con el fin de disipar todo el calor y volverse líquido por condensación • El R-134 líquido y con alta presión pasa a través de una válvula de expansión, la cual gasifica el refrigerante ocasionando una disminución importante de temperatura • El R-134 frío corre a través de un nuevo intercambiador de calor mediante el cual se absorbe el calor del interior del cuarto http://home.howstuffworks.com/ac.htm
Entrada de energía eléctrica El R-134 lleva una pequeña cantidad de aceite ligero, el cual lubrica el compresor En un aire acondicionado los equipos internos que consumen energía eléctrica, son el VENTILADOR y el COMPRESOR http://home.howstuffworks.com/ac.htm
Tonelada de refrigeración dQ/dt 2000 lb Hielo a 32 °F 2000 lb Agua a 32 °F 24 horas después
Energy Efficiency Ratio (ERR) • Es el cociente de la potencia térmica removida del ambiente entre la potencia eléctrica consumida por el equipo • La potencia térmica se mide en Btu/h y la eléctrica en watts resultando el EER en la razón de energía térmica removida contra la energía eléctrica consumida (Btu/W-h) • El EER mínimo lo establece una norma de eficiencia energética y el valor depende de las capacidades de los equipos de A.A.
EFICIENCIA • REE = COPRRelación de Eficiencia Energética de un acondicionador de aire y se determina dividiendo el valor del efecto neto de enfriamiento en el lado interno, en Wt, entre el valor de la potencia eléctrica de entrada, en We • SEER. Relación de Eficiencia de Acuerdo a la Temporada. Sus unidades son Btu/W-h • COPH.=1+COPR Valor del efecto neto de calentamiento en Wt / el valor de potencia eléctrica de entrada en We
Norma Oficial Mexicana de Aire Acondicionado NOM-021-ENER/SCFI/ECOL-2000 Los acondicionadores de aire para habitación, se clasifican por su capacidad de enfriamiento, así como sus características específicas de diseño, conforme la tabla siguiente:
NOM-021-ENER/SCFI/ECOL-2000 Eficiencia energética Fabricante marca en etiqueta valor REE en Wt / We, no menor valor tabla
Efecto neto de enfriamiento , W REE = Potencia Eléctrica , W 3500 W REE = = 2.64 1325 W % Ahorro Energía = = 6.024 % 2.64 -1 x 100% 2.49 Ahorro de Energía Ahorro de Energía:
EJEMPLO:TONELADAS DE REFRIGERACIÓN Y RELACIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Las mediciones en un aire acondicionado de ventana resultan en los siguientes valores: • Velocidad del aire a la salida del evaporador: 4.187m/s • Área del ducto de salida del evaporador: 660 cm^2 • Temperatura a la salida del evaporador: 8.6°C • Relación de humedad a la salida del evaporador: 6.26 g de agua/kg de aire seco • Temperatura a la entrada del evaporador: 25.8°C • Relación de humedad a la entrada del evaporador: 8.016 g de agua/kg de aire seco • Potencia eléctrica de entrada: 2.400 kW • Densidad del aire: 1.196 kg/m^3 • Temperatura exterior: 35°C Determine las toneladas de refrigeración, TR y la EER con unidades inglesas
DIAGRAMA Te=25.8°C 8.06gH2O/kg Aire Te=35°C Te=8.6°C V=4.187m/s A=660m^2 6.26gH2O/kg Aire P=2.400 kW =1.196 kg/m^3
Punto A: T = 25.8° C 8.016 gH2O/kgAS hA = 47.5 kJ/kgAS vA = 0.858 m3/kgAS Punto B: T = 86° C 6.26 gH2O/kgAS hB = 25 kJ/kgAS vB = 0.806 m3/kgAS Solución usando la carta psicométrica: Ecuaciones:
