CAPACIDAD DE UN ACONDICIONADOR DE AIRE PARA UN LUGAR ESPECIFICO (SEMANA 5)

Para conocer la capacidad del aire acondicionado que se debe comprar para determinado lugar se deben tener en cuenta varios factores como lo son:

1. Numero de personas que habitaran el recinto.
2. Número de aparatos que se encuentran en el lugar que disipen calor(computadores televisores, electrodomésticos en general).
3. Ventilación (posibles fugas de aire que puedan haber como ventanas, puertas, etc)
4. Área del lugar en metros cúbicos (m³) Largo X Ancho X Alto.
   
   Para realizar el cálculo de capacidad se debe tener en cuenta lo siguiente:
   
   12.000 BTU = 1 TON. DE REFRIGERACION
   1KCal = 3,97 BTU
   1 BTU = 0,252 Kcal
   1KCal/h = 3,97 BTU/h
   1KW = 860 Kcal/h
   1HP = 642 Kcal/h

CALCULO DE CAPACIDAD

C = 230 x V + (# PyE x 476)

DONDE:

230 = Factor calculado para America Latina "Temp máxima de 40°C" (dado en BTU/hm³)

V = Volumen del AREA donde se instalará el equipo, Largo x Alto x Ancho en metros cúbicos m³

# PyE = # de personas + Electrodometicos instalados en el area

476 = Factores de ganancia y perdida aportados por cada persona y/o electrodoméstico (en BTU/h)

Por ejemplo, para instalar un aire acondicionado en un cuarto de 2,8 m de ancho por 3,5 m de largo y 2 m de altura, donde generalmente van a estar 2 personas, un televisor y un computador.

V = 2,8 x 3,5 x 2 = 19.6 m³

# PyE = 4

C = (230 x 19.6) + (4 x 476)

C = 4508+1904

C = 6412

El equipo Acondicionador de Aire que se requiere debe ser de 7000 BTU

EQUIVALENCIAS DE UNIDADES 

SEMANA 4

REALIZAR UN INFORME SOBRE:

LEY DE GAS IDEAL

RELACION DE TEMPERATURA - PRESIÓN - VOLUMEN

DENSIDAD

GRAVEDAD ESPECÍFICA

VOLUMEN ESPECÍFICO

FLUJO DE FLUIDOS

MÉTODOS DE TRANSMISIÓN DE CALOR

NOTA: LA SIGUIENTE EVALUACIÓN SERÁ PRESENCIAL, SOBRE:

• CONVERSIÓN DE UNIDADES DE TEMPERATURA , CALOR, POTENCIA Y PRESION. 

•  CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE UN ACONDICIONADOR DE AIRE PARA UN LUGAR ESPECIFICO.

•  CÁLCULO DE CALOR ESPECÍFICO.

SEMANA 4

 

CALOR ESPECÍFICO Y CAPACIDAD CALÓRICA

PROBLEMAS

1) Calcular la cantidad de calor, en calorías y en Joules, para elevar la temperatura de 12 Kg. de plomo, desde 80°C hasta 180°C.

2) ¿Qué cantidad de calor se libera cuando 50 g de agua, contenida en un vaso de aluminio de 40 g se enfría en 60°C?

3) Se tiene un tanque que contiene 20.000g de agua a 10 °C. ¿Cuántas kilocalorías absorbe cuando se calienta hasta 40°C?

4) Un recipiente de hierro de 2 Kg contiene 500 g de agua, ambos a 25 °C. ¿Cuántas calorías se requieren para elevar la temperatura hasta 80 °C?

5) En un recipiente se han colocado 10 Kg de agua fría a 9 °C. ¿Qué masa de agua hirviendo es necesario agregar al recipiente para que la temperatura de la mezcla sea de 30 °C? No se considere la energía absorbida por el recipiente.

6) Se mezclan 30 Kg. de agua a 60°C con 20 Kg de agua a 30 °C. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio de la mezcla?

7) En 300 g de agua a 180 °C se introducen 250 g de hierro a 200 °C. Determina la temperatura de equilibrio.

8) Se tiene un pedazo de metal de masa 80 g a 100 °C. Determinar el calor específico de ese metal, sabiendo que al sumergirlo en 150 g de agua a 18 °C, se obtiene una temperatura de equilibrio de 22 °C.

9) ¿A qué temperatura será necesario calentar 2.000 Kg de un líquido, de calor específico 1,5 cal/g. °C, que está a 20 °C, para que sea capaz de desprender 2.500.000 Kcal ?

10) Un pedazo de plomo de 250 g se calienta hasta 112 °C y se introduce en 0,5 Kgde agua, inicialmente a 18 °C. ¿Cuál es la temperatura final del plomo y el agua?

11) Se tiene un recipiente de aluminio, de 450 g, que contiene 120 g de agua a 16°C. Si dentro del recipiente se deja caer un bloque de hierro de 220 g a 84 °C, ¿Cuál es la temperatura final del sistema?

12) Se tiene un recipiente de hierro de 40 g que contiene 180 g de agua a 15 °C. Dentro se colocan 70 g de perdigones de hierro a 110 °C. Calcular la temperatura resultante

13) Se introducen 2 Kg de latón a 100 °C en 5 Kg de agua a 1,67 °C, lográndose una temperatura de equilibrio de 5,11 °C. ¿Cuál es el calor específico del latón?

14) Se deja caer un bloque de 500 g de cobre, que está a la temperatura de 140 °C, dentro de un recipiente que contiene 400 g de agua a 24 °C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio del bloque y el agua?

15) Se tienen 200 g de agua a 20 °C y se mezclan con 300 g de alcohol a 50 °C. Sabiendo que el calor específico del alcohol es 0,6 cal/g. °C, ¿cuál es la temperatura final de la mezcla?

SISTEMA DE REFRIGERACION OPR COMPRESION Y POR ABSORSIÓN (SEMANA 3)

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN

     Un método alternativo de refrigeración es por absorción. Sin embargo este método por absorción solo se suele utilizar cuando hay una fuente de calor residual o barata, por lo que la producción de frío es mucho más económica y ecológica, aunque su rendimiento es bastante menor.

     En estos sistemas la energía suministrada es, en primer lugar, energía térmica. El refrigerante no es comprimido mecánicamente, sino absorbido por un líquido solvente en un proceso exotérmico y transferido a un nivel de presión superior mediante una simple bomba. La energía necesaria para aumentar la presión de un líquido mediante una bomba es despreciable en comparación con la energía necesaria para comprimir un gas en un compresor. A una presión superior, el refrigerante es evaporado desorbido del líquido solvente en un proceso endotérmico, o sea mediante calor. A partir de este punto, el proceso de refrigeración es igual al de un sistema de refrigeración por compresión. Por esto, al sistema de absorción y desorción se le denomina también "compresor térmico".

     En este sistema de refrigeración  por absorción, al igual que en el de compresión se aprovecha que ciertas sustancias absorben calor al cambiar de estado líquido a gaseoso. En el caso de los ciclos de absorción se basan físicamente en la capacidad de absorber calor que tienen algunas sustancias, tales como el agua y algunas sales como el bromuro de litio, al disolver, en fase líquida, vapores de otras sustancias tales como el amoniaco y el agua, respectivamente.

     Más en detalle, el refrigerante se evapora en un intercambiador de calor, llamado evaporador, el cual enfría un fluido secundario, para acto seguido recuperar el vapor producido disolviendo una solución salina o incorporándolo a una masa líquida. El resto de componentes e intercambiadores de calor que configuran una planta frigorífica de absorción, se utilizan para transportar el vapor absorbido y regenerar el líquido correspondiente para que la evaporación se produzca de una manera continua.

 

CICLO DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN

     En los sistemas de refrigeración por absorción se diferencia entre dos circuitos, el circuito del refrigerante entre compresor térmico, condensador y evaporador, y el circuito del solvente entre el absorbedor y el separador. Una ventaja notable de los sistemas de absorción es que el refrigerante no es un fluoroclorocarbono. La mezcla de refrigerante y solvente en aplicaciones de aire acondicionado y para temperaturas mayores a 0°C es agua y bromuro de litio (LiBr). En aplicaciones para temperaturas hasta -60°C es amoniaco (NH 3 ) y agua. Hasta hoy no se han encontrado otras mezclas apropiadas para estas aplicaciones, aunque se están desarrollando sistemas de adsorción , en los que el refrigerante es absorbido en matrices sólidas de ceolitos.

http://www.caloryfrio.com/

Ventajas e inconvenientes de la refrigeración por absorción

     El rendimiento es menor que en el método por compresión (0,8 frente a 5,5 ), sin embargo en algunos casos compensa el que la energía proveniente de una fuente calorífica sea más económica, incluso residual o un subproducto destinado a desecharse. También hay que tener en cuenta que el sistema de compresión, utiliza normalmente la energía eléctrica, y cuando ésta llega a la toma de corriente lo hace con un rendimiento inferior al 25% sobre la energía primaria utilizada para generarla, lo que reduce mucho las diferencias de rendimiento.

      Al calor aportado al proceso de refrigeración se le suma el calor sustraído de la zona enfriada. Con lo que el calor aplicado puede volverse a reutilizar. Sin embargo, el calor residual se encuentra a una temperatura más baja (a pesar de que la cantidad de calor sea mayor), con lo que sus aplicaciones pueden reducirse.

     Los aparatos son más voluminosos y requieren inmovilidad (lo que no permite su utilización en automóviles, lo que sería muy conveniente como ahorro de energía puesto que el motor tiene grandes excedentes de energía térmica, disipada en el radiador).

Ventajas y desventajas de las sustancias pares en sistemas de absorción

Agua / Bromuro de Litio (LiBr)
Ventajas	Inconvenientes
El refrigerante agua tiene una alta capacidad calorífica	El sistema no puede enfriar a temperaturas menores del punto de congelación de agua
La solución de bromuro de litio no es volátil	El bromuro de litio es solvente en agua sólo limitadamente
Las sustancias no son tóxicas ni inflamables	El vacío demanda una alta impermeabilidad del sistema
Amoniaco (NH3 ) / Agua
Ventajas	Inconvenientes
El refrigerante amoniaco tiene una alta capacidad calorífica	Presión muy alta del refrigerante (tuberías más gruesas)
Aplicaciones de temperaturas muy bajas, hasta -60°C	Volatilidad del solvente (es necesaria una rectificación)
Propiedades muy buenas de transferencia de calor y masa	Toxicidad del amoniaco