14)2014-2_Acuña Ortiz_Alejandro

Estudio de laboratorio del impacto de enfriadores por

evaporación con concentraciones de PM en interiores

ARTÍCULO POR: HELMUT PASCHOLDA,*, WEN-WHAI LIA,B, HUGO MORALESA, JOHN WALTONA,B

EXPOSITOR: ALEJANDRO ACUÑA ORTIZ

Índice

Resumen

Introducción

Arreglos experimentales

Resultados y discusiones

Conclusiones

Bibliografía y referencias

Resumen

El enfriamiento evaporativo se usa en los hogares de regiones de clima seco. Esto trae enfermedades respiratorias.

Se medirán las partículas en el exterior e interior de una cámara de prueba.

Las mediciones se hicieron con un equipo llamado TEOM. Se reduce PM10 en 50%

Se reduce PM2.5 en 40%

Introducción1.1 Impacto del enfriamiento evaporativo en PM y la salud

Es un sistema económico y provee confort térmico.

Se usa ampliamente en regiones con clima seco. Texas, Norte de India, Sudáfrica, Australia, etcétera.

Las PM, es un tema importante para los usuarios del sistema por evaporación.

1.2 Relación de PM (Interiores/Exteriores), con enfriamiento por evaporación

Según Quackenboss (1989), encontraron una media de: Hogares donde no se fuma 0.63

Hogares donde se fuma 1.1

Las concentraciones de PM2.5 y PM10 encontradas en hogares con sistema de enfriamiento por evaporación y en las que no lo tenían fueron 70% y 40%, respectivamente.

1.2 Relación de PM (Interiores/Exteriores), con enfriamiento por evaporación

Las concentraciones de PM varían respecto al humidificador y a los minerales del agua.

Hay contradicciones en investigaciones; unos dicen que un enfriador por evaporización reduce el PM en interiores y otros que lo aumentan.

Quackenboss (1989), dice que reduce los niveles de PM… mientras que, Thompson (1973), Highsmith y Rodes (1988) dicen que los aumenta.

1.3. Efectos sobre la salud en los hogares con enfriamiento por evaporación

El PM al aire libre relaciona la tos crónica, bonquitis, “enfermedad de pecho”.

El PM que proporciona una refrigeración por evaporación puede llevar algunos contaminantes como polen, hongos y otras partículas, que contribuyen el aumento de las enfermedad de la vía respiratoria.

1.4 Objetivo de la investigación

Determinar el efecto del enfriamiento por evaporación en las concentraciones de PM interior donde éste sistema predomina en verano.

Los estudios fueron en condiciones de laboratorio controladas y sin actividades humanas que afecten. Se examinaron mecanismo de eliminación para PM de 0.1 a 20mm.

2. Arreglos experimentales

Se emplean dos tipos de almohadillas popularmente: Madera de álamo

Celulosa rígida

Específicamente: MasterCool Modelo M63C (celulosa) a 5500 ft3/min y 3575 ft3/min.

Champion 4800DD (álamo) a 4800ft3/min y 3120 ft3/min.

2.2 La cámara ambiental

Se construyó una cámara de una sección transversal de 4 ft por 4 ft y 20 ft de largo para asegurar mezcla uniforme en los extremos. El panel se posicionó en la parte de entrada del aire y un TEOM

dentro de la cámara. Ésta está al aire libre.

2.2.1 TEOM

Se colocó uno al aire libre para medir PM en el exterior y uno dentro de la cámara, aproximadamente a un metro después de la descarga de aire.

Se programaron para registrar datos cada 10 minutos.

2.2.2 Condiciones de experimento

Cambios de velocidad (alta y baja)

Agua (encendido y apagado)

Tipo de agua (destilada y de grifo)

Uso de suministro de agua de purga (encendido y apagado)

Se establecieron mediciones las 24 horas del día y por varios días. Hubo fallas en cuanto a baterías y carga física del agua destilada

pero no se han tomado en cuenta.

3. Resultado y discusiones

A continuación se resumen las relaciones I/O de PM 2.5 y PM10:

3.1 Comparación de PM (I/O) sin enfriador evaporativo

Cuando el sistema es usado sólo como ventilador, el aumento o disminución de PM2.5 en el interior se debe a la presencia de la almohadilla en el conducto de descarga.

Se le dificulta a las partículas viajar cuando se usan almohadillas secas.

El PM10 se disminuye un 30% en almohadillas secas.

3.2 Comparación de PM (I/O) con enfriador evaporativo

Con agua destilada: Se encontró una correlación (R2) baja. Hubo problemas humanos en ésta fase ya que la alimentación de agua destilada fue inestable. Las TDS viajan fácilmente en el aire.

Con agua de grifo: Los niveles de TDS en el agua no contribuye a la formación de PM.

Concentración (I/O) PM2.5 en aire con almohadilla rígida humedecida en (a) la velocidad máxima del ventilador con agua del grifo (alta corriente) y (b) las condiciones de velocidad del ventilador bajas con agua del grifo (bajo del grifo).

Concentración (I/O) PM2.5 en aire con almohadilla de álamo humedecida en (a) la velocidad máxima del ventilador con agua del grifo (alta corriente) y (b) las condiciones de velocidad del ventilador bajas con agua del grifo (bajo del grifo).

Concentración (I/O) PM2.5 en aire con almohadilla de álamo humedecida en (a) la velocidad máxima del ventilador con agua del grifo (alta corriente) y (b) las condiciones de velocidad del ventilador bajas con agua del grifo (bajo del grifo).

3.3 Mecanismo de colección de partículas

Se utiliza sedimentación gravitacional de PM en la almohadilla causado por la fuerza de gravedad y está en función de: La geometría de la superficie de contacto.

Velocidad del aire.

Diámetro de Partícula.

Y densidad de las partículas.

En ésta figura muestra una comparación entre PM I/O medida y la predicha para condiciones de funcionamiento en seco.

En ésta figura muestra una comparación entre PM I/O medida y la predicha para condiciones de funcionamiento en húmedo.

Conclusión

Los enfriadores por evaporación parecen tener un efecto mayor sobre la reducción global de PM10 y PM2.5 basado en comparaciones de proporciones de I/O para los distintos modos de funcionamiento.

La diferencia más notable entre la eficiencia de remoción de PM (sólo ventilación) las condiciones de funcionamiento en seco, con la eliminación de PM10 30% mayor que PM2.5

La mayor relación de reducción de I/O se produjo en húmedo (agua del grifo) para las condiciones de funcionamiento, especialmente para PM10.

¡Gracias!