Balance Termico de Un Equipo

7/21/2019 Balance Termico de Un Equipo

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E944: BALANCE TÉRMICO DE UN EQUIPO DE AIREACONDICIONADO

Profesor : Manuel PedrazaG.

Alumnos : Rubén GonzálezC.Ángel González S.

Fecha : 2 de un"o de

UNIVERSIDAD DE SANTIAGOFACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA MECANICATRANSFERENCIA DE CALOR



1. INDICE

1. Índice de materia......................................................................................2

2. Resmen de! c"ntenid" de! in#"rme.........................................................$

$. O%&eti'" de !a e()eriencia........................................................................*

*. Caracter+sticas de !"s e,i)"s e instrment"s em)!ead"s........................-

-. Descri)cin de! m/t"d" se0id"..............................................................

. 3resentacin de !"s res!tad"s..................................................................4

. Discsin de !"s res!tad"s5 c"nc!si"nes 6 "%ser'aci"nes )ers"na!es....7

4. A)/ndice..................................................................................................18

a. Te"r+a de! e()eriment"...............................................................18

%. Desarr"!!" de !"s c9!c!"s...........................................................11

c. Ta%!as de 'a!"res "%tenid"s 6 ca!c!ad"s...................................1-

d. :i%!i"0ra#+a em)!eada ................................................................1

2





$. Objetivo de la experiencia:

• Objetivo Genera !e a E"#erien$ia

E! "%&eti'" 0enera! c"nsiste en #ami!iari=ar c"n !a ")eracin de n e,i)" de aireac"ndici"nad" m"n"="na e interi"ri=arse de !"s )r"ces"s sicr"m/tric"s 6 ssre)resentaci"nes 0r9#icas.

• Objetivo E%#e$i&i$o !e a E"#erien$ia

Re)r"dcir 6 e'a!ar )r"ces" sicr"m/tric" de en#riamient" e'a)"rati'".

Re)r"dcir e! tratamient" n"rma! de! aire en ")eracin 'eran" c"n des>midi#icacin 6

rea!i=ar !as medici"nes necesarias ,e )ermitan identi#icar5 re)resentar 6 e'a!ar !"s )r"ces"s sicr"m/tric"s in'"!crad"s.

Rea!i=ar n %a!ance t/rmic" de !a nidad tra%a&and" c"n tratamient" de aire en 'eran".

*



*. Características de los euipos e instrumentos empleados:

• E,i)" de ac"ndici"namient" de aire m"n"="na5 e! ca! c"nsta de na c9mara de me=c!a6 #i!trad"5 ser)ent+n en#riad"r de e()ansin directa 6 n 'enti!ad"r centri#0" de as)ascr'adas >acia de!ante.

• Unidad c"ndensad"ra entin0>"se C"m)res"r semi >erm/tic" m"de!" C:181A *5 Ci!indr"s5 1*8r)m

18 T"n de Re#ri0eracinDi9metr" de )istn es 21B4<5 carrera -B4<

C"ndensad"r en#riad" )"r a0a5 m"de!" :O125 ti)" t%" c"ra=a de 25 )ie 2 des)er#icie de trans#erencia de ca!"r. Ca)acidad de a!macenamient" de R@22 $* !%m.V"!men a0a 251 0a!"nes.

3ane! de c"ntr"! ,e c"nsta de

3res"stat" a!ta 3resin interr)cin 28 )si )resin re)"sicin 228 )si3res"stat" %a&a 3resin interr)cin 28 )si )resin re)"sicin 21 )si.

• Termmetr": instrment" em)!ead" )ara medir !a tem)eratra. E! termmetr" m9sti!i=ad" es e! de mercri". a6 'ari"s ti)"s de dis)"siti'"s ,e se ti!i=an c"m"termmetr"s. E! re,isit" #ndamenta! es ,e em)!een na )r")iedad #9ci! de medir c"m" !a !"n0itd de na c"!mna de mercri"H ,e cam%ie de #"rma marcada 6 )redeci%!e a! 'ariar !a tem)eratra. Adem9s5 e! cam%i" de esta )r")iedad term"m/tricade%e ser !" m9s !inea! )"si%!e c"n res)ect" a !a 'ariacin de tem)eratra. En "tras )a!a%ras5 n cam%i" de d"s 0rad"s en !a tem)eratra de%e )r"'"car na 'ariacin en !a )r")iedad term"m/trica d"s 'eces ma6"r ,e n cam%i" de n 0rad"5 n cam%i" de tres

0rad"s na 'ariacin tres 'eces ma6"r5 6 as+ scesi'amente.

L"s termmetr"s ti!i=ad"s en !a e()eriencia s"n

Termmetr" Di0ita!De marca FLUE.De #a%ricacin EE.UU.Lectra Di0ita!.Mar0en de err"r ± 85-.

Se ti!i= !a esca!a en Ce!sis5 6 )ara "%tener !a medicin se c"nectan Term"c)!as

de Inmersin ,e se smer0e en e! #!id" a estdiar 6 Term"c)!as de C"ntact" ,e sec"!"can en !a s)er#icie directamente.

• :armetr" de Mercri" 0.HMarca E. Sc>itJnec>t5 In0. S.I.AMar0en de err"r ± 858 Kmm0.Esca!a K8 42- Kmm0.Di'isin m+nima de esca!a 8.- mm0.

-





-. Descripci!n del m"todo se#uido:

3ara c"men=ar e! desarr"!!" de !a e()eriencia se rea!i= na %re'e intr"dccinterica )ara !a acti'idad a rea!i=ar.

E! m/t"d" a se0ir es ,e se rea!i=ar9n !as d"s acti'idades a !a 'e= determinacin deU 6 :a!ance t/rmic"H 6a ,e se ti!i=ar9 e! mism" m"nta&e ,e es e! e,i)" m"n"="na ,ec"ntiene n e'a)"rad"r ,e se estdiar9 tam%i/n.

Se rea!i= n rec"n"cimient" a t"das !as )artes ,e c"m)"nen e! e,i)" m"n"="na 6e! e,i)" de re#ri0eracin.

Se determinar"n t"das a,e!!as 'aria%!es ,e de%+an ser medidas en e! sistema )arasatis#acer !"s "%&eti'"s 6 se )r"cedi a insta!ar !"s instrment"s de medicin )ara !asmedidas deseadas )resin atm"s#/rica "%tenida de! %armetr"5 )resin de a!ta 6 de %a&a de!

)ane! de c"ntr"! "%tenid" de !"s manmetr"s5 tem)eratra de entrada de! c"m)res"r5tem)eratra de sa!ida5 tem)eratra de sa!ida de c"ndensad"r 6 tem)eratra de sa!ida de !a'9!'!a de e()ansin medid"s c"n !as term"c)!as de s)er#icie " c"ntact"5 tem)eratra de %!%" sec" de! aire a !a entrada de! e,i)" m"n"="na 6 tem)eratra de %!%" sec" de! aire a!a sa!ida medid"s c"n !as term"c)!as de inmersin5 >medad re!ati'a de! aire a !a entradade! e,i)" 6 a !a sa!ida medid" c"n !"s >i0rmetr"s.

Una 'e= determinadas !as )"sici"nes de !"s instrment"s se di" #nci"namient" a!e,i)" de aire ac"ndici"nad" es)erand" n tiem)" )rdente )ara ,e 6a n" e(istiera e!transciende 6 e(istiera esta%i!idad en e! sistema. Est" se #e 'eri#icand" a medida ,e !asmedici"nes en !"s termmetr"s den"taran cierta esta%i!idad. Le0" se midi !a 'e!"cidad de!

aire rea!i=and" n %arrid" de 'e!"cidades c"n e! anemmetr" a !a sa!ida t"mand" ne'emedici"nes de /ste.

Fina!mente se determinar"n !as dimensi"nes de! %anc" de t%"s 6 de !as a!etas ,e )"see e! e,i)".

.



. $resentaci!n de los resultados:

• Coe&i$iente !e reai'a$i(n )24-.1=β

• Ren!i*iento !e eva#ora!or

=η I-1.-7

• Eva+ar te*#erat+ra% !e #+nto !e ro$,o entra!a - %ai!a !e aire

T3R 1 11.- PCT3R 2 12.- PC

4



. Discusi!n de los resultados% conclusiones & observaciones

personales:

C"n res)ect" a! c"e#iciente de rea!i=acin en e! e,i)" de ac"ndici"namient" de! aire )"dem"s "%ser'ar ,e5 este n"s entre0a n 'a!"r s)eri"r a 1.24-5 !" ca! n"s indica ,e se

encentra ac"rde c"n s "%&eti'"5 en este cas" en#riar e! aire.

Cand" n"s re#erim"s a! rendimient" de! e'a)"rad"r5 direm"s ,e este a!can=a n

'a!"r adecad" )ara s re,erimient"5 este 'a!"r se encentra cercan" a! 8. C"n am%"s

'a!"res direm"s ,e e! #nci"namient" es a)r")iad" )ara !"s #ines de !a e()eriencia.

De! 0r9#ic" 3resin Enta!)+a mestra c"m" se desarr"!!a e! cic!" rea! de

re#ri0eracin5 c"n est" )"dem"s 'er ,e este di#iere en e! cic!" est9ndar5 6a ,e en e! cic!"

rea! )"dem"s a)reciar n s%en#riamient" de! re#ri0erante a !a sa!ida de! c"ndensad"r 6 n

s"%reca!entamient" de! re#ri0erante a !a sa!ida de! e'a)"rad"r. E! s%en#riamient" de!

re#ri0erante en e! c"ndensad"r se de%e a ,e necesita entrar !a sstancia a !a '9!'!a de

e()ansin c"m" !i,id" en s t"ta!idad )ara tener n me&"r #nci"namient" 6 e!

s"%reca!entamient" se )r"dce )ara ,e n" e(istan 0"tas de !+,id" ,e a#ecten a!

c"m)res"r5 casand" n )r"%!ema de ca'itacin. Est"s a&stes en e! cic!" se rea!i=an c"n e!

#in de "%tener n me&"r #nci"namient" de! e,i)".

A! "%ser'ar nestr"s dat"s e()erimenta!es en !a carta )sicr"metrica5 direm"s ,e se

"%ser'a de #"rma c!ara 6 cate0ricamente n )r"ces" de en#riamient" c"n

des>midi#icacin de! aire tratad". Adem9s n"s )ermiti enc"ntrar !"s 'a!"res )ara

enc"ntrar e! rendimient" de! e'a)"rad"r 6 !a e#iciencia5 6a ,e c"n est"s 'a!"res "%t'im"s

e! ca!"r de! aire 6 e! #!&" m9sic" de !a misma sstancia.

7



'. (p"ndice

.a )eoría del experimento:

Coe&i$iente !e reai'a$i(n )

12

*1

hh

hh

−

−=β


22 Freónel por absorbida Energía

aireel por entregada Energía=η

( ) ( ) f AS AS

hm H H maireel por entregadoCalor QQQ 2112 ω ω −+−=

húmedobulboaTemperatur TBH específicoVolumen

oairedemasa por aguademasahumedadesdelación

total Entalpía H

relatia Humedad

obulboaTemperatur TBS

==

==

=

=Φ

=

ν

ω secRe

sec

( )2122

Q

D22

hhm!

Freónel por absorbidoCalor

F −=

18



.b Desarrollo de los c*lculos:

[ ] [ ]

[ ] [ ]

[ ] [ ]

[ ]

[ ]bar a "

bar a "

absolutasesiones

bar psi "

bar psi "

bar mmHg "

b

a

b

a

atm

17712.*HG

-*$77.18HG

D3r

2*1$7.$*

-4.71$7

7-447.8*.14

=

=

⇒

==

==

==

De! dia0rama de 3 > de! re#ri0erante se "%tiene !"s 'a!"res de !as enta!)+as 6 de!t+t!" a !a sa!ida de !a '9!'!a de e()ansin

I-.11-$.8

81.181

81.181

8--*.278

-*.27

*

$

2

1

==

=

=

=

=

#

$g

%& h

$g

%& h

$g

%& h

$g

%& h

• Coe&i$iente !e reai'a$i(n )

11



24-.1

24-.1-*.278--*.278

81.181-*.27

12

*1

=

=−

−=

−

−=

β

β hh

hh


22 Freónel por absorbida Energía

aireel por entregada Energía=η

( ) ( ) f AS AS

hm H H maireel por entregadoCalor QQQ 2112 ω ω −+−=

De !a carta sicr"m/trica se "%tienen !"s si0ientes dat"s

1 Entrada 2 Sa!idaT:S1 1.8- C T:S2 4.11 C

1 * 2 4.-

1 $

$g %& 2 2*

$g %&

=

AS

' H

m

m2884$.81ω

=

AS

' H

m

m288.82ω

=

$g

m

$

1 48-.8

=

$g

m

$

2 4$.8

T:1 1$ C T:2 .- C

F!&" '"!m/tric"

[ ]

=

=∀=

=

==∀

s

$g

ft

$g

s

ft m

s

ft ft

s

ft AV

242.28$-.8Q*111527Q

*11152741112.8Q1-*4.$*Q

$

$

$2

ρ

E! #!&" m9sic" ca!c!ad" c"rres)"nde a !a me=c!a de aire sec" c"n a0a )"r !" ,e se"%tiene e! #!&" de aire sec" c"n

12



=⇒

=

+=

s

$g m

m

m

mmm

AS

AS

' H

AS ' H

8$1.1

2

2

ω

( ) ( )

−=

−+−=

s

$g !

aireel por entregadoCalor

212.1$

-72-.--Q88.8884$.8Q8$1.1$2*Q8$1.1

( ) ( )

I-.-7

-7-.8

2*-4.22

212.1$

2*-4.22

81.181-*.27Q12.8Q

D22

2122

=

=

=

=

−

=−=

η

η

s

%&

s

%& s

%& !

$g

%&

s

$g hhm!


F

• Gr.&i$o !e $i$o !e !ia/ra*a P 0 1233

Este dia0rama se ad&nta a c"ntinacin de !"s c9!c!"s "%tenid"s


De !a carta sicr"m/trica se "%tienen !as tem)eratras de! )nt" de r"c+"

T3R 1 1$ PCT3R 2 .- PC

1$



1*



aire flu(o salidaVelocidad V

salidaairerelatia Humedad

salidaaireobulboT T

entradaairerelatia Humedad

entradaaireobulboT T

ansión)lula salidaT T r condensado salidaT T

compresor salidaT T

compresor entradaT T

ba(adeesión "

altadeesión "

aatmosf*ricesión "

m

BS

BS

b

a

atm

=

=

°=

=

°=

°=°=

°=

°=

=

=

=

2

2

1

1

*

$

2

1

sec

sec

e()

3r

3r

3r

φ

φ

c. )ablas de valores obtenidos & calculados:

De !a e()eriencia se "%t'ier"n !as si0ientes medici"nes

3atm

[ ]mmHg 3a

[ ] psi3 %

[ ] psiT1

[ ] F °T2

[ ] F °

T$

[ ] F °T*

[ ] F °T:S1

[ ] F °1

KT:S2

[ ] F °2

KVm

K)ieBmin

14.* 11 $ *-. 1*.$ $. 21.4 8.7 * *.- 4.- 28*7.27

[ ]bar

a " a HG

[ ]bar

a " b HG

$g

%&

h1

$g

%&

h2

$g

%&

h$

$g

%&

h* (

4.7* $.-1- 27.-* 278.8--* 181.81 181.81 8.1-2-

• Coe&i$iente !e reai'a$i(n )

24-.1=β


=

hr

$g aireel por entregadoCalor 212.1$

1-



De !a carta sic"m/trica se "%tienen !"s si0ientes dat"s

1 Entrada 2 Sa!idaT:S1 1.8- C T:S2 .11 C

1 * 2 4.-

1 $

$g %& 2 2*

$g %&

=

AS

' H

m

m2884$.81ω

=

AS

' H

m

m288.82ω

=

$g

m

$

1 48-.8

=

$g

m

$

2 4$.8

T:1 1$ C T:2 .- C

I-1.-7

2*-4.22

D22

=

=

η

hr

%&

!



De !a carta sicr"m/trica se "%tienen !as tem)eratras de! )nt" de r"c+"

T3R 1 1$ PCT3R 2 .- PC

1



d. +iblio#rafía empleada:

1. . 3. "!man ;Trans#erencia de Ca!"r< Edit"ria! C"ntinenta!5 S. A. M/(ic".

2. Ta%!as 6 Gr9#ic"s de 3r"0rama Re#ti! )ara Fren 22.

$. A)ntes de c9tedra de asi0natra Trans#erencia de ca!"r.

1

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