DISEO Y MONTAJE DE AIRE ACONDICIONADO CASERO A BAJO COSTO
AGRADECIMIENTO
Los integrantes del grupo tenemos la satisfaccin de expresar
nuestro agradecimiento a nuestra profesora Ing. Beatriz Salvador
Gutierrez , docente de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos
quien se encarg de brindarnos sus conocimientos y guiarnos de
manera correcta para poder triunfar tanto en el aspecto profesional
como personal.
I.- INTRODUCCIN:Por medio de la observacin cientfica, la
experimentacin y las conclusiones que se obtiene de todo ello
podemos hacer cosas maravillosas, en otras palabras crear tecnologa
para el beneficio nuestro.En el presente proyecto cientfico, se ha
desarrollado un aire acondicionado casero partiendo de la
observacin y transferencia de intercambio de calor entre el hielo y
el medio ambiente, un sistema de circulacin de aire forzada y otros
aspectos para la correcta implementacin de este.Este aire
acondicionado casero, es capaz de enfriar un ambiente pequeo (una
carpa, una habitacin pequea), etc. Empleando solo hielo, sal,
corriente y/o bateras tal como expondremos a continuacin.
II.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEl clima de la ciudad de Lima
resulta especialmente particular dada su situacin. Combina una
ausencia casi total de precipitaciones, con un altsimo nivel de
humedad atmosfrica y persistente cobertura nubosa. As, sorprende
por sus extraas caractersticas a pesar de estar ubicada en una zona
tropical a 12 grados latitud sur y casi al nivel del mar. La costa
central peruana, muestra una serie de microclimas atpicos, Los
veranos, de diciembre a abril, tienen temperaturas que oscilan
entre los 29 a 31 C durante el da y 21 a 22 C en las noches incluso
hasta ms. Como se puede ver en el siguiente grfico, estamos
sometidos constantemente a temperaturas elevadas en verano, las
cuales no son adecuadas ni cmodas para un ser humano. La
alternativa de un acondicionamiento de clima usando por ejemplo un
aire acondicionado que venden en las tiendas es solo abordable para
un pequeo segmento de la poblacin as mismo el consumo de energa de
estos lo hacen an ms inviable.
III.-Objetivos:-Disear un aparato de aire acondicionado casero,
basndose en principios cientficos de intercambio del calor
aprendidos en el curso.-Nuestro aparato de aire acondicionado deber
estar al alcance de todos y ser de instalacin sencilla.-Ayudar a
que nuestro cuarto, oficina o ambiente pequeo este a una
temperatura agradable.
IV.-Breve marco terico
El acondicionamiento de aire es el proceso que se considera ms
completo de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados;
consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura
(calefaccin o refrigeracin), humedad, limpieza (renovacin,
filtrado) y el movimiento del aire dentro de los locales.
Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autnomos
y los centralizados. Los primeros producen el calor o el fro y
tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los segundos tienen
un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen
la energa trmica (calor o fro) de un sistema centralizado. En este
ltimo caso, la produccin de calor suele confiarse a calderas que
funcionan con combustibles. La de fro a mquinas frigorficas, que
funcionan por compresin o por absorcin y llevan el fro producido
mediante sistemas de refrigeracin.
La expresin aire acondicionado suele referirse a la
refrigeracin, pero no es correcto, puesto que tambin debe referirse
a la calefaccin, siempre que se traten (acondicionen) todos o
algunos de los parmetros del aire de la atmsfera. Lo que ocurre es
que el ms importante que trata el aire acondicionado, la humedad
del aire, no ha tenido importancia en la calefaccin, puesto que
casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se aade
de modo natural por los procesos de respiracin y transpiracin de
las personas. De ah que cuando se inventaron mquinas capaces de
refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen
tambin la humedad ambiente.
Funciones que deben cumplir:Las funciones que deben cumplir los
equipos de acondicionamiento de aire consisten en: En verano:
enfriamiento y deshumectacin. En invierno: calentamiento y
humectacin. Comunes en invierno y verano: ventilacin, filtrado y
circulacin.Estos procesos deben realizarse: Automticamente. Sin
ruidos molestos. Con el menor consumo energtico.Enfriamiento y des
humectacinLa funcin de refrigeracin y deshumectacin, se realiza en
verano en forma simultnea en la batera de refrigeracin, dado que si
no se realiza, el porcentaje de humedad relativa aumenta en forma
considerable, provocando una sensacin de molestia y pesadez. La
humedad contenida en el aire que circula se elimina por
condensacin, porque se hace trabajar la batera a una temperatura
inferior a la del punto de rocoEn instalaciones industriales que se
requiere gran posicin puede aplicarse un sistema separado empleando
para la deshumectacin agentes absorbentes como la
silica-gel.CalentamientoEl calentamiento del aire se efecta en
invierno en la batera de calefaccin, por medio de una batera de
agua caliente o vapor vinculadas con caeras a una planta de
calderas o intercambiadores a gas o elctricos. Para aplicaciones de
confort en instalaciones de agua fra se suele emplear la misma
batera que se usa para refrigerar para calefactar haciendo circular
agua caliente por la misma, en la poca de invierno. En el sistema
de expansin directa tambin se puede emplear la misma batera
haciendo funcionar el sistema en el ciclo de bomba de calor.
HumidificacinEn invierno, si se calienta el aire sin entregarle
humedad, la humedad relativa disminuye provocando resecamiento de
las mucosas respiratorias, con las consiguientes molestias
fisiolgicas.La funcin de humectacin, que se ejecuta en invierno en
el humectador, debe colocarse despus de la batera de calefaccin
dado que el aire ms caliente tiene la propiedad de absorber ms
humedad.Existen aparatos que evaporan el agua contenida en una
bandeja, por medio de una resistencia elctrica del tipo blindado,
la cual es controlada por medio de un humidostato de ambiente o de
conducto. En los casos de grandes instalaciones, se recurre a
bateras humidificadoras que incorporan al aire agua finamente
pulverizada y, como cumplen adems una funcin, suelen llamarse
tambin lavadores de aire.Para instalaciones de confort, salvo casos
de climas exteriores muy secos, la experiencia demuestra que no es
necesario cumplir la funcin de humectacin, teniendo en cuenta que
las personas aportan una cierta cantidad de humedad en el ambiente.
De hecho, los equipos estndar de confort, no vienen provistos de
dispositivos de humectacin incorporados.CirculacinLa funcin de
circulacin la realiza el ventilador dado que es necesario un cierto
movimiento de aire en la zona de permanencia con el fin de evitar
su estancamiento, sin que se produzca corrientes enrgicas que son
perjudiciales. Se emplean ventiladores del tipo centrfugo, capaces
de hacer circular los caudales de aires necesarios, venciendo las
resistencias de frotamiento ocasionadas en el sistema con bajo
nivel de ruidos.En los equipos destinados a pequeos locales como el
acondicionador de ventana o el fan-coil individual, el aire se
distribuye directamente mediante rejillas de distribucin y retornos
incorporados en los mismos. Pero en equipos de cierta envergadura
que abastece varios ambientes o recintos amplios debe canalizrselos
por medio de conductos, generalmente construido en chapa de hierro
galvanizado, convenientemente aislados, retornando mediante
rejillas y conductos a las unidades.En los ambientes, la inyeccin
de aire se realiza por medio de rejillas sobre paredes o difusores
sobre los cielorrasos y el retorno se efecta por rejillas colocada
en la parte inferior de los locales, con el objetivo de conseguir
un adecuado movimiento de aire en la zona de vida del local en
cuestin, que se encuentra en un plano ubicado a 1.50 m sobre el
nivel del piso.
Consumo energticoEl costo que actualmente representa la energa
elctrica es de vital importancia en una especialidad como el aire
acondicionado que requiere un elevado consumo, por lo que su
reduccin representa una de las premisas bsicas en los criterios de
diseo.Para ello, existen numerosas tecnologas y medios de
aplicacin, que se centran fundamentalmente en el ajuste de las
necesidades, la utilizacin de fuentes de energa no convencionales,
el incremento de la eficiencia y la recuperacin de la energa
residual, independientemente de utilizar equipos de alto
rendimiento.El apropiado uso del aislamiento trmico en el edificio,
contribuye un elemento fundamental, dado que ellos implica equipos
de aire acondicionado ms pequeos con un consumo energtico menor
durante toda su vida til del edificio. A su vez la aislacin trmica
reduce al mnimo las prdidas de calor en los equipos, unidades de
tratamiento de aire y la red de conductos y caeras de la
instalacin.Por otra parte, es indispensable la adopcin de
soluciones arquitectnicas que tiendan a la reduccin de consumo
energtico teniendo en cuenta el aprovechamiento de la radiacin
solar, protecciones y una adecuada especificacin de aventanamientos
para reducir infiltraciones.
V.-Desarrollo del proyecto
Esquema:
Clculos:
VI.- Instalacin de los componentes del sistemaEl proceso en el
que se basa es el siguiente: el aire caliente de la habitacin es
introducido en la caja por el ventilador. Ah dentro los hielos lo
enfran y vuelve a salir a travs de los tubos.
Materiales:
-tubos-ventilador-caja aislante trmica-hielo
Montaje
El montaje es sencillo, pero hay que tener en cuenta un par de
detalles. El primero, que la caja sea de un material aislante para
que el frono salga ms que por los tubos; y el segundo, que al pasar
por la caja, el aire se enfra transmitiendo parte de su calor al
hielo, que se va derritiendo poco a poco, por lo que es importante
revisar que la caja no tenga agujeros. Por seguridad se puede
colocar el artefacto sobre una bandeja que recoja el agua que se
pueda salir.
1) Una vez acondicionada la caja, hay que acoplarle tanto el
ventilador como los tubos de plstico. Utilizando se cortan tres
agujeros en el cartn de la caja: uno del tamao del ventilador en un
lado y los otros del tamao de los tubos, a los costados. La idea es
que todos encajen perfectamente en la caja, as que los agujeros
debern tener el tamao justo y no ms grande.
2) Despus se colocan los elementos (ventilador y tubos) en sus
respectivos agujeros. Si quedan un poco sueltos o hay agujeros, se
puede utilizar de nuevo silicona o cinta aislante para taparlos. As
evitamos escapes. Es importante que el ventilador est orientado
hacia dentro por dos motivos: el primero y principal es que as
coger aire de la habitacin y lo empujar dentro de la caja, para que
se enfre, y el segundo es que, de esta manera, el cable del enchufe
quedar fuera para poder conectarlo.
3) Hielo como refrigerante: En este momento, el sistema de aire
acondicionado ya est listo para ponerlo a funcionar. Slo falta lo
que actuar como enfriante. Para eso son las bolsas con cierre
hermtico: llenamos dos o tres concubos de hielo, las cerramos bien
y las metemos dentro de la caja.
As, imitando el comportamiento de cualquier aparato de aire
acondicionado, nuestro sistema casero coger aire caliente gracias
al ventilador, que lo introducir dentro de la caja. Al pasar por
ah, el fro del hielo har disminuir su temperatura y cuando salga
por los tubos, estar ms fresco, reduciendo la temperatura de la
sala. Cuando los hielos se derritan, slo hay que volver a meter la
bolsa en el congelador, reutilizando la misma agua todas las veces
que se quiera.
VII.-RecomendacionesPara aumentar su eficacia, es una buena idea
situar la caja a cierta altura, por ejemplo encima de una
estantera, igual que los aparatos de aire acondicionado se suelen
colocar cerca del techo. Esto es as porque el aire fro es ms denso
que el aire caliente, por lo que tiende a bajar. De esta forma
podemos hacer circular el aire de la habitacin y refrescarla. Ante
las temperaturas que estn por venir, es el momento perfecto para
probarlo.
VIII.- Presupuesto
(esto lo hago en Excel maana ire a las 7pm tomare nota de todos
los materiales q se emplearon a su vez necesito q alguien lleve
laptop si es posible y q me pasen los costos aunq sea aproximados
de cada material y las fotos para ponerlas y reemplazarla en este
informe)
IX.- Prueba, funcionamiento y resultados
X.- Conclusiones- Se verific que era de instalacin fcil y
sencilla -Se comprob que el aparato de aire acondicionado funciona
y se siente una temperatura ms agradable pero debemos estar a una
distancia corta de nuestro sistema.-Este aire acondicionado no
logra enfriar tanto como uno comercial de mayor potencia pero
resulta muy econmico y se siente una leve disminucin de temperatura
para eso debemos ubicarnos a poca distancia de nuestro
sistema.--
Bibliografa:
http://www.cacaav.com.ar/Cursos2/instalaciones_aire_acondicionado
https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/17105/1/ProyectoCarvajal.pdf
http://www.nukleoblog.com/como-hacer-aire-acondicionado-casero-facil-y-economico/
http://es.slideshare.net/HctorCarbajal1/acondicionamiento-del-aire
https://www.youtube.com/watch?v=NJajjMqF7ZI
http://esiatecamachalco.foroactivo.com/t101-sistemas-de-acondicionamiento-de-aire
