Diseño de un sistema de climatización inteligente para una aula de clases

Abstract

A través de estas líneas se quiere efectuar la presentación de un trabajo de ingeniería complementado con la práctica, que ofrezca explicaciones claras y precisas tanto de los conceptos fundamentales empleados, como lo referente a la transferencia de calor, aplicados a los intercambiadores de los sistemas de aire acondicionado con refrigerante como sustancia de trabajo. Para lograr estos objetivos se ha empleado varias fuentes de consulta tanto de ingeniería como prácticos para poder profundizar en el tema de la transferencia de calor, siendo este un tema muy complejo, ya que depende de muchos parámetros. El presente trabajo consta de 11 capítulos, desarrollándose cada uno de ellos como sigue a continuación. En el capítulo 1 se da conceptos generales en lo que se refiere al campo del acondicionamiento de aire por medio de la refrigeración, sus parámetros de confort y refrigerantes utilizados en este campo. En el capítulo 2 se indican los parámetros que influyen en un local para llegar a un confort aceptable. En el capítulo 3 y 4 se calculan las cargas de enfriamiento y de calefacción para las estaciones extremas de verano e invierno, respectivamente, que necesita local para el confort de los ocupantes. En el capítulo 5 se calculan los procesos que atraviesa el aire, y estos serán plasmados en un Diagrama Psicométrico. En el capítulo 6 se desarrollan los sistemas de ducterías donde el aire pasará cambiando sus propiedades termodinámicas. También se evalúa la caída de presión que produce la fricción del aire al pasar por el interior de los duetos. En el capítulo 7 se mencionan los sistemas que pueden utilizarse para la climatización; también se dimensionan las líneas por donde el refrigerante fluirá para realizar los procesos de evaporación y condensación, los cuales son vitales para el acondicionamiento de aire; y lo más importante se elabora la innovación de introducir un sistema que disminuirá el área efectiva del condensador para el ahorro de energía y también del sistema de auto mantenimiento del condensador. En este capítulo se menciona los pasos a seguir en la puesta a marcha del sistema climatización, como pruebas de vacío, carga de refrigerante y el aislamiento de tuberías de refrigeración. En el capítulo 8 se muestra todos los circuitos eléctricos que acompañan al sistema. En el capítulo 9 se realiza un análisis económico para demostrar que tan económico puede resultar la innovación de la disminución de área efectiva del condensador frente al sistema tradicional que consiste en la disminución de caudal de aire que pasa a través del serpentín de condensador para mantener una temperatura de condensación constante. Finalmente, después de haber hecho el trabajo. de observar el sistema en pleno funcionamiento, se presentan algunas conclusiones y recomendaciones en instalaciones futuras. El trabajo realizado se encuentra en unidades inglesas, esto es debido a que en los EEUU y Perú tardaran muchos años en desechar totalmente el sistema de pesas y medidas inglesas para adoptar el sistema internacional, sin embargo, los ingenieros deben manejar con soltura ambos sistemas cuando inicien la práctica de su profesión.