1. UNIVERSIDAD DE SONORA OPERACIONES UNITARIAS II Jesús Abraham Leyva Peralta 21 de septiembre 2011

2. “Desecante, el sistema de enfriamiento por evaporación para la construcción de viviendas”

3. 12 ª Conferencia Canadiense de Ciencias de la Construcción y Tecnología, Montreal, Quebec, 6 de mayo 2009 Mayo 2009 Ouazia, B.; Barhoun, H.; Haddad, K.; Armstrong, M.; March and, R.G.; Szadkowski, F.

4. Resumen Un enfoque integral de ventilación requiere no sólo el intercambio de aire, sino también en muchos casos el control de la humedad interior Una tecnología que puede ayudar a mejorar el rendimiento de deshumidificación y, finalmente, reducir el consumo de electricidad para el uso residencial de aire acondicionado es el uso de una rueda desecante sólida con enfriamiento evaporativo indirecto. Este artículo describe un desecante prototipo de refrigeración por evaporación del sistema (DEC) y presenta sus resultados en términos de control de la humedad interior y la eficiencia energética.

5. Introducción En el presente estudio, la evaluación experimental de un desecante prototipo de sistema de refrigeración por evaporación se realizó con el Centro Canadiense de Vivienda y Tecnología (CCHT). Resultados de rendimiento térmico se presentan junto con los resultados de simulación y recomendaciones.

6. Aire Acondicionado Los requisitos de refrigeración deben ser abordados no sólo en términos de temperatura (llamada capacidad de refrigeración sensible), sino también en términos de humedad (enfriamiento latente) con el fin de cumplir con una mejor comodidad. La relación de calor sensible (SHR) describe muy bien los dos componentes de la necesidad de refrigeración.

7. SHR =calor sensible/(calor sensible + calor latente) Un valor bajo de esta cantidad significa que la carga total de enfriamiento es principalmente la carga latente Los aparatos convencionales manejan un SHR de 75% El reto es poder mejorar la eficiencia energética aumentando la carga de enfriamiento latente en relación con la carga de enfriamiento sensible.

8. DESECANTE DESHUMIDIFICADOR Un desecante deshumidificador es una herramienta que nos sirve para controlar los niveles de humedad en los lugares en los que hay un aire acondicionado, el desecante trabaja en conjunto con el aire acondicionado para deshumidificar el aire. Pueden ser sólidos o líquidos y son apropiados para los sistemas comerciales de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Poseen una gran capacidad de mantener agua, de ser reactivados y tienen un bajo costo.

9. Para ser eficaz, el desecante debe ser capaz de hacer frente a la carga de enfriamiento latente en un proceso continuo. Para lograr esto, los sistemas comerciales de desecante consisten en una ruta de aire de proceso y otra de la regeneración de aire. 1 - El aire húmedo entra en la cama giratoria de desecante seco2 - Cuando el aire pasa a través de la cama, el desecante atrae la humedad del aire3 - aire sale de la cama desecante cálido y seco.4 - Una segunda corriente de aire se calienta y se pasa a través del lecho desecante para elevar su temperatura5 - El desecante caliente emite su humedad recogida en la corriente de aire de regeneración 6 - El aire húmedo se expulsa al exterior, llevando el exceso de humedad afuera del edificio

10. Unidad de enfriamiento evaporativo con desecante Una unidad de enfriamiento evaporativo con desecante se compone de 3 elementos principales: una rueda desecante, una rueda sensible y un enfriador evaporativo indirecto.

11. Resultados Experimentales El experimento consistió en primer lugar en que el funcionamiento de las casas sea con una configuración idéntica e idénticos sistemas de climatización para generar puntos de referencia en las características del rendimiento. En una casa de referencia se instalo un sistema de aire acondicionado convencional y en una casa de prueba se instaló el enfriamiento evaporativo con desecante (DEC), Durante el período de prueba, el cambio resultante en el rendimiento debido al DEC fue documentado en relación con la configuración de referencia.

12. En cada casa el termostato estaba en 24 grados centígrados, mientras que la humedad se dejo sin control

14. Los resultados arrojaron que el enfriamiento evaporativo con desecante era una mejor opción, para lograr un mejor control de la humedad y aumentar la comodidad, que el sistema convencional de enfriamiento. El sistema convencional también mostro un mayor consumo de energía en los meses de diciembre.

15. Resultados de la simulación Los modelos de simulación se utilizan con el software TRNSYS (Solar Energy Laboratory, 2006) para generar resultados para una casa con las mismas características que la casa CCHT en Calgary, Halifax, Montreal, Ottawa, Saskatoon, Toronto, Vancouver y utilizando los datos reales de los archivos de tiempo para el año 2001 para el período del 1 de junio al 31 de agosto. Todos los resultados se generan con un intervalo de tiempo de 5 minutos.

17. La figura siguiente muestra la variación de la temperatura de segundo piso (Operativo, punto de rocío y bulbo húmedo) de Ottawa, cuando la casa se ​​enfría mediante un convencional sistema de aire acondicionado. En este caso la temperatura de bulbo húmedo del suelo cambia continuamente con el control de la temperatura de bulbo seco. Hour

18. La siguiente figura muestra la variación del segundo piso si se contara con un sistema de refrigeración desecante. En este caso el control de la temperatura de bulbo húmedo se mantiene alrededor de 18 centígrados. En contraste con la refrigeración convencional en el sistema desecante la deshumidificación se dispara cuando la temperatura de bulbo húmedo alcanza un umbral máximo.

19. 5808 3624 3792 3960 4128 4296 4464 4632 4800 4968 5136 5304 5472 5640 Hour OperativeDew-PointWet-Bulb

20. La primera grafica es para el sistema convencional y la segunda grafica para el sistema con desecante

21. Conclusión El desecante basado en el sistema evaporativo de enfriamiento ofrece una prometedora alternativa al tradicional sistema de aire acondicionado con refrigeración por compresión de vapor, especialmente bajo las condiciones que implican alta carga latente. Tanto la simulación y experimentos demostraron que el sistema de enfriamiento evaporativo desecante tiene un importante potencial para reducir la aparición de incómodos altos niveles de humedad interior que tienden a ocurrir en el clima húmedo. En las áreas simuladas con índices relativamente bajos de calor sensible, con el sistema desecante se espera que sea más eficaz en el mantenimiento de los niveles de confort que el sistema de aire acondicionado convencional.

22. Bibliografía Ouazia, B., et al. (2005) “Assessment of the enthalpy performance of houses using the energy recovery ventilator technology in side-by-side test” National Research Council Canada. Swinton M. (2001). “Commissioning twin houses for assessing the performance of energy conserving technologies” Performance of Exterior Envelopes of Whole Buildings VIII Integration of Building Envelope, Clearwater, Florida, pp. 1-10, 2001 (NRCC-4499). NovelAire heat and mass transfer technologies. NovelAire 30 IEC vertical desiccant cooler. Technical manual, operating and maintenance. Baton Rouge, LA (2007). Henderson, H.I., Rengarajan, K. 1996. A model to predict the latent capaciy of air-conditioners and heat pumps at part-load conditions with constant fan operation. ASHRAE Transactions 102(1): 266:274. Nelson, J., Beckman, W.A., Mitchel, J.W., Close, D.J. 1978. Simulation of the Performance of OpenCycle Desiccant Systems Using Solar Energy. Solar Energy, Vol. 21, pp. 273:278.

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