Se evalúa la factibilidad del uso de carbón a granel como material de empaque para enfriamiento evaporativo en invernaderos.

1. “Evaluación de carbón empacado como
panel de refrigeración por evaporación
para invernadero.”
Operaciones Unitarias II
Fernando Alberto Calleja Parra
Jueves 10 de marzo de 2017

2. “The evaluation of bulk charcoal as greenhouse
evaporative cooling pad”
Ahmad Kouchakzadeh, Adel Brati
Departamento de Ingeniería en Maquinaria Agrícola, Universidad de
Ilam. Ilam, Iran.
Agric Eng Int: CIGR Journal. Vol. 15, No. 2
Julio de 2013
Pp. 188-193
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3. Índice
1. Introducción
2. Métodos y materiales
3. Resultados y discusiones
4. Conclusiones
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4. 1. Introducción
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5. Ventilación
• Ayuda a mantener una temperatura uniforme
• Mantiene el aire fresco en movimiento
• Previene infestaciones de plagas
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6. Enfriamiento Evaporativo
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Un enfriador evaporativo es un aparato que enfría el aire a través de la
evaporación del agua.

7. El material comúnmente utilizado
son paneles de celulosa ondulada
que se impregna con agentes
humectantes y sales insolubles para
aumentar su tiempo de vida útil.
También son muy utilizados los
paneles de fibra de madera de
álamo pero estos son muy
susceptibles a la infestación por
algas.
7
Figura 1 Fibra de madera de nogal en cortes finos

8. Comparar:
• Costos
• Tiempo de vida
• Eficiencia de enfriamiento
• Mantenimiento
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9. Antecedentes
Al-Sulaiman probó una configuración para la evaluación de las
propiedades del yute, luffa y fibra de palma utilizados en los paneles.
• Eficiencia térmica
• Rendimiento del material
• Degradación de la eficiencia de enfriamiento
Los resultados fueron que la eficiencia de enfriamiento más alta fue la
del yute con un valor de 62.1%
9

10. Liao y Chiu (2002) presentaron un túnel de viento compacto para
estudio de paneles de malla de esponja de PVC.
Gunhan et al. (2007) evaluaron la idoneidad de las piedras pómez y la
toba volcánica como materiales alternativos (el mejor fue la toba
volcánica).
Ahmed et al. (2011) evaluaron el desempeño de almohadillas Celdek,
paneles de paja y virutas de madera (la mejor fue la de virutas de
madera)
10
Antecedentes

11. Antecedentes
• velocidad del aire
• El caudal del agua
• La caída de presión estática a través del panel
• El espesor
• Parámetros ambientales
• Eficiencia de saturación
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12. En este trabajo, se intentó evaluar experimentalmente el
comportamiento del panel de carbón a granel. Se diseñó una
configuración de prueba especial para evaluar las prestaciones del
panel de carbón, como la eficiencia de enfriamiento y la diferencia de
humedad relativa.
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Figura 2 Carbón a granel

13. 2. Métodos y materiales
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14. Equipo utilizado
Cámara de enfriamiento.
Esta consiste de un conducto
rectangular de placas de acero
inoxidable de 50 cm x 50 cm x 120
cm.
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1. Cámara 2. Ventilador 3. Bomba de agua 4. Tanque 5. Difusor 6. Desagüe
7. Medidor 8. PC 9. Base 10. Regulador 11. Panel 12. Anemómetro
Figura 3 Diagrama esquemático del equipo de prueba

15. Caja de fibra tipo U.
Elaborada con pantalla que permite
el paso del aire a través de las fibras,
con una entrada de agua en la parte
superior y orificios de drenaje en la
parte inferior.
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Equipo utilizado
Figura 4 Caja de empaque

16. • El carbón a granel se lavó primero y después se pesó en un volumen
específico para determinar su densidad. Éste se clasificó en 3
categorías por su densidad: 200.14, 206.22 y 209.58 kg m-3
• Los caudales de agua utilizados fueron 0.6, 0.19 y 0.42 l(s m2)-1
• Y los flujos de aire 0.47, 1.38 y 2.28 m s-1
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17. Parámetros estudiados
• Temperatura y humedad relativa (HT-3015 Lutron)
• Velocidad del aire (AM-4206 Lutron)
La eficiencia (h) y la diferencia de humedad relativa (j) fueron
evaluadas con las siguientes ecuaciones:
twb fue determinado por el software Trane 17

18. 3. Resultados y discusiones
18

19. 19

20. 20
Figura 5 Efecto del flujo de agua en la eficiencia
para una densidad de 200.14 (kg m-3)
Figura 6 Efecto del flujo de agua en la eficiencia
para una densidad de 206.22 (kg m-3)

21. 21
Figura 7 Efecto del flujo de agua en la eficiencia
para una densidad de 209.58 (kg m-3)
Figura 8 Efecto de la velocidad del aire en la eficiencia
para una densidad de 200.14 (kg m-3)

22. 22
Figura 9 Efecto de la velocidad del aire en la eficiencia
para una densidad de 206.22 (kg m-3)
Figura 10 Efecto de la velocidad del aire en la eficiencia
para una densidad de 209.58 (kg m-3)

23. 23
Figura 11 Efecto de la velocidad del aire en la diferencia
de humedad relativa para una densidad de
200.14 (kg m-3)
Figura 12 Efecto de la velocidad del aire en la diferencia
de humedad relativa para una densidad de
206.22 (kg m-3)

24. 24
Figura 13 Efecto de la velocidad del aire en la diferencia
de humedad relativa para una densidad de
209.58 (kg m-3)

25. 4. Conclusiones
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26. • El carbón a granel es un material alternativo como panel
evaporativo con una eficiencia de enfriamiento entre 48% y
70%.
• En los empaques de densidad aparente 200.14 y 206.22 (kg
m-3) el aumento del flujo de agua a 0.2 L/s por cada metro
cuadrado de panel con 5 cm de espesor elevaron la eficiencia
de enfriamiento a 60% mientras que en el carbón a granel de
209.58 (kg m-3), el incremento del flujo de agua por encima
de 0.08 L/s por cada metro cuadrado de panel causó una
reducción en la eficiencia.
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27. • En el carbón de densidad aparente 200.14 (kg m-3) el
aumento en la velocidad del aire por encima de 0.47 m/s
disminuyó la eficiencia de enfriamiento para todos los
caudales de agua, mientras que en el de 206.22 y 209.58 (kg
m-3) el incremento en la velocidad del aire a 1.38 m/s
mostraron eficiencias mayores.
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28. ¡Gracias por su atención!
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