Este documento resume un estudio sobre el rendimiento de tres tipos de paneles de enfriamiento evaporativo hechos de celulosa, fibra de álamo y coco. El estudio encontró que la fibra de álamo tuvo la eficiencia de saturación más alta a 0,5 m/s, mientras que la eficiencia de saturación depende del grosor del panel, la velocidad del aire y el área de superficie mojada. Además, la celulosa también tuvo un buen rendimiento con una buena capacidad de absorción de agua.

1. Universidad de Sonora.
Departamento de ingeniería Química y Metalúrgica.
ENFRIAMIENTO POR
EVAPORACIÓN
Operaciones Unitarias II
Alumna: Juvera Valdez Melina
Profesor: Núñez Esquer Marco Antonio
8vo semestre
8 Marzo 2017

2. Evaluación del desempeño de la alternativa de
medios de refrigeración evaporativos.
Revista Internacional de Investigación Científica e Ingeniería, Volumen 5, Número 10,
octubre de 2014.
Autores: Dr. Nitin Shrivastava, Vipin Shrivastava, Rajesh Maurya.
Dpto. De Ingeniería Mecánica. Instituto Universitario de Tecnología - R.G.P.V., Bhopal, India

3. Índice
oResumen
oIntroducción
oNomenclatura
oMetodología
oParámetros de rendimiento
oResultados y discusiones
oConclusiones

4. Resumen

5. Resumen.
Se estudiaron tres tipos de panel de enfriamiento hechos de
celulosa, fibra de álamo y coco bonote.
Este estudio se realiza en verano y se basa en las condiciones
climáticas de Bhopal, India.
La temperatura del aire del bulbo seco máximo es de 41.2 ˚C y
26.1 ˚C la del bulbo húmedo. La velocidad del aire varía entre 0.5
m/s a ​​3.0 m/s.

6. Introducción

7. Introducción.
Enfriamiento evaporativo.
Cuando el aire caliente y seco pasa
sobre una superficie mojada, el agua
se evapora y pierde su calor sensible
y gana la misma cantidad de calor
latente de vapor de agua,
por lo tanto reduce su temperatura.

8. Introducción.
Eficiencia del sistema de enfriamiento por evaporación:
•Tipo de material del panel
•Grosor del panel
•Área de superficie del panel
•Tasas de flujo de aire
•Eficiencia del panel

9. Nomenclatura

10. Nomenclatura
Afi Área del panel en la entrada (m²) RH Humedad relativa del aire (%)
Afo Superficie del panel en la salida (m²) ρ Densidad del aire (kg / m³)
Cpa calor específico del aire (J / kgK) η sat Eficiencia de saturación (%)
Vs volumen específico de aire (m³ / kgK) Va velocidad promedio del aire a través del panel
t1 Temperatura del bulbo seco del aire ambiente (˚C) Vf caudal de flujo de aire (m³/s)
t2 Temperatura del bulbo seco del aire de salida (˚C) Vi Velocidad del aire en la entrada del panel (m / s)
tw Temperatura del bulbo húmedo del aire ambiente (˚C) Vo Velocidad del aire en la salida del panel (m / s)
H Altura de la plataforma (m) Vp Volumen de la plataforma (m³)
k Conductividad térmica del aire (W / mK) W Ancho de la plataforma (m)
I Espesor del panel (m) ωi Humedad específica del aire de entrada (kg / kg de aire
seco)
Qc Capacidad de enfriamiento (kJ / h) ωo Humedad específica del aire de salida (kg / kg de aire
seco)
Qw Tasa de agua (Kg / hr) v Viscosidad cinemática del aire (m² / s)

11. Metodología

12. Metodología.
La cámara es un conducto cuadrado hueco, tamaño (0.6 x 0.6) y longitud 0.75 m, hecho de
láminas GI. Se instaló un ventilador de succión y la caja del panel de enfriamiento está
diseñada con un tipo de caja para deslizar en la otra sección de la cámara.
Se ha instalado:
Una bandeja de entrada de agua
Varios agujeros en la bandeja
Orificio de drenaje
Dos termómetros digitales en la entrada y salida del aire.

13. Parámetros de
rendimeinto

14. 3.1 Condiciones ambientales
El experimento se llevó a cabo a una temperatura ambiente de 41.2 ˚C, temperatura de
bulbo húmedo (Twb1) de 26.1 ˚C y humedad relativa (RH) del 31.1%.
Vs = 0.9113 m3/kg
ρ =
1
𝑉𝑠
𝑘𝑔/𝑚3
Cpa = 1007 J / kgK
ωi = 0.01615 kg / kg de aire seco
3.2 Tasa de flujo de masa de aire
Las velocidades del aire a través del panel de enfriamiento se toman 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 y 3.0
en m/s.
La tasa de flujo de masa de aire se calcula mediante la fórmula en función del área frontal de la
almohadilla, la velocidad del aire y densidad.
Ma = ρ x Vf

15. 3.3 Parámetros geométricos.
La posición del empaque es tal que el aire pasa a través de él
horizontalmente, esta posición del empaque solo tiene lugar
un flujo transversal de aire unidimensional.
El grosor de las almohadillas se considera 0.1 m
Área de la cara
Afi = W × H
El volumen de la plataforma está dado por
Vp = W × H × l
Caudal de aire
Vf = Vi x Afi

16. 4.0 Parámetros de rendimiento de la almohadilla
de refrigeración.
La eficiencia de saturación del panel de enfriamiento se calcula con base en la siguiente relación:
η sat =
[t1 − t2]
[t1 − tw]
X 100
La capacidad de enfriamiento del panel de enfriamiento evaporativo se expresa:
Qc = Ma × Cpa × [t1 - t2] × 3.6
La tasa de consumo de agua que es una función de la humedad específica y la tasa de flujo másico de
aire, se calcula a partir de ecuación:
Qω = Ma [ωo - ωi] x 3600

17. Resultados y discusiones

18. 5.0 Resultados y discusiones
Celulosa

19. 5.0 Resultados y discusiones
Álamo Temblón

20. 5.0 Resultados y discusiones
Fibra de coco

21. 5.1 Capacidad de
enfriamiento
5.2 Eficiencia de
saturación.

22. 5.3 Temperatura de salida del aire
La eficiencia y
capacidad de
enfriamiento
dependen de la
temperatura del
ambiente y del
aire.

23. 5.4 Humedad
relativa
5.5 Tasa de consumo de
agua

24. Conclusiones

25. Conclusiones.
Los resultados muestran que la eficiencia saturada a una velocidad del aire de 0,5 m
/ s es más alta para el material de fibra de álamo al 80,99% en comparación con
69.58% para el panel de celulosa, 68.15% para la fibra de coco.
La eficiencia de saturación depende del grosor de la almohadilla, la velocidad del
aire que pasa a través de la almohadilla y del área de la superficie mojada.
El rendimiento de celulosa también es bueno, tiene una buena capacidad de
absorción de agua y su gráfico de rendimiento es muy cercano al de fibra de coco;
por lo que puede convertirse en otra opción alternativa de almohadilla de
enfriamiento.

26. Gracias por su atención 