CÁLCULO Y SELECCIÓN DE EQUIPO DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO PARA UNA RESIDENCIA MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE ENERGÍA SOLAR

INTRODUCCIÓN

Un sistema de aire acondicionado consiste teóricamente en un conjunto de equipos que proporcionan aire y mantienen el control de su temperatura, humedad y pureza en todo momento con independencia de las condiciones climáticas.

El diseño del sistema de aire acondicionado depende del tipo de estructura en la que se va a instalar, la cantidad de espacio a refrigerar, el número de ocupantes y del tipo de actividad que realicen. Una habitación con grandes ventanales expuestos al sol, o una oficina interior con muchos focos o bombillas, que generan mucho calor, requieren de un sistema con capacidad refrigeradora mucho mayor que una habitación sin ventanas iluminada con tubos fluorescentes.

El aire acondicionado tiene como objeto fundamental el provocar zonas con temperatura y humedad adecuadas para que las personas se sientan cómodas. Esto quiere decir que, en los lugares donde se registran muy altas temperaturas, se diseña y calcula para producir temperaturas más bajas que la exterior. Para lograr lo anterior se deben tomar en cuenta tres factores principalmente:

Temperatura del aire. El primer intento de crear zonas cómodas para el hombre fue tratando de controlar la temperatura, ya que, como de toso es sabido, trabajar o descansar en lugar donde la temperatura es extremadamente alta, resulta incómodo y poco eficiente.

Humedad del aire. El cuerpo humano pierde bastante calor debido a la evaporación, esta evaporación aumenta cuando la humedad ambiente es baja, de aquí la importancia de controlar la humedad. Debe de aclararse también que humedades altas producen reacciones fisiológicas.

Movimiento del aire. El simple movimiento del aire puede modificar la sensación de calor, puede llegar incluso a provocar la sensación de frío, ya que el movimiento del aire sobre el cuerpo humano incrementa la pérdida del calor y humedad del propio cuerpo.

Principios básicos del aire acondicionado

El calor se transmite de la temperatura más alta a la más baja, como cuando enfriamos un café introduciendo una cuchara de metal a la taza y ésta absorbe el calor.

El cambio de estado del líquido a gas absorbe calor. Por ejemplo, si humedecemos la mano en alcohol, sentimos frío en el momento en que éste se evapora, puesto que absorbe el calor de nuestra mano.

La presión y la temperatura están directamente relacionadas. En un recipiente cerrado, como una olla, necesitamos proporcionar menor cantidad de calor para llegar a la misma temperatura que en uno abierto.

Para generar un ahorro a la economía de los consumidores el aire acondicionado será diseñado para obtener energía de una fuente alterna. Para seleccionar el equipo adecuado se deberán satisfacer las normas y lineamientos de ingeniería, manteniendo la confiabilidad del equipo y seguridad del ser humano.

OBJETIVOS

GENERAL

Realizar el cálculo de carga térmica y seleccionar un sistema de acondicionamiento de aire en el puerto de Acapulco en verano, con una temperatura considerable para mantener un ambiente agradable en la residencia y economizar el uso de este sistema por medio de una fuente alterna de energía eléctrica, así mismo no perjudica a la naturaleza con el uso de esa energía.

ESPECÍFICOS

Mantener la casa acondicionada con una misma temperatura en las diversas áreas.

Alimentar los sistemas por medio de celdas fotovoltaicas, para un ahorro económico de los consumidores.

Disminuir el consumo de energía suministrada por CFE.

La instalación correcta de las celdas fotovoltaicas.

JUSTIFICACIÓN

Algunas áreas geográficas en el país cuentan con temperaturas extremas y las viviendas en este tipo de regiones están expuestas a muy altas temperaturas. Lo solución a este tipo de problema es el acondicionamiento de aire. Este será diferente a los sistemas ya existentes, porque su suministro de energía eléctrica se le proporcionará por medio de una fuente alterna.

Esta fuente de energía alterna será por medio de celdas fotovoltaicas, el principal funcionamiento de éstas es el de convertir energía solar en energía eléctrica y así mismo suministrarlo al sistema de acondicionamiento de aire, se utilizará este tipo de energía por las condiciones climatológicas de la ubicación, ya que en el lugar de implementación los días son muy soleados en verano y este dispositivo será más factible.

Con la utilización de celdas fotovoltaicas habrá un ahorro en el consumo de la electricidad ya que la energía eléctrica proporcionada por C.F.E. solo será utilizada en casos donde no estén generando electricidad las celdas fotovoltaicas.

Éste es un proyecto ecológico ya que el recurso de la electricidad será una transformación de la energía solar y así no se consumirá al 100% energía eléctrica que muchas veces es generada en termoeléctricas u otras plantas que utilizan hidrocarburos las cuales contaminan el ambiente.

Con un sistema de energía solar se pueden obtener los siguientes beneficios:

Reducción significativa del costo por consumo de energía eléctrica. Reducción por cada kWh consumido de CO2 que no se emite al ambiente Contribución a mitigar efectos del calentamiento global Tiempo de vida útil mayor a 20 años Retorno de inversión que comienza de manera inmediata a corto plazo