Aire Acondicionado Introducción: Un aire acondicionado trabaja con la evaporación de un refrigerante, como el R-134, con el fin de mover calor de un lugar con cierta temperatura a otro de mayor temperatura. La mecánica de evaporación en un aire acondicionado es la misma que la de un refrigerador.

¿Cómo trabaja el ciclo de refrigeración de un AA? El compresor comprime el gas de R-134, causando un incremento de la temperatura y de presión del gas Este gas caliente y a alta presión fluye por intercambiador de calor con el fin de disipar todo el calor y volverse líquido por condensación El R-134 líquido y con alta presión pasa a través de una válvula de expansión, la cual gasifica el refrigerante ocasionando una disminución importante de temperatura El R-134 frío corre a través de un nuevo intercambiador de calor mediante el cual se absorbe el calor del interior del cuarto http://home.howstuffworks.com/ac.htm

Entrada de energía eléctrica El R-134 lleva una pequeña cantidad de aceite ligero, el cual lubrica el compresor En un aire acondicionado los equipos internos que consumen energía eléctrica, son el VENTILADOR y el COMPRESOR http://home.howstuffworks.com/ac.htm

Tonelada de refrigeración dQ/dt 2000 lb Hielo a 32 °F 2000 lb Agua a 32 °F 24 horas después

Energy Efficiency Ratio (ERR) Es el cociente de la potencia térmica removida del ambiente entre la potencia eléctrica consumida por el equipo La potencia térmica se mide en Btu/h y la eléctrica en watts resultando el EER en la razón de energía térmica removida contra la energía eléctrica consumida (Btu/W-h) El EER mínimo lo establece una norma de eficiencia energética y el valor depende de las capacidades de los equipos de A.A.

EFICIENCIA REE = COPR Relación de Eficiencia Energética de un acondicionador de aire y se determina dividiendo el valor del efecto neto de enfriamiento en el lado interno, en Wt, entre el valor de la potencia eléctrica de entrada, en We SEER. Relación de Eficiencia de Acuerdo a la Temporada. Sus unidades son Btu/W-h COPH.=1+COPR Valor del efecto neto de calentamiento en Wt / el valor de potencia eléctrica de entrada en We

CAPACIDAD DE ENFRIAMIENTO, Watts Norma Oficial Mexicana de Aire Acondicionado NOM-021-ENER/SCFI/ECOL-2000 Los acondicionadores de aire para habitación, se clasifican por su capacidad de enfriamiento, así como sus características específicas de diseño, conforme la tabla siguiente: TIPO CLASE CAPACIDAD DE ENFRIAMIENTO, Watts sin ciclo inverso y con ranuras laterales 1 2 3 4 5 menor o igual a 1 758 mayor a 1 759 hasta 2 343 mayor a 2 344 hasta 4 101 mayor a 4 102 hasta 5 859 mayor a 5 860 hasta 10 600 sin ciclo inverso y sin ranuras laterales 6 7 8 9 10 con ciclo inverso y con ranuras laterales 11 13 menor o igual a 5 859 con ciclo inverso y sin ranuras laterales 12 14 menor o igual a 4 101 de 4 102 a 10 600

NOM-021-ENER/SCFI/ECOL-2000 Clase REE , Wt / We 1 2,84 2 . 3 2,87 4 5 2,49 6 2,64 7 8 9 10 11 12 13 14 2,34 Eficiencia energética Fabricante marca en etiqueta valor REE en Wt / We, no menor valor tabla

Ahorro de Energía REE = Efecto neto de enfriamiento , W Potencia Eléctrica , W Ahorro de Energía: REE = 3500 W 1325 W = 2.64 % Ahorro Energía = 2.64 2.49 -1 x 100% = 6.024 %

Tabla de Conversiones Tabla de Conversión de Unidades útiles para el cálculo en aire acondicionado KW/ton = 12 / EER EER 12 / KW / ton COPR x 3.412 REE EER / 3.412 COPR 12/ (KW/ton) / 3.412

EJEMPLO: TONELADAS DE REFRIGERACIÓN Y RELACIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Las mediciones en un aire acondicionado de ventana resultan en los siguientes valores: Velocidad del aire a la salida del evaporador: 4.187m/s Área del ducto de salida del evaporador: 660 cm^2 Temperatura a la salida del evaporador: 8.6°C Relación de humedad a la salida del evaporador: 6.26 g de agua/kg de aire seco Temperatura a la entrada del evaporador: 25.8°C Relación de humedad a la entrada del evaporador: 8.016 g de agua/kg de aire seco Potencia eléctrica de entrada: 2.400 kW Densidad del aire: 1.196 kg/m^3 Temperatura exterior: 35°C Determine las toneladas de refrigeración, TR y la EER con unidades inglesas

DIAGRAMA Te=35°C P=2.400 kW =1.196 kg/m^3 Te=25.8°C 8.06gH2O/kg Aire V=4.187m/s A=660m^2 6.26gH2O/kg Aire P=2.400 kW =1.196 kg/m^3

Solución usando la carta psicométrica: Punto A: T = 25.8° C 8.016 gH2O/kgAS hA = 47.5 kJ/kgAS vA = 0.858 m3/kgAS Punto B: T = 86° C 6.26 gH2O/kgAS hB = 25 kJ/kgAS vB = 0.806 m3/kgAS Ecuaciones:

Solución: