Diseño y construcción de un módulo de aire acondicionado por expansión directa de 12000 BTU/H usando energía solar

Abstract

El presente trabajo de tesis es motivado por la presencia de tecnología, recursos y el no aprovechamiento de la energía renovable para el acondicionamiento de aire en zonas rurales y urbanas de la Ciudad de Cusco para contrarrestar el problema del cambio climático como Friajes en épocas de invierno y proporcionar a la población una calidad de vida mediante el confort térmico. Se describe conceptos y fórmulas matemáticas relacionadas con el aire acondicionado, Ventilación, transferencia de calor, dinámica de fluidos, termodinámica, y energías renovables (energía fotovoltaica). Líneas abajo se muestra a detalle los cálculos térmicos de calefacción y refrigeración para la selección adecuada de los equipos involucrados del módulo; así como el comportamiento del refrigerante con diagramas presión -entalpia y temperatura entropía. Se hizo cálculo matemático con las formulas descritos en libros, manuales, NTP, RNE, y Normas Relacionados al tema, así como también se usó el programa ELITE SOFTWARE para el cálculo de la carga térmica de calefacción y refrigeración; para el modelamiento de diagramas: (P-H, T-S) se usó el software de refrigeración: SOLKANE R-22 en el cual se observa el comportamiento del gas refrigerante en el compresor, condensador, evaporador y válvula de expansión directa según la temperatura programado en el módulo a acondicionar. Con las capacidades de los equipos de aire acondicionado obtenidos; se precede a realizar el cálculo matemático de capacidades de los accesorios del sistema fotovoltaico, selección de panel solar, controlador, baterías o acumuladores e inversor de potencia. Gran parte del tiempo se dedicó en la construcción del módulo experimental. Finalmente se realizó pruebas y mediciones de datos como temperaturas, flujo de aire, humedad.