Diseño de un sistema de aire acondicionado por absorción con energía solar para climatizar la cabina de la Retroexcavadora 420E

Abstract

La presente tesis denominada: “Diseño de un sistema de aire acondicionado por absorción con energía solar para climatizar la cabina de la Retroexcavadora 420E”, es un proyecto de investigación en el sector de maquinaria pesada, y tiene como objeto de estudio el aprovechamiento de la energía solar como fuente de energía del sistema de aire acondicionado de la retroexcavadora 420E. La investigación se inicia con la determinación de la carga térmica que se requiere en el interior de la cabina, con la finalidad de obtener confort al conductor de la unidad, quien labora en condiciones de temperatura alta, contaminación de sólidos disueltos en el aire, humedad relativa y ruidos; se determinó que se requiere de 3069 Watt térmicos que se debe extraer desde el interior de la cabina, su equivalente a 10471 BTU/hora. Luego se hizo el análisis del potencial de radiación solar en la zona de influencia en dónde se ubican las retroexcavadoras 420E, que son en la costa Norte del Perú, en el cual se elaboró el análisis de los valores de radiación solar, y mediante el análisis probabilístico de Weibull, se determinó un valor de 5.68 KW-h/m2, con un nivel de ocurrencia del 67%, entre las 09.00 y 15.00 horas del día, que son las horas de uso del sistema de aire acondicionado, debido a que las temperaturas máximas en la estación de verano oscilan entre los 34° Centígrados. Así mismo se hizo el análisis termodinámico de cada elemento del sistema por absorción; el calor en el evaporador es el calor extraído del interior de la cabina de 3069 Watt, el calor en el absolvedor es de 4850 Watt de potencia térmica. El calor que se requiere en el generador es de 6850 Watt y es el calor que se obtiene en el colector solar ubicado en la parte superior de la cabina de la retroexcavadora, y el calor en el condensador es de 3869 Watt que se disipa al exterior. Finalmente se hizo el análisis económico y se determinó que el valor de la inversión asciende a 2890 Soles, y en el periodo de 12 meses se tiene un valor actual neto de 511,38 y una tasa interna de retorno de 5.84%, valores que hacen factible la ejecución del proyecto