Implementación de un Módulo Didáctico Computarizado de Aire Acondicionado Para el Laboratorio de Termofluidos de la Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica de la Universidad Católica de Santa María

Abstract

El desarrollo de este trabajo se plantea con la implementación de un módulo didáctico de aire acondicionado que tiene las siguientes características: cuenta con secciones de enfriamiento por un sistema de refrigeración Chiller, un humidificador, un banco de resistencias calefactoras, una cámara de simulación, dentro de la cámara de simulación una resistencia calefactora PTC para simular el calor sensible en la cámara y compuertas para apertura del aire exterior o recirculación del aire ya acondicionado, con un flujo de aire de 12m3⁄min. En el proceso de funcionamiento y evaluación del módulo se logró visualizar el comportamiento del aire acondicionado por los diferentes sistemas hasta llegar a la cámara de simulación, la prueba de deshumidificación dio como resultado una TBS de 14.5 °C incrementando la HR en 8%; en la prueba de humidificación se alcanzó un HR máxima de 98.6% conservando la misma TBS adaptando el módulo en ciclo cerrado. La prueba de calentamiento dio como resultado una TBS de 41°C, las resistencias calefactoras están diseñadas para elevar la temperatura a 200°C lo cual no es recomendable para el módulo. La prueba de calefacción sensible dio como resultado una TBS de 25°C es decir aumenta lentamente para obtener calor netamente sensible. Se realizaron combinaciones de los subsistemas del módulo de aire acondicionado y con apoyo del software del módulo se obtuvo como resultado los datos de entalpias, humedades específicas y volumen específico; se graficó en la carta psicrométrica. Se calculó la capacidad de calor añadido y extraído, SHF, PRA y las eficiencias de los sistemas. Se realizaron los cálculos en base a una altitud de 2335 m.s.n.m con una presión de 76244 Pa, datos de la ciudad de Arequipa. Finalmente se entregan guías de funcionamiento y pruebas del módulo didáctico de aire acondicionado. Palabra claves: Aire acondicionado, Calefacción, Ventilación, Carta psicrométrica, Temperatura, Humedad, Calor, TBS, HR, PRA, SHF.