29 septiembre 2011

Calculador de la eficiencia en la recuperación de calor en sistemas de ventilación y aire acondicionado

Intercambiadores de calor rotativos y de flujo cruzado

Las unidades de recuperación de calor usadas en sistemas de ventilación y aire acondicionado se basan en algunos principios comunes:
·         Aire de retorno.
·         Intercambiadores de calor rotatorios.
·         Intercambiadores aire-fluido-aire

Unidades de recuperación de aire de retorno
Con una unidad de recuperación de aire de retorno - el aire usado se mezcla en la alimentación o suministro de aire. La energía en el aire de salida es suministrada directamente en el aire de entrada. El calor (humedad) sensible y latente es transferido.
Intercambiadores de calor rotatorios
Cuando el aire de un intercambiador de calor rotatorio calienta (o enfría) el intercambiador cuando la rueda pasa a través de la energía del aire de salida.
Puede transferirse tanto el calor sensible como el latente. El calor latente cuando la humedad en el aire de salida se condensa en la rueda. La humedad puede transferirse con los intercambiadores de calor usando ruedas higroscópicas. Para los intercambiadores sin ruedas higroscópicas, el condensado se seca.
Intercambiadores aire-fluido-aire
Con de una unidad de recuperación de calor aire-fluido-aire el calor se transfiere a un intercambiador de calor desde el aire de salida a un fluido circulante. El fluido se hace circular al intercambiador de calor para hacer subir el aire donde el calor se transfiere al aire de alimentación.
Puede transferirse tanto el calor latente como sensible. El calor latente surge cuando la humedad en el aire de salida se condensa en el intercambiador de calor. La humedad no se transfiere.
Intercambiador de calor de flujo cruzado
En un intercambiador de calor de flujo cruzado el calor se transfiere directamente desde el aire de salida al aire de alimentación a través de las paredes de separación del intercambiador de calor.
Puede transferirse tanto el calor sensible como latente. El calor latente aparece cuando la humedad en el aire de salida se condensa en el intercambiador de calor. La humedad no se transfiere.
Bombas de calor
Una bomba de calor hace posible que con alguna energía adicional se mueva más energía del aire de salida para preparar más aire que ningún otro sistema. El consumo de energía es aproximadamente 1/3 a 1/5 de la energía recuperada.
Puede transferirse tanto el calor sensible como latente. El calor latente aparece cuando la humedad en el aire de salida se condensa en el intercambiador de calor. La humedad no se transfiere.
Eficiencia de transferencia de temperatura
La eficiencia de la transferencia de temperatura de una unidad de recuperación de calor puede expresarse como:
µt = (t2 – t1) / (t3 – t1)
Donde
µt = Eficiencia de transferencia de temperatura
t1 = Temperatura del aire exterior antes del intercambiador de calor (ºC)
t2 = Temperatura del aire exterior después del intercambiador de calor (ºC)
t3 = Temperatura en el interior del aire antes del intercambiador de calor (ºC)
Eficiencia de transferencia de humedad
La eficiencia de transferencia de humedad de una unidad de recuperación de calor puede expresarse como:
µm = (x2 –x1) / (x3 – x1)
Donde
µm = Eficiencia de transferencia de humedad
x1= Aire del exterior húmedo antes del intercambiador de calor (kg/kg)
x2= Aire del exterior húmedo después del intercambiador de calor (kg/kg)
x3= Aire del interior húmedo antes del intercambiador de calor (kg/kg)
Eficiencia de transferencia de entalpía
La eficiencia de transferencia de entalpía de una unidad de recuperación de calor puede expresarse como:
µe = (h2 –h1) / (h3 – h1)
Donde
µe = Eficiencia de transferencia de humedad
h1= Entalpía del aire del exterior antes del intercambiador de calor (kg/kg)
h2= Entalpía del exterior después del intercambiador de calor (kg/kg)
h3= Aire del interior húmedo antes del intercambiador de calor (kg/kg)
Calculador de eficiencia del intercambiador de calor
En el siguiente enlace se puede calcular la temperatura, humedad o eficiencia de entalpía de un intercambiador de calor (ver aquí).
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