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Los sistemas acondicionadores de aire tipo VRF son sistemas usados en industrias que necesitan refrigeración a gran escala, es poco usual ver sistemas acondicionadores de este tipo instalados en viviendas. En este caso se trata de un sistema acondicionador de aire tipo VRF instalado en Barú, Cartagena, con el fin de dar climatización a una casa vacacional de aproximadamente 200 m2 de área construida. El modelado termodinámico se desarrolló bajo el criterio del coeficiente de operación - COP, teniendo en cuenta el comportamiento de un compresor inverter en las condiciones climáticas de la ciudad de Cartagena, y destacando que la vivienda tiene como mayor objetivo un uso vacacional para sus propietarios, por estas razones se optó por hacer el estudio de la parametrización en una situación crítica correspondiente al mes de julio, el cual resultó ser el más caluroso en esta locación y el más concurrido en cuanto a ocupantes en la vivienda. Se utilizó la ayuda de la herramienta Engineering Equation Solver – EES para realizar el modelo termodinámico y el análisis de este, teniendo en cuenta los parámetros necesarios para llevarlo a cabo, tomando provecho de algunos datos experimentales obtenidos del sistema original y algunos otros tomados de estudios realizados por otros autores. VRV type air conditioning systems are systems mostly used in industries that need refrigeration on a large scale, it is unusual to see conditioning systems of this type installed in houses. In this case, it is a VRF type air conditioning system installed in Barú, Cartagena, to provide air conditioning to a vacation home of approximately 200m2 of built area. The thermodynamic modeling is developed under the COP efficiency standard, taking into account the behavior of an inverter compressor in the climatic conditions of the city of Cartagena, and highlighting that the main objective of the house is a vacation use for its owners. For these reasons, was elected to do the problem of parameterization in a review corresponding to the month of July, which turned out to be the hottest study in this location and the busiest in terms of occupants in the house. The help of the Engineer Equation Solver - EES tool was used to carry out the thermodynamic model and its analysis, considering the necessary parameters to carry it out, taking advantage of some experimental data obtained from the original system and some others taken from studies carried out by other authors. Pregrado Ingeniero(a) Mecánico(a) TABLA DE CONTENIDO RESUMEN........................................................................................................................... i ABSTRACT........................................................................................................................ ii ÍNDICE DE FIGURAS...................................................................................................... vi ÍNDICE DE TABLAS ...................................................................................................... vii 1. INTRODUCIÓN....................................................................................................... 1 1.1 Identificación de la necesidad ................................................................................... 1 1.2 Justificación............................................................................................................... 2 1.3 Objetivos. .................................................................................................................. 3 1.3.1 Objetivo general................................................................................................. 3 1.3.2 Objetivos específicos ......................................................................................... 3 1.4 Contribución.............................................................................................................. 4 1.5 Organización del documento..................................................................................... 4 2. MARCO REFERENCIAL.............................................................................................. 5 2.1 Antecedentes. ............................................................................................................ 5 2.2 Funcionamiento de un acondicionador de aire.......................................................... 6 2.2.1 Compresión ........................................................................................................ 6 2.2.2 Condensación ..................................................................................................... 7 2.2.3 Expansión........................................................................................................... 7 2.2.4 Evaporación........................................................................................................ 7 2.3 Usos y tipos de acondicionadores de aire. ................................................................ 8 2.3.1 Según el tipo de expansión................................................................................. 8 2.3.2 Según el tipo de sistema..................................................................................... 8 2.3.3 Según el grado de centralidad de instalación ..................................................... 9 iv 2.4 Acondicionadores de aire tipo VRF ........................................................................ 10 2.4.1 Tecnología inverter. ......................................................................................... 11 2.4.2 Rendimiento y eficiencia energética de tecnología inverter ............................ 13 2.5 Ventajas y desventajas de un VRF.......................................................................... 15 3. CONDICIONES OPERATIVAS Y MODELO TERMODINAMICO. ....................... 18 3.1 Características locativas.......................................................................................... 18 3.2 Condiciones ambientales......................................................................................... 19 3.3 Configuración del sistema VRF. ............................................................................. 19 3.3.1 Definición de frontera. ..................................................................................... 19 3.3.2 Condiciones críticas. ........................................................................................ 20 3.4 Modelo termodinámico. .......................................................................................... 21 3.4.1 Calor extraído................................................................................................... 23 3.4.2 Trabajo de entrada............................................................................................ 24 3.4.3 Cálculo del COP. ............................................................................................. 25 4. RESULTADOS Y ANÁLISIS...................................................................................... 27 4.1 Análisis y resultados. .............................................................................................. 27 4.1.1 Caso 1................................................................................................................... 28 4.1.2 Caso 2................................................................................................................... 28 4.1.3 Caso 3................................................................................................................... 29 4.1.4 Caso 4................................................................................................................... 29 4.2 Relación del PLR y COP......................................................................................... 30 4.3 Relación del flujo másico y COP............................................................................ 30 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................ 32 5.1 Conclusiones. .......................................................................................................... 32 5.2 Recomendaciones.................................................................................................... 33 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................. 34 |
