DISEÑO DE UN SISTEMA DIDÁCTICO DE AIRE ACONDICIONADO PARA EL ÁREA DE TERMODINÁMICA.

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Estudio de diversos psicólogos han hecho popular la idea de que un profesional en sentido amplio debe relacionar la teoría y la práctica, debe ser capaz de estar siempre en contacto con las ideas más influyentes en el pensamiento educativo y a su vez debe ser capaz de introducir mejoras en la práctica (Carr, y otros, 2011).

El actual laboratorio de termodinámica carece de un equipo óptimo para impartir estas prácticas de una manera didáctica. Es por esto que se plantea este proyecto para así poder realizar la modernización de un banco didáctico de pruebas de aire acondicionado, para poder satisfacer las necesidades educativas relacionadas con esta área.

Objetivos

OBJETIVO GENERAL

Diseñar un banco de pruebas didáctico de acondicionamiento de aire.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Identificar el sistema termodinámico a estudiar, sus componentes, propiedades termodinámicas y físicas involucradas.

- Identificar los posibles procesos a identificarse en el banco de pruebas.

- Seleccionar el diseño que mejor se adapte a los requerimientos del problema planteado.

- Diseñar los planos y cómputos métricos para la construcción del banco de pruebas.

Justificación del problema

Justificación e importancia de la investigación

El presente proyecto que los estudiantes de Ingenieríamecánica en el área de refrigeración de la materia “termodinámica”. Tengan la posibilidad de asociar los conocimientos teóricos con prácticas realizadas en el laboratorio lo cual será de vital importancia para una formación de un profesional más completo.

Es importante ya que los estudiantes pueden aprender sobre el funcionamiento de cada uno de los elementos del sistema, así como los ciclos de refrigeración que intervienen en el, mediante una forma de estudio didáctica.

Alcance

El alcance del presente proyecto de investigación es el diseño de sistema de aire acondicionado didáctico para el laboratorio del I.U.T “Dr. Federico Rivero Palacio”. Ubicado (Carretera Panamericana Km 8, Caracas). Para realizar diversos estudios, y así poder ver el funcionamiento real de el sistema de aire acondicionado.

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

Esta investigación está sustentada con estudios realizados, los cuales se encuentran relacionados con este proyecto.

ANTECEDENTES

(Mauricio Cañadas, Jose Torres, 2010)

“Diseño de un refrigerador por absorción para uso didáctico. La presente tesis consiste en el diseño de un refrigerador por absorción para uso didáctico, utilizando la mezcla amoniaco agua. El informe contempla el diseño de los cinco componentes principales que conforman el sistema, dividido este en dos zonas una de baja y otra de alta presión, además se realiza la selección de los diferentes accesorios tales como bomba, válvulas de expansión y de servicio, entre otros. Para dicho diseño se determino el área a ser refrigerada la cual permite obtener la capacidad frigorífica del evaporador. La formulación matemática del modelo se basa en los balances de materia y energía para cada uno de los elementos, lo cual permite establecer las condiciones mínimas que se necesitan conocer para el diseño del sistema, los coeficientes de transferencia y otros parámetros físicos del modelo han sido estimados a partir de la metodología establecida en el diseño mecánico, la cual permite obtener el dimensionamiento de cada uno de los equipos. Se presenta una propuesta básica que permita al sistema ser adaptado o acoplado a un sistema de captación solar, la cual consiste básicamente en la transferencia de energía entre el colector solar y generador. A través del proceso de fabricación se establece una secuencia de operaciones que facilitaran una futura construcción de cada uno de los elementos del circuito de refrigeración.”

(Caldón, 2007)

“Diseño de un banco de pruebas para realizar ensayos del ciclo termodinámico de refrigeración por compresión. El banco de pruebas de CIC-4, (Ciclo inverso de Carnot-4) como instrumento de aprendizaje para los estudiantes de la Universidad Valle del Momboy, permite en lo que para muchos será su primer contacto con equipos y sistema de refrigeración, identificar los elementos que lo componen: Evaporador, condensador, compresor, y válvula de expansión, así como su función dentro del sistema. Por otra parte, este banco de pruebas permite observar el comportamiento de un sistema de refrigeración bajo ciertas condiciones de operación, identificar los cambios de estado en la materia. (Refrigerante), y calculo de algunas variables de operación. El banco de pruebas fue concebido con el fin de mostrar de manera practica el ciclo de refrigeración por compresión de vapor, propuesto por primera vez en el año de 1824 por el ingeniero FrancesSadi Carnot, su construcción es bastante sencilla, se dispone de un evaporador y un condensador enfriados por agua, un compresor de tipo semi-hermetico y una válvula de expansión del tipo de flotador. Algunos elementos secundarios presentes son: el caudalimetro, manómetros, sensores de temperatura, válvulas de carga y válvulas de desahogo de presión. El costo de construcción de este banco de pruebas es de 4.576.832 Bs. Así mismo se calcularon las cargas térmicas para tres refrigerantes (R-12, R-22 y R-134), obteniendo que el banco de pruebas CIC-4 podría cubrirlas todas”.

(Becerra, 2007)

“Automatización, control y supervisión remota del sistema central de aire acondicionado (agua helada) para un edificio.Realizó la automatización, control y supervisión remota del sistema central de aire acondicionado (agua helada) para un edificio, por medio de Internet, basándose en un autómata programable modelo QUANTUM de Schneider Electric bajo el lenguaje UNITY PRO. Esto permite a la empresa encargada de la operación del equipo la visualización del sistema y la realización de maniobras para un óptimo funcionamiento, vía Internet (TCP/IP)”.

(Tzab., 2008)

“Aire acondicionado por absorción utilizando energías alternativas.