UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-EXTENSIN LATACUNGADEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGA Y MECNICACARRERA DE INGENIERA AUTOMOTRIZ

OPTATIVA IINIVEL: VI NIVELTEMA: AIRE ACONDICIONADOSUBTEMA: CONSTRUCCION DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO CASEROINTEGRANTES: ALAVA JOSE ARAUJO JHOE PALACIOS JUANINFORME DEL PROYECTO DE LA PRIMERA UNIDADFECHA DE ENTREGA: 21 DE MAYO DEL 2015LATACUNGA-ECUADOR

TEMA: AIRE ACONDICIONADOSUBTEMA: CONSTRUCCION DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO CASEROOBJETIVOS: Construir un sistema de aire acondicionado casero, basndonos en los principios fundamentales de intercambio de calor, que sea fcil de utilizar y su implementacin sea de bajo costo. MARCO TERICO:Importancia del Aire Acondicionado:El bienestar de toda persona es una parte importante de la seguridad activa, puesto que ejerce una gran influencia sobre la capacidad de concentracin de individuo, as como su resistencia fsica y mental.Lejos de ser un elemento de lujo el aire acondicionado cumple ya una importante funcin en el rubro seguridad. Conducir con temperatura inadecuada en el habitculo aumenta los riesgos, ya que entre diversos factores psicofsicos negativos disminuye considerablemente el tiempo de reaccin.Adems el aire acondicionado de los autos modernos hace pasar su caudal por el filtro de cabina del auto y la falta de atencin a ste hace que hayan aumentado notablemente las consultas por alergia.Funcin:El aire acondicionado simplemente introduce aire fro al interior, para ello utiliza un enfriador o evaporador, un compresor y un condensador. Funcionan de manera muy similar a los aparatos domsticos. Los de gama alta incorporan un dispositivo de deshumidificacin. Y la diferencia entre el aire acondicionado y el climatizador estriba en la existencia en este ltimo de un mecanismo electrnico gobernado por un termostato que, una vez preseleccionada la temperatura, es capaz de utilizar el ciclo necesario de calor o fro para conseguir esos grados. Es el control sobre el sistema de calefaccin y aire acondicionado.Aire Acondicionado y Salud LaboralLos aparatos de aire acondicionado son una fuente de confort y de calidad de vida en las pocas ms calurosas del ao, pero a su vez pueden suponer un riesgo para nuestra salud si son utilizados de modo incorrecto o con una intensidad inadecuada. La legislacin laboral vigente en esta materia indica que las temperaturas y las humedades extremas deben evitarse en los lugares de trabajo, as como los cambios bruscos de temperatura y las corrientes de aire molestas.Riesgos para la saludLos filtros y otras partes de los aparatos de aire acondicionado pueden acumular grmenes u otras sustancias que podran causar molestias o enfermedades; los componentes deben ser revisados peridicamente, El uso incorrecto de aparatos de aire acondicionado o los aparatos con un mantenimiento inadecuado pueden propiciar en verano la aparicin de resfriados, inflamaciones de garganta y de nariz, asma, infecciones respiratorias, contracturas musculares, cefaleas, etc. Los frecuentes y bruscos cambios de temperatura al entrar y salir repetidamente de las oficinas o locales refrigerados hacia/desde la calle pueden tambin producir las mismas molestias y enfermedades con mucha frecuencia.

MATERIALES:- Un ventilador pequeo a pilas o enchufado a la corriente elctrica- 2 tubos de pvc- Una caja grande de espuma Flex .- Un cuchillo de sierra.- Un marcador.- Silicona lquida.- Unas tijeras.- Bolsas de fro, botellas congeladas, bolsas hermticas con hielos...PROCEDIMIENTO DE FABRICACION: Lo primero que tenemos que hacer es que en la caja de espuma flex realizar marcas para que despus podamos recortarlas. Una vez tengamos las 5 partes recortadas, comprobamos que encajen perfectamente y las pegamos con la silicona.

Fig. 1Fuente: Grupo

El siguiente paso es hacer 3 marcas circulares en la tapa: una para el ventilador y 2 para los codos de pvc. El agujero en el que va el ventilador, que colocaremos a uno de los lados (derecha o izquierda), lo tendremos que hacer ligeramente ms pequeo que el dimetro del mismo, de forma que quede sujeto y no caiga al interior. Los tubos de pvc, que irn los dos al lado contrario del ventilador, tendrn que encajar perfectamente en su agujero, as que simplemente marcaremos con el rotulador el contorno. Una vez hechas las 3 marcas, recortamos los crculos con un cuchillo de sierra.

Fig.2Fuente: Grupo

Ya slo nos queda encajar cada pieza en su correspondiente agujero y ya estar listo nuestro aire acondicionado anti-crisis. Si alguno de los agujeros nos ha quedado ms grande de lo que debera, podemos fijar las piezas con silicona caliente para sellarlo bien y que no salga nada de aire.

Fig.3Fuente: Grupo Levantar la tapa y llenar la caja de botellas congeladas, bolsas de fro, bloques de hielo e incluso de bolsas hermticas llenas de hielo, para que cuando ste se derrita podamos volver a congelarlo sin problema.

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA: Debemos que tener un lugar cerrado y pequeo para este tipo de aire acondicionado para nuestro caso utilizaremos el habitculo de aire acondicionado que se encuentra en el laboratorio de Autotrnica.

Fig. 4Fuente: Grupo Medimos la temperatura que se encuentra el habitculo al inicio de la prueba.

Fig. 5Fuente: Grupo

Colocamos el hielo en la parte interna del aire acondicionado casero Tapamos y colocamos dentro del habitculo

Fig. 6Fuente: Grupo Esperamos un tiempo aproximado de 20 minutos de funcionamiento del aire acondicionado para observar la temperatura final del habitculo

Fig. 6Fuente: Grupo Retiramos el aire acondicionado del habitculo y con un trapo limpiamos el agua que haya salido del mismo.

ANLISIS DE RESULTADOS:COMO CALCULAR LA CAPACIDAD DE UN AIRE ACONDICIONADOCLIMAUn aire acondicionado (ac) es un aparato electrnico que enfra un recinto cerrado (podra tambin calentarlo), y conviene saber quela capacidad de un ac viene dado en BTU/hora(sistema ingles), Frigora/hora, toneladarefrigeracion/hora, aunque muy comnmente se suele decir que viene en BTUs CLIMA FRIO TEMPLADO CALIENTE MUY CALIENTE VOLUMEN A CLIMATIZAR EN Largo X Ancho X Alto.. CARGA TRMICA NMERO DE PERSONAS FOCOS

Hay muchos mtodos para dicho calculo, ac expondremos 1 mtodo sencillo y proporcionaremos un link a una calculadora de frigoras ms avanzada donde se toma en cuenta mucho ms factores que quizs deberan tomarse en cuenta.Equivalencias:1 Frigora (o kilocalora) = 4 BTU12.000 BTU = 1 TON. DE REFRIGERACION1KCal = 3967 BTU1KCal/hr = 3,967 BTU/hr (aprox. 4 BTU/hr)1KW = 860 Kcal/hr1HP = 642 Kcal/hr

Hay que considerar que para mantener a cierta temperatura un recinto cerrado, se requieren 50 Fg/hr por metro cubico, y por cada persona se requiere en promedio 150 Fg/hr, y por ultimo por cada watt consumido por un aparato elctrico se requieren 0.86 Fg/hr (considerar que los aparatos elctricos generan calor, y mientras ms watts de consumo tengan ms calor generan casi siempre), por tanto partiendo de estas premisas podemos elaborar la siguiente formula:CapacidadAC = (VolumenRecinto * 50) + (NroPersonas * 150) + (WattsAparatos * 0,86) [Fg/Hr]Sabiendo que la mayora de los recintos son de forma rectangular cubica (dicha figura se llama prisma rectangular) podemos desglosar la frmula de la siguiente manera:CapacidadAC = ((LargoRecinto * AnchoRecinto * AltoRecinto * 50) + (NroPersonas * 150) + (WattsAparatos * 0,86)) * 4 [BTU/Hr]

Hay que recordar que no se estn considerando otros factores que quizs podran ser importantes, como el rea de las ventanas y puertas, la superficie expuesta al sol, etc, etc.

CONSUMO DE ALGUNOS APARATOS

AparatoWatts-Hr

aire acondicionado1.900

foco fluorescente20

tv70

equipo de musica50

refrigerador100

horno microhondas1.000

plancha1.000

ventiladora de techo200

licuadora400

Tabla 1 Consumo de algunos aparatosCALCULO CAPACIDAD AIRE ACONDICIONADOVolumen Recinto=1,70x1,35x1,45 = 80 m^3Nro.Personas = 1Watts= 10 Watts

Dimensiones recinto

Largo mAncho mAlto mVolumen m3Nro PersonasWatts AparatosCapacidadAC

1,701,351,453,331,0010,001.300 BTU

Tabla 2 Dimensiones y clculoEl habitculo en el que se realiz las pruebas solo tiene la capacidad para una persona y los Watts de aparatos que se consider son los del mismo motor ocupado en nuestro aire acondicionado.

10 W860 kcal3,967 Btu/h=34,1162 Btu/h

1000 W1 Kcal

Para calcular la capacidad de nuestro aire acondicionado es de 34,1162 Btu/h, es decir nuestro aire acondicionado si abastece para enfriar la zona indicada o el habitculo que se tom en cuenta.Debemos tomar en cuenta que nosotros ocupamos hielo para poder enfriar el ambiente, el cual nos ayuda a enfriar ms rpido y por lo tanto aumentara la capacidad de nuestro aire acondicionado. En estos clculos no se toma en cuenta la cantidad de hielo necesaria.

CONCLUSIONES: Al realizar la prueba debemos tomar en cuenta que el motor va a generar calor por lo cual tenemos que ubicar el aire acondicionado afuera del habitculo y solo las salidas del aire tienen que entrar al mismo para evitar que por el calor del motor no enfri mas. El aire acondicionado se debe utilizar de forma adecuada para conseguir condiciones ambientales idneas y confortables. se necesita una buena circulacin del aire para que exista un intercambio de calor y exista un ambiente confortable. Es una forma sencilla y practica de hacer un aire acondicionado, adems de realizar la construccin de manera segura, confiable y fiable.

RECOMENDACIONES: Tener Cuidado el Momento de realizar la conexin del Ventilador, debemos identificar cual son los cables del motor positivo y negativo, ya que existe un tercero el cual es Tierra. Debemos cerciorarnos que el motor gire en sentido horario para aprovechar al mximo nuestro experimento. Debemos cerciorarnos de que todo se encuentre bien ubicado y correctamente instalado, debemos tratar de utilizar un pegamento de secado rpido.BIBLIOGRAFA: La importancia del aire acondicionado | Diario Norte Chaco. (n.d.). Retrieved May 21, 2015, from http://www.diarionorte.com/article/87433/la-importancia-del-aire-acondicionado Funcionamiento y uso del aire acondicionado - Circula Seguro. (n.d.). Retrieved May 21, 2015, from http://www.circulaseguro.com/funcionamiento-y-uso-del-aire-acondicionado/ Alonso, D., & Pelez, D. A. (2004). Tcnicas del Automovil: Sistemas de Climatizacin (p. 189). Editorial Paraninfo. Retrieved from https://books.google.com/books?id=W5Ry-1OZClIC&pgis=1