Ecological refrigeration system.Ökologisches Kühlungssystem.
Esta es una idea básica para un proyecto a
desarrollar. Se inscribe en el contexto de mis propuestas económicas que tienen
como centro la disminución del consumo de energía en la satisfacción de
necesidades reales.
La energía como componente fundamental en una
economía muchas veces es mal aplicada, ya sea por el uso de sistemas
incoherentes , como por el uso sin contemplar la adecuación del problema. Ello
implica menor consumo de energía.
La determinación de cargas.
En la determinación de cargas térmicas de una
habitación se contempla como algo normal, las pérdidas de paredes, techo, piso,
aberturas. Ello implica presentar un problema sobrevaluado , más que un serio
problema.
Si las aislaciones se aplican las cargas tienden
a los valores reales, o sea la carga térmica debida a personas.
Otra opción para adecuar las cargas se
disminuir el tamaño del ambiente. No se puede hacer eso siempre. En una sala de
estar o comedor, etc. Pero en la función biológica " dormir" , nos
encontramos con un cuerpo inerte al que le huelga el tamaño de la habitación.
Su función no implica movimiento ni conocimiento del espacio.
Las salas de dormir
Un concepto que he desarrollado es el de las
salas de dormir. En las mismas, con poco espacio, solamente para la cama , es
posible obtener altos rendimientos de energía al estar totalmente aislada. Este
sistema tiene ventilación automática programada en función del número permitido
de personas en la sala. También es capaz de controlar el parámetro humedad ,
tanto adicionando como extrayendo humedad del aire.
Un control autoajustable permite mantener el
nivel de humedad constante en función de la temperatura asignada. Ese control
implica altos requerimientos al sistema de enfriamiento en caso de alta humedad
ambiente. Combinaciones de temperaturas más elevadas con control de humedad son
deseables y permiten explorar el grado de confort en el ambiente.
Las camas de dormir.
En un contexto más concentrado aún, es posible
imaginar la cama de dormir, que puede instalarse en una habitación grande, pero
que solo destina energía a la zona contigua a la persona en reposo.
Se puede pensar en un sistema más económico
que la misma sala de dormir puesto que los costos de aislación del ambiente no
son necesarios.
También aplica energía proveniente de la
tierra, lo que también puede ser incorporado a las salas de dormir.
En este esquema, que es para desarrollar, se
provee una cama especial con base de doble pared que lleva el líquido de
transferencia.
Un sistema de control actúa simultáneamente
sobre una bomba , y sobre una electroválvula. De esta manera, luego de la
lectura de temperatura del líquido en el recinto de transferencia superior, se
decide la transferencia parcial y recuperación parcial del líquido.
Conveniente es leer las dos temperaturas, la
T1 en el recinto y la T2 en la tierra. El sistema debe recuperarse y también el
sistema actuará en función de la temperatura fijada.
Las detenciones de transferencia tienen como
misión hacer óptimo el sistema. Un funcionamiento continuo de la bomba de
transferencia hace cambiar el índice de rendimiento determinado por : Ir=
Eaplicada/Eobtenida.
Este índice debe tender a cero en un sistema
ideal.
La persona en condición de reposo emite unos
81 W, lo que implica 0,86.81= 69,66 Frigorías/H.
También hay ingreso de calor por la cúpula que
es conveniente, sea de un material transparente. Considerando aislados todos
los otros puntos, el consumo de la cama sería de alrededor de 100 Frigorías/H.
Este es el caso óptimo de adecuación térmica
de un ambiente. El problema a diseñar es
el de dos tanques que sean capaces de transferir fluido intercambiando calor.
El consumo de la bomba se manifiesta por la
cantidad de tiempo que permanece activada y la frecuencia de encendido.
De allí la importancia del control, que estima
los momentos de arranque.
Una estimación del problema, utilizando la ley
de enfriamiento de Newton, indica que
para una masa de agua de 300 litros, con
valores de temperatura que oscilan entre 20 y 30 º C, requiere un encendido de
equipo cada 1 minuto aproximadamente. De esa manera, el consumo debido al
sistema de bombeo sería de alrededor de 135 W, lo que representa 116,1 Frigorías /H.
Cualquier habitación para dormir tiene
pérdidas del orden de 1500 o más Frigorías/H, sin considerar
aislación térmica.
En ese sentido el valor indicado representa un 7.7% del valor original.
Estos valores son estimativos. Solo con una medición experimental se puede obtener valores más reales. En el tanque sumergido debe tenerse en cuenta el tiempo de reposición, lo que se resuelve adaptando el tamaño del mismo hasta que el sistema cierre con las Frigorías requeridas.
Ventilación controlada
El sistema requiere ventilación controlada, con renovación del aire periódicamente. El aire en el entorno del cuerpo dormido toma la temperatura del sistema lo que hace que no haya diferencias entre la temperatura a la que está expuesto el cuerpo en la cama y la del aire que respira. Esa diferencia puede ocasionar problemas y por lo tanto el sistema debe proveer una adaptación térmica general.
El sistema de ventilación tiene que tener en cuenta la convección natural del aire. Se puede evitar con cortinas móviles que sostengan el aire en recinto.
Referencias
Ecological refrigeration system
This is a basic idea for a project to develop.
It falls within the context of my economic proposals which center the decrease
of energy consumption in meeting real needs.
Energy as an essential component in an economy
often misapplied either by the use of incoherent systems, for use without
considering the suitability of the problem . This means less energy consumption
.
Determining loads.
In determining thermal loads of a room is seen
as normal, the loss of walls, ceiling , floor openings. This involves
submitting an overvalued problem, rather than a serious problem.
If the loads are applied insulations tend to
the actual values , ie the thermal load due
to people.
Another option to reduce the loads adeucuar
size environment. You can not do that forever. In a living room or dining room,
etc. . But in the biological function " sleep " , we find a dead body
to strike the size of the room. Its role does not involves knowledge of space
and movement .
The sleeping rooms
A concept that I have developed is the
sleeping rooms . In the same , with little space , only for the bed , it is
possible to obtain high yields of energy to be completely isolated . This
system is scheduled automatic ventilation , depending on the number of people
allowed in the room. Is also capable of controlling the humidity parameter ,
both adding and removing humidity.
A self-tuning control allows maintaining
constant moisture level depending on the set temperature . This control
involves high requirements to the cooling system if high humidity .
Combinations of higher temperatures with humidity control are desirable and
possible to explore the degree of comfort in the environment.
Beds to sleep.
In a context even more concentrated , it is
possible to imagine the bed sleeping , which can be installed in a large room ,
but only intended to power the next person at rest.
You can think of a more economic system the
same room to sleep because the environmental costs of insulation are not
required.
Also applies energy from the earth , which can
also be incorporated into the sleeping rooms .
In this scheme, which is to develop a special
bed base is provided with double wall carrying the transfer liquid .
A control system acts simultaneously on a pump
, and a solenoid . Thus, after reading liquid temperature in the enclosure
upper transfer , partial transfer and partial recovery of the liquid is
determined.
Convenient is to read the two temperatures, T1
and T2 the grounds on earth. The system will be recovered and also the system
will act in function of the set temperature.
The transfer stops are tasked to do the
optimal system. Continuous operation of the transfer pump does change the
performance index given by: Ir = Eaplicada / Eobtenida .
This index should tend to zero in an ideal
system .
The person at rest condition emits 81 W ,
which implies 0,86.81 = 69.66 Frig / H.
There are also income heat dome that is convenient,
it is a transparent material. Whereas isolated all other points , the
consumption of the bed would be about 100 Frig / H.
This is the optimal case of thermal adaptation
of an environment . The problem is to design the two-tank capable of exchanging
heat transferring fluid .
The pump intake is expressed by the amount of
time that remains active and the switching frequency .
Hence the importance of control , estimating
the time to boot.
An estimate of the problem, using Newton 's
law of cooling , states that for a body of water of 300 liters , with
temperature ranging between 20 and 30 º C , requires a team on each about 1
minute. Thus , consumption due to the pumping system would be about 135 W ,
which is 116.1 BTU / H.
Any sleeping room has losses of 1,500 or more
BTU / H , regardless of thermal insulation.
In that sense the value indicated represents
7.7% of the original value .
These values are estimates. Only with an experimental measurement can be more real
values. In the submerged tank reset time must be taken into account, which is
solved by adapting the size of the system until the end with the BTU required.
controlled ventilation
The system requires controlled ventilation
with air renewal periodically. The air around the sleeping body takes the
temperature of the system which means that there is no difference between the
temperature at which the body is exposed in the bed and the air you breathe.
This difference may cause problems, and therefore the system should provide an
overall thermal adaptation.
The ventilation system has to take into
account the natural air convection. It can be avoided by moving curtains that
hold the air in the enclosure.
references
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