Modelado de Sistemas de Enfriamiento Evaporativo Indirecto: Una Revisión
Autores: Caruana, Roberta; De Antonellis, Stefano; Marocco, Luca; Guilizzoni, Manfredo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado de Sistemas de Enfriamiento Evaporativo Indirecto: Una Revisión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Enfriamiento evaporativo
Aire a aire
Indirecto
Sistemas
Modelos
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de enfriamiento evaporativo indirecto (IEC) de aire a aire son intercambiadores de calor particulares que utilizan el calor latente de evaporación del agua para enfriar un flujo de aire, sin aumentar su humedad específica, garantizando así condiciones termohigrométricas adecuadas en el ambiente refrigerado con bajo consumo energético. Los sistemas de enfriamiento evaporativo indirecto de punto de rocío (DIEC) se basan en la tecnología IEC, pero recirculan una parte del aire tomado de la habitación a refrigerar, con el fin de lograr posiblemente una temperatura de aire más baja. Los sistemas IEC y DIEC se están volviendo cada vez más comunes en estos años, ya que pueden asegurar una buena eficiencia, minimizando el impacto ambiental del sistema de aire acondicionado. En consecuencia, ha sido necesario desarrollar modelos, tanto analíticos como numéricos, para diseñar rápidamente y con precisión este tipo de sistema y predecir su rendimiento. Este documento presenta una revisión de los modelos analíticos y numéricos desarrollados específicamente para los sistemas IEC y DIEC, destacando su método, principales innovaciones y ventajas, y posibles limitaciones. De este análisis, se desprende que los modelos analíticos se han desarrollado desde finales de la década de 1990 y solo unos pocos de ellos son adecuados para intercambiadores de calor DIEC, mientras que los modelos numéricos para sistemas IEC y DIEC están ganando popularidad en los últimos años. Casi todos los modelos analizados han sido validados mediante comparación con datos numéricos y/o experimentales, mostrando una discrepancia máxima dentro del 10% en la mayoría de los casos. Sin embargo, las validaciones se realizaron para unos pocos casos específicos, por lo que en aplicaciones reales podría ser difícil asociar las condiciones de contorno del modelo y las condiciones de operación de los intercambiadores de calor, como orientaciones de boquillas, materiales de placas, tasas de flujo de agua y configuraciones. Otra limitación común se refiere a la modelización de algunas propiedades, como el factor de humectabilidad y la densidad del aire, que podrían afectar la precisión de los resultados.
Descripción
Los sistemas de enfriamiento evaporativo indirecto (IEC) de aire a aire son intercambiadores de calor particulares que utilizan el calor latente de evaporación del agua para enfriar un flujo de aire, sin aumentar su humedad específica, garantizando así condiciones termohigrométricas adecuadas en el ambiente refrigerado con bajo consumo energético. Los sistemas de enfriamiento evaporativo indirecto de punto de rocío (DIEC) se basan en la tecnología IEC, pero recirculan una parte del aire tomado de la habitación a refrigerar, con el fin de lograr posiblemente una temperatura de aire más baja. Los sistemas IEC y DIEC se están volviendo cada vez más comunes en estos años, ya que pueden asegurar una buena eficiencia, minimizando el impacto ambiental del sistema de aire acondicionado. En consecuencia, ha sido necesario desarrollar modelos, tanto analíticos como numéricos, para diseñar rápidamente y con precisión este tipo de sistema y predecir su rendimiento. Este documento presenta una revisión de los modelos analíticos y numéricos desarrollados específicamente para los sistemas IEC y DIEC, destacando su método, principales innovaciones y ventajas, y posibles limitaciones. De este análisis, se desprende que los modelos analíticos se han desarrollado desde finales de la década de 1990 y solo unos pocos de ellos son adecuados para intercambiadores de calor DIEC, mientras que los modelos numéricos para sistemas IEC y DIEC están ganando popularidad en los últimos años. Casi todos los modelos analizados han sido validados mediante comparación con datos numéricos y/o experimentales, mostrando una discrepancia máxima dentro del 10% en la mayoría de los casos. Sin embargo, las validaciones se realizaron para unos pocos casos específicos, por lo que en aplicaciones reales podría ser difícil asociar las condiciones de contorno del modelo y las condiciones de operación de los intercambiadores de calor, como orientaciones de boquillas, materiales de placas, tasas de flujo de agua y configuraciones. Otra limitación común se refiere a la modelización de algunas propiedades, como el factor de humectabilidad y la densidad del aire, que podrían afectar la precisión de los resultados.