UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓNFACULTAD DE INGENIERÍADEPTO. DE ING. ELÉCTRICA

RESUMEN DE MEMORIA DE TÍTULO

Título : Estudio comparativo de unidades de tratamiento de aire para quirofanos con mezcla versus intercambiador de calor sujeto a control experto.

Nombre Memorista : Carlos Alberto Mansilla Gutiérrez

Profesor Patrocinante :

Juan Pablo Segovia V.

Concepto : --- Modalidad : A: Investigación

Calificación : --- Fecha : 04 de marzo de 2014

Comisión :

Juan Pablo Segovia V. Profesor

Mario Medina C. Profesor

Pamela Guevara A. Profesor

José R. Espinoza C.Jefe de Carrera

Resumen :

El presente trabajo consiste fundamentalmente en la comparación de una unidad de tratamiento de aire, versus una unidad con intercambiador de calor. Se realiza, además, un control difuso con predicción de carga térmica, con el cual se busca obtener una menor cantidad de energía traspasada desde las baterías de frío, calor y vapor, hacia el aire entrante a la unidad de tratamiento.

La primera parte del trabajo se aboca a la comparación entre los climatizadores, la cual requiere del desarrollo del modelo del intercambiador de calor. La contrastación se efectúa a través de cartas psicrométricas y gráficos de distribución, tras lo cual es posible realizar predicciones respecto al comportamiento futuro de los actuadores del sistema. Luego se simulan las ecuaciones de balance de energía de intercambio de calor de la sala y las unidades de tratamiento. Esta simulación es desarrollada en Matlab para 5 días de invierno y verano, y en ella se observa el menor porcentaje de apertura de los actuadores para el caso con recirculación de aire, versus el con intercambiador de calor.

La segunda etapa se centra en la creación de un método de control difuso. Para ello resulta fundamental la elaboración de un conjunto de reglas, las cuales son creadas a partir de la dinámica del sistema y de las cartas psicrométricas. La singularidad de este método recae en la estimación de carga térmica, suponiendo que la carga actual será equivalente a la existente en el siguiente instante de tiempo. La estimación permite saber la temperatura y humedad relativa que debe ser agregada por el climatizador, de tal forma de mantener una humedad relativa en un 50 % y una temperatura de 22°C al interior de la sala.

En la tercera etapa se compara el método de control difuso con y sin estimación de carga térmica. La simulación de las ecuaciones es desarrollada en Matlab para días de invierno y verano. En ella se demuestra que se puede obtener hasta un 56% de ahorro energético con respecto a un control experto sin estimación. Esto implica que el nuevo método ahorra una mayor cantidad de energía eléctrica.

Rev. 01-Feb-2011