Diseño de un regenerador rotatorío para pre enfriar aire de renovación de un sistema de acondicionamiento de aire” - Rodríguez Albán, Jorge Alberto (2010)
Un intercambiador de calor es un equipo el cual es usado para transferir energía térmica interna entre dos o más fluidos que se encuentran a diferentes temperaturas. Las típicas aplicaciones involucran calentamiento o enfriamiento de una corriente de un fluido en particular, o para recuperación de calor de desecho de un sistema específico. Usualmente no hay partes móviles en los intercambiadores de calor, sin embargo hay excepciones como en los regeneradores rotatorios, en el cual la matriz es mecánicamente conducida a cierta velocidad para rotar y generar el proceso de recuperación de calor. El ahorro sustancial en los costos, peso y volumen pueden ser logrados con estos intercambiadores compactos, que vendrían a reemplazar a los de tubo y coraza, tan conocidos en nuestro medio. Hoy en día los intercambiadores de calor compactos juegan un papel dominante y esencial en los campos de la criogenia, aire acondicionado y refrigeración, recuperación de calor de desecho (de gases calientes) y en aplicaciones de alta tecnología. En este proyecto se toma como base la recuperación de la energía en un sistema de aire acondicionado, y se aplica a un sistema que está instalado actualmente en el Gimnasio de Profesores de la ESPOL. El objetivo es diseñar un regenerador rotatorio que permita aprovechar la mayor cantidad de energía que contiene el aire de desecho del sistema de aire acondicionado para poder pre enfriar aire de renovación. En este caso, se asume que no va a ocurrir cambios de fase de los fluidos, por lo que el regenerador solo transferirá calor sensible, más no latente. Dicho regenerador consiste de una matriz a través de la cual, corrientes de flujo caliente y frío fluyen periódica y alternadamente. El fluido frío entrega su energía al regenerador, luego el fluido caliente fluye a través del mismo pasaje, captando la energía previamente almacenada. La matriz es alternadamente expuesta a las corrientes de fluidos caliente y frío, y, para esto, se asume que las temperaturas de ambos fluidos y de la matriz son constantes de acuerdo a la posición de la matriz y tiempo. Para el diseño de regeneradores existen dos métodos numéricos desarrollados basados en la obtención de parámetros adimensionales; el método ε-NTU y el Método A-π; el primero empleado para regeneradores de tipo rotatorio y el segundo método empleado para regeneradores de tipo estacionario. Para el funcionamiento óptimo de estos equipos se debe tomar en cuenta que no se deben mezclar ambos fluidos ya que esto produce contaminación del aire de renovación que va a entrar al sistema y además altera la transferencia de calor, disminuyendo así la eficiencia del equipo. El movimiento periódico de la matriz es generado por un motor eléctrico, previamente seleccionado, y transmitido por medio de un eje de transmisión acoplado al motor.