Embedded Files
Calor disipado y costo anual
La primera pregunta planteada para ésta segunda parte del examen:
"¿Cuál es la 'pérdida de frío' al ambiente que se tiene en operación normal (en kW)?"
Analizamos la pregunta y concluimos que dicha pérdida de frío hacía referencia al calor disipado hacia el ambiente por el sistema (o apilamiento de productos)
En un inicio habíamos considerado que el sistema estaba sujeto a convección forzada debido a que el apilamiento de productos en el frigorífico se encontraba envuelto en un sistema de refrigeración; sin embargo, se analizó junto con el profesor que debido a que el valor del coeficiente de transferencia de calor h es "10", puede considerarse aún convección natural.
Una segunda consideración fue que el sistema no tiene pérdidas de calor adiabáticas. Una vez planteado lo anterior, se decidió emplear la Ley de Enfriamiento de Newton para calcular dicha "pérdida de frío"
Sustituyendo los datos proporcionados:
A=20 [m^2]
El resultado programado se muestra hasta el final de ésta página.
La segunda pregunta planteada para ésta segunda parte del examen:
"Si la temperatura superficial mínima para que no se 'descongele' el producto es -4ºC, calcule el costo de electricidad (anual), si la operación del sistema de refrigeración es intermitente (vía un 'termostato'); considerando que el COP del equipo es 2, y que el costo de energía es 2 $/kW-h. Considere un área expuesta al medio ambiente de 20 m^2."
SOLUCIÓN ANALÍTICA
En ésta parte del problema, retomamos el concepto de costo de operación "cop" y trabajo "W" estudiados previamente en otros cursos:
Sabiendo que el costo de operación = calor / trabajo:
Despejaríamos el trabajo y a partir de Q calculado y el cop proporcionado se obtendría el trabajo W en [W]. Para convertir a [kW] se dividiría entre 1000.
A continuación, dado que el costo de energía es de $2 por cada [kW h] de consumo, el trabajo previamente obtenido se multiplicaría por los 365 días de un año y las 24 horas de cada día que funciona el sistema de refrigeración.
Se modificó nuevamente el programa en EES para obtener lo descrito anteriormente:
RESULTADOS
La "pérdida de frío" que nosotros consideramos como "pérdida de calor" es de Q=-8 [kW]
El trabajo generado fue de 4 [kW].
EL costo anual que generaría dicho sistema de refrigeración es de $70080.
Page updated
Google Sites
Report abuse