2. Maestría

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Estudio de la aplicación de un sistema de climatización con rueda desecante en la selva del Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-13) Mendoza Acosta, José Raúl; Jiménez Ugarte, Fernando Octavio
Los sistemas de climatización por desecantes han surgido como alternativas eco amigables en comparación a los equipos de aire acondicionado tradicionales. Estos sistemas se caracterizan por utilizar desecantes (sólidos o líquidos) que mediante la adsorción retiran humedad del aire. Adicionalmente, pueden emplear fuentes de energía residual o renovable como la solar. No obstante, en la actualidad hay una limitante en el desempeño del sistema al generar bajos valores de COP. Por ello, se desarrolló un estudio de la aplicación de estos sistemas alternativos a una región tropical del Perú, como es Iquitos. En primer lugar, se investigó el estado del arte de los sistemas HVAC basados en desecantes y se identificó los parámetros más relevantes en la operación de la rueda desecante. Seguidamente, se determinó las condiciones ambientales a evaluar, así como las de confort térmico, y se propuso dos arreglos posibles para dichas características. Estos arreglos son sistemas de doble etapa debido a la alta temperatura y humedad presente en la región tropical peruana. Posteriormente, se realizó simulaciones de los arreglos propuestos a diferentes niveles de temperatura de regeneración, y se determinó que el sistema TSDCS-V basado en el ciclo Pennington es el óptimo para la región de Iquitos. El análisis fue en base, principalmente, al coeficiente de desempeño (COP) logrado. Finalmente, se evaluó la propuesta final en un caso estudio comparándolo a una unidad convencional de aire acondicionado. Los resultados demostraron que, desde la perspectiva energética, los sistemas tradicionales son más eficientes puesto que los alternativos presentan aún limitantes tecnológicas. Además, desde la perspectiva ambiental se comprobó que se puede reducir la huella de carbono si ambos sistemas trabajan en conjunto. Incluso, si se empleara fuentes de calor residual o solar para la regeneración, se reduciría considerablemente el consumo energético y, por ende, las emisiones de CO2.
Estudio de la optimización de un prototipo de generador de oxígeno PSA, en el contexto de la pandemia del Covid19
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-29) Busquets Elliot, Carlos Alfredo; Jiménez Ugarte, Fernando Octavio
Se realizó un estudio de la forma de operación de los equipos generadores de oxígeno por proceso PSA, aplicables a concentradores de oxígeno medicinales, tanto en el diseño tradicional, como las nuevas tendencias en investigación. Se identificó que los parámetros técnicamente viables de modificar correspondían a 4 de entre 17 evaluados. Tras el diseño y construcción de un prototipo de pruebas acorde a la necesidad, y bajo las exigencias de trabajo durante la pandemia del Covid19; limitaciones en actividades como movilidad, compras locales, importaciones, presupuesto, y un periodo de entrega de pocas semanas, los 4 parámetros evaluados; tipo de zeolita, presión de base de la columna, tiempos del ciclo y orificio de regeneración. fueron tratados de forma preexperimental y aleatoria a fin de determinar su orden de influencia en el sistema. Posteriormente, fueron modificados en virtud de su grado de influencia en el sistema, a fin de determinar un punto “óptimo”, el cual finalmente fue analizado de forma más rigurosa estadísticamente. Se determinó que, si bien solo fue posible alcanzar la meta de producción en un 70 %, bajo las condiciones de diseño y operación especificadas, se pudo lograr un factor de aprovechamiento del adsorbente de aproximadamente 356 lb de adsorbente por tonelada de oxígeno con 82 % de pureza al día. El documento se divide en cuatro capítulos. El primero, correspondiente a la investigación del estudio de la tecnología. El segundo capítulo aborda las tareas de diseño del prototipo para pruebas, finalizado en una sección de planos. El tercer capítulo, aborda la problemática de la manufactura, así como la metodología experimental a aplicar y la instrumentación requerida. Finalmente, el cuarto capítulo, aborda la parte netamente experimental de toma y tratamiento de datos.

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