Sistema de enfriamiento de aire ambiente de baja potencia para la condensación de agua

Abstract

La presente investigación se realizó con el objetivo de diseñar e implementar un sistema de enfriamiento de aire ambiente de baja potencia para la condensación de agua, para determinar el cambio en la captación de agua niebla; para lo cual se procedió a identificar y analizar las características geográficas y meteorológicas de la zona seleccionada para la implementación del proyecto. Esto mediante revisión teórica documental; posteriormente se procedió a identificar casos de estudio de los diferentes tipos de atrapa nieblas implementados en la actualidad, con el fin de compararlos y analizar variables de fabricación, funcionalidad, mantenimiento y rendimiento de recolección, para ser comparados y seleccionar uno como base para el diseño del sistema propuesto. Una vez determinado el tipo de atrapa niebla a utilizar, se analizaron y seleccionaron los elementos que componen el sistema para su diseño y construcción, así mismo se diseñó y configuró electromecánicamente el sistema de enfriamiento de baja potencia; para finalmente hacer la instalación en la zona de estudio y recopilar datos que llevaron a determinar la eficiencia y potencial del sistema propuesto comparándolos con datos teóricos suministrados por la Corporación Autónoma Regional CAR. Se observó en la revisión literaria que, el sistema atrapa niebla, tiene cada vez más importancia debido a la gran utilidad que presta en áreas con condiciones más extremas de desabastecimiento de agua y en áreas desérticas donde han sido diseñados utilizando materiales económicos y de fácil adquisición y de estructuras simples por su geometría. Sin embargo, en la actualidad los diseños han avanzado buscando una mayor durabilidad y eficiencia. Por lo cual, y de acuerdo con los resultados del trabajo investigativo, se pudo establecer que el sistema atrapa niebla bidimensional es el modelo base para la elaboración del Sistema de Enfriamiento de aire ambiente de baja potencia para la condensación de agua, ya que éste es un sistema que se puede adaptar en varias zonas que cumplan con los requerimientos meteorológicos. Para el caso colombiano se adapta la variedad la climática y geográfica del país que es favorable para este sistema. En cuanto a los resultados obtenidos durante la implementación, se destaca que, el sistema de enfriamiento de aire de baja potencia para la condensación de agua, cumple con las expectativas, pues la recolección de agua ambiente fue un 2364% en el día y un 3786% durante la noche, superior en comparación con los sistemas convencionales implementados, Adicionalmente, y según los cálculos teóricos, el sistema de enfriamiento del aire de baja potencia para la condensación de agua puede ser 562 veces mayor en el día y 92 veces en la noche respecto al sistema implementado, controlando las condiciones de la placa, respecto a las condiciones ambientales de humedad relativa y temperatura ambiente; Evidenciándose que, en la noche se recoleta 5.6 veces más agua respecto al día en la parte práctica del sistema, esto según lo menciona Tejeda Martínez ya que, en la noche la temperatura disminuye y la humedad relativa por lo general aumenta, aspecto que favorece la condensación de agua ambiente. Finalmente, se encontró que la diferencia de recolección de agua respecto al parte teórico, se debe en gran medida por no poder asegurar la temperatura en todo el sistema según de las condiciones climatológicas de la zona para poder generar el punto de rocío constantemente. Cumpliendo con las expectativas iniciales ya que, al compararlo con los sistemas convencionales implementados anteriormente, se puedo recolectar de manera satisfactoria una mayor cantidad de agua.

The present investigation was conducted with the aim of designing and implementing a movement system of low power ambient air for water condensation, to determine the change in fog water catchment; for which we proceeded to identify and analyze the geographical ant meteorological characteristics of the area selected for the implementation of the project. This through documentary theoretical review; after, we proceeded to identify case studies of the different types of catch mist implemented in the present, for the purpose to compare them and analyze manufacturing, functionality, maintenance and collection performance variables, to be compared and select one as a base for the design of the proposed system. Once the type of fog trap was determined, analyzed and select the elements that compose the system for its design and construction, as well as was designed and configured electromechanically the low power cooling system; to finally make the installation in the study area and collect data that determine the efficiency and potential of the proposed system by comparing them with theoretical data provided by the Regional Autonomous Corporation CAR. It was observed in the literary review that, the system mist fog it is increasingly important owing to the great utility it provides in areas with more extreme conditions of water shortages and in desert areas where they have been designed using economical and easily acquired materials and simple structures for their geometry. However, nowadays the designs have advanced looking for greater durability and efficiency. Therefor, and according to the results of the investigative work, it was established that the system two dimensional catches fog, is the base model for the elaboration of the Cooling System of low power ambient air for water condensation, since this is a system that can be adapted in several areas that meet the meteorological requirements. For the Colombian case, it is adapted the climatic and geographical variety of the country that is favorable for this system. As soon as the results obtained during the implementation, it should be noted that the low power air cooling system for water condensation meets expectations, since the collection of ambient water was 2364% on the day and 3786% at night, higher compared to conventional systems implemented. Additionally, and according to theoretical calculations, the low power air cooling system for water condensation can be 56200% more efficient in the day and 9180% at night, controlling the conditions of the plate with respect to the conditions environmental relative humidity and ambient temperature. Evidence that, at night is collected 5.6 times more water compared to the day, this was mentioned by Tejada Martinez since, at nigh the temperature decreases and the relative humidity usually increases, an aspect that favors the condensation of ambient water. Finally, it was found that the difference in water collection with respect to the theoretical part, is largely attributable for not being able to insure the temperature in the whole system according to the climatic conditions of the area to be able to generate the dew point constantly. Complying with the initial expectations since, it could be collect satisfactorily a greater amount of water.