Paso 1: Qué es un intercambiador de calor
En pocas palabras un intercambiador de calor es un dispositivo que transfiere calor de un flujo de a otro (en este caso aire). Lo hacen por hacer 2 flujos de aire con diferentes temperaturas pasar uno con el otro separados por una pared delgada. Calor viaja por el flujo más caliente de aire, a través de la pared y en el flujo del enfriador de aire. La única parte que requiere de energía es haciendo que el aire mueve. Todo lo demás sucede por solo la diferencia de temperatura.
El intercambiador de calor es ideal para sistemas de ventilación para viviendas en países más frescos porque casas entonces pueden ser ventiladas sin perder el calor. El aire húmedo, viciado de interior puede ser reemplaza con el aire seco y fresco del exterior sin necesidad de cambiar también el calor.
En un mundo ideal, intercambiadores de calor pueden transferir hasta el 100% del calor de un flujo a otro, pero en el mundo real, los porcentajes son más bajos. Mi objetivo inicial era hacer un intercambiador con 80% de eficiencia. Eficiencia en el intercambiador de calor es la cantidad de calor transferida entre los flujos de aire. Un ejemplo:
El aire del exterior es de 0° C y el interior el aire es de 20° C. Si hay un 80% eficiente intercambiador de calor en el sistema de ventilación, el aire de 0° C desde el exterior se calentará a 16° C al salir del intercambiador. El aire de 20° C se enfriará a 4° C al salir del intercambiador de calor.
Como se ve en la imagen, hay algunas opciones de diseño. También hay 3 direcciones de flujo distintas.
- Flujo cruzado: los ríos fluyen perpendiculares entre sí. Intercambio de calor hacia los lados (el cambiador de 50-70%)
- Flujo en paralelo: ambos flujos para entrar desde el mismo lado y salir del mismo lado. De esta manera permite a más 50% transferencia de calor.
- Contador de flujo: el más eficiente, donde los flujos son opuestos uno del otro. Esto crea un lado caliente y una fría. Dependiendo del diseño, contraflujo puede acercarse a 100% de eficiencia. Todas mis pruebas utilizan intercambiadores de calor de flujo contrario.
