Análisis de los deshumidificadores con rueda desecante

Abstract

La rueda desecante es una tecnología nueva y en expansión, que aprovecha las propiedades desecantes del gel de sílice para deshumidificar una corriente. Esta adsorbe humedad de manera continuada a la vez que gira sobre su propio eje. Ajustando éste régimen de giro, podemos conseguir que la sección de la rueda que haya llegado a la saturación, llegue a la etapa de regeneración, logrando así que la rueda desorba toda la humedad acumulada y pudiendo repetir el ciclo. Esto lo hace apropiado como etapa intermedia en sistemas de acondicionamiento de aire o simplemente en la deshumidificación de ambientes con demasiada humedad. Por lo que resulta especialmente interesante el estudio de su funcionamiento y diseño. Sin embargo los métodos que hasta ahora han solido utilizarse para el análisis de las ruedas desecantes han sido complejos y comúnmente presentan problemas para su implantación en los programas de cálculo numérico. Por ello uno de los objetivos de este documento ha sido encontrar un modelo matemático simplificado con el que poder simular en Matlab el comportamiento de este sistema. Usando el modelo de los isopotenciales de Jurinak y otras correlaciones auxiliares, se han desarrollado dos programas. Hay que tener en cuenta que estas correlaciones sólo se pueden utilizar para un rango de parámetros determinado, especificado más adelante en la memoria. El primero de los programas capaz de diseñar una rueda desecante, calculando los parámetros geométricos y de operación, una vez fijadas las condiciones en las que debía funcionar. El segundo, capaz de estudiar el funcionamiento de este componente, analizando el efecto al variar algunos de los parámetros implicados tales como la temperatura de regeneración o la relación de humedades en el aire de proceso. Todo ello valorado según un parámetro definido como el porcentaje de extracción de humedad en la corriente o capacidad de deshumidificación. Así, haciendo uso de los dos programas previamente diseñados podemos analizar los efectos de la variación de la humedad y la temperatura en las corrientes de proceso y de regeneración. Tal y como se verá en el capítulo de resultados, para aumentar la eficacia de la deshumidificación lo que interesará es operar con una relación de humedades alta en la corriente de proceso y baja en la de regeneración. También se mejoraría la capacidad de deshumidificación si operásemos con temperaturas de proceso bajas y de regeneración altas. Todo estos conceptos serán desarrollados, como se verá más adelante, a lo largo del trabajo.