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http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25012| Título: | Diseño y simulación de un equipo didáctico para estudiar el funcionamiento real de una bomba de calor para la producción de agua caliente sanitaria : Simulación de la estructura física de un equipo didáctico de bomba de calor para la producción de agua caliente sanitaria y selección del equipo y sensores de monitoreo. |
| Autor: | Cachaguay Chiluisa, Joel Lenin |
| Director: | Naranjo Mendoza, Carlos Andrés |
| Palabras clave: | MECÁNICA BOMBA DE CALOR BANCOS DE PRUEBA SENSORES DE MONITOREO SIMULACIÓN CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE |
| Fecha de publicación: | 8-nov-2023 |
| Editorial: | Quito : EPN, 2023. |
| Citación: | Cachaguay Chiluisa, J.L.(2023).Diseño y simulación de un equipo didáctico para estudiar el funcionamiento real de una bomba de calor para la producción de agua caliente sanitaria : Simulación de la estructura física de un equipo didáctico de bomba de calor para la producción de agua caliente sanitaria y selección del equipo y sensores de monitoreo.130 páginas. Quito : EPN. |
| Resumen: | This degree work explains the necessary steps for the design and simulation of the physical structure of a heat pump teaching unit for the production of domestic hot water and the selection of equipment and sensors for monitoring and recording data. The project begins with the study of theoretical concepts focused on the heat pump and its applications, as well as monitoring sensors and the design of test benches for laboratories. Subsequently, using the concurrent engineering methodology, the technical specifications of budget, safety, operation, function and ergonomics of the equipment have been obtained. Based on this, the KONEN home heat pump with a heating power of 2.26 [kW] has been selected; the PT100 RTD monitoring sensors, the SB-69 pressure transducer, and the ACS712-30A and AC ZMPT 101B analog sensors. While for the electrical circuit, Din Rail 2 thermomagnetic switches, industrial ON/OFF button panel, luminous rocker and 16A tripolar contactor have been selected. To finish the section, the rectangular structural profile of dimensions 50x30x3 [mm] and the ASTM A-36 steel have been selected, applying the flexural design procedure and the steel construction manual (AISC). The results obtained have been verified from the simulation of the support structure in the Inventor Professional and SAP2000 programs; where there were percentage errors, less than 10%, associated with meshing and the combination of loads. On the other hand, the simulation in Proteus 8 Professional allowed to develop the programming code for the Arduino Mega 2560. In addition, as a result of the materialization and detail design, the assembly, subassembly and workshop plans of the four systems that make up the equipment were obtained. Finally, for the total physical implementation of the didactic equipment, a value of 4570.63 [USD] has been determined as the approximate budget required. |
| Descripción: | El presente trabajo de titulación explica los pasos necesarios para el diseño y simulación de la estructura física de un equipo didáctico de bomba de calor para producción de agua caliente sanitaria y la selección del equipamiento y sensores para el monitoreo y registro de datos. El proyecto inicia con el estudio de conceptos teóricos enfocados en la bomba de calor y sus aplicaciones, así como los sensores de monitoreo y el diseño de bancos de prueba para laboratorios. Posterior, utilizando la metodología de la Ingeniería concurrente se han obtenido las especificaciones técnicas de presupuesto, seguridad, operación, función y ergonomía del equipo. En base a esto, se han seleccionado la bomba de calor domiciliaria KONEN con una potencia de calentamiento de 2.26 [kW]; los sensores de monitoreo RTD PT100, el transductor de presión SB-69, y los sensores analógicos ACS712-30A y AC ZMPT 101B. Mientras que para el circuito eléctrico se han seleccionado los interruptores termomagnético Riel Din 2, botonera ON/OFF industrial, basculante luminoso y el contactor tripolar 16A. Para finalizar la sección, se han seleccionado el perfil estructural rectangular de dimensiones 50x30x3 [mm] y el acero ASTM A-36 aplicando el procedimiento de diseño a flexión y el manual de la construcción en acero (AISC). Los resultados obtenidos han sido verificados a partir de la simulación de la estructura de soporte en los programas Inventor Professional y SAP2000; donde se presentaron errores porcentuales, menores al 10%, asociados al mallado y a la combinación de cargas. Por otro lado, la simulación en Proteus 8 Professional permitió desarrollar el código de programación para el Arduino Mega 2560. Además, como resultado del diseño de materialización y detalle se obtuvieron los planos de conjunto, subconjunto y taller de los cuatro sistemas que conforman el equipo. Finalmente, para la implementación física total del equipo didáctico se ha determinado un valor de 4570.63 [USD] como el presupuesto aproximado requerido. |
| URI: | http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25012 |
| Tipo: | Trabajo de Integración Curricular |
| Aparece en las colecciones: | TIC - Ingeniería Mecánica (IM) |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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