Diseño e implementación de un sistema de enfriamiento para unidades HPU marca MTS

Abstract

Este trabajo se realiza con el fin de poder analizar la mejor forma de utilizar el recurso acuífero en la refrigeración de los equipos HPU (Unidades de alta presión por sus siglas en inglés) instalados en los laboratorios del Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (LanammeUCR) y optimizar el proceso por el cual se realizan pruebas a materiales con ayuda de estos equipos. La problemática se da en el sistema de refrigeración que poseen estas unidades, ya que el agua después de enfriar los equipos sale caliente y se vierte a la alcantarilla, produciendo un gasto enorme e innecesario, económico, energético y más importante, el recurso en litros de agua potable, por lo que se ve en la necesidad de realizar un diseño que resuelva este problema. Para el desarrollo de la presente investigación se realizan diferentes estudios, con base en ellos se tomarán decisiones para la puesta en marcha del sistema que se diseñará, se seleccionarán equipos y sistemas que cumplan las necesidades de lo diseñado y se reduzca en forma significativa el desperdicio del agua utilizada, además de la viabilidad económica del mismo. Tales estudios se harán por medio de cálculos, se tomarán en cuenta equipos eléctricos como: - Bombas. - Motores. - Electroválvulas. - Ventiladores. - Centros de carga. - Cableado eléctrico, entre otros que se considerarán más adelante. Además, se harán cálculos para poder determinar los equipos mecánicos a instalar, tales como: - Tuberías. - Válvulas de paso. - Tanques de captación de agua. - Cálculos de pérdidas de presión. Por último, se harán cálculos como de energía, ahorro energético y económico, gastos de implementación, todo esto con el fin de poder demostrar la viabilidad del proyecto a implementar, así pues, se tomarán en cuenta los costos para su compra, instalación y ponerlo a trabajar, y con base en estos factores el tiempo del retorno de la inversión.

This project is carried out at Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (LanammeUCR) labs. The purpose is to analyze the best way of using aquifer resources in the refrigeration of HPU equipments (High Pressure Units) installed in the lab as well as to optimize the process by which materials tests is done using this equipment. The problem appears in the refrigeration system that these units have since the water, after cooling the equipment, comes out in a hot way and pours into the drains, causing an enormous and unnecessary economic and energetic waste, and most importantly, the loss of litters of the potable water resource. That is why, it is necessary the need to create a design that solves this problem. Several studies are done to develop this project; based on them, decisions about the implementation of the designed will be made. In this way, the equipments and systems that fulfill the needs of the designed project will be selected reducing significantly the waste of water as its economic viability. These studies will be done by calculation, so electrical equipment such as the following ones will be considered: - Pumps - Motors. - Electrovalves - Fans - Charge centers - Electrical wiring, among others that will be consideres later on. Besides that, calculations are going to be made to determine the mechanical equipment to be installed, such as: - Pipes - Pass valves - Water container tank - Pression loss and others to be implemented. Finally, calculations such as energy and economic savings, and implementation costs will be done with the purpose of proving the project to be carried out is viable. In this way, purchasing and installation costs will be taken into account and based on these factors, the time of the investment return.