Diseño de un sistema de aire acondicionado de baja demanda de energía para autobuses de largo recorrido

La transmisión mecánica entre el motor de combustión interna y el compresor del aire acondicionado en vehículos de largo recorrido es responsable de un gran aumento en el consumo de combustible, dificulta el confort de los usuarios, es energéticamente ineficiente y impacta de forma negativa el ambiente. En búsqueda de dar solución a dicha problemática este trabajo explora nuevas alternativas y realiza un diseño de un nuevo sistema de aire acondicionado para buses donde el funcionamiento del compresor y el motor del automóvil sean independientes. El primer paso fue establecer las restricciones de potencia, espacio y peso que podía ofrecer el vehículo, de ahí evaluar las alternativas propuestas y dimensionar el sistema. Este sistema cuenta con un banco de baterías de 28.8 kWh de 12 módulos que alimenta a 3 compresores eléctricos DC de 4.5 kW nominales que a la vez son controlados por un sistema de control ON/OFF en cascada y el sistema es capaz de operar durante 1.5 horas autónomas. Del mismo modo se emplea un motor de imán permanente, donde anteriormente se ubicaba el compresor, que cumpla el papel de generador de corriente para la carga de las baterías. Con este nuevo sistema, se logró reducir el consumo de combustible entre 230 y 280 galones por año y el 12.5% de los costos asociados a la operación del sistema de aire acondicionado del vehículo. Así como también, el nuevo sistema resulta ser aproximadamente 30% más eficiente en cuanto a rendimiento respecto al equipo anterior. Sin embargo, los nuevos equipos empleados tienen altos costos de fabricación y aumentan considerablemente los costos operacionales. De igual forma, el nuevo sistema implementado representa un riesgo al proyecto tanto físico como normativo debido a la implementación de baterías de litio-ion en el vehículo. Y, por último, como aspecto secundario, el A/C diseñado es más amigable con el medio ambiente y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero.

• Autores: Guette Carrillo, Andrés Camilo; Aguas Acevedo, Jesús David; Coronado Uribe, Jose Manuel; Adechiny Castillo, Juan David; Jiménez Rojas, Daniel Alejandro; Arango Cuevas, Andrés Ricardo
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/11279
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/11279
• Palabra clave: Autobuses; Largo recorrido; Baterias; Compresor; Consumo; combustible; Aire acondicionado
• License: Universidad del Norte