Acondicionamiento de Aire (ATA 21)

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Acondicionamiento de Aire (ATA 21)

Alumno: Tati Valentina Giulia Materia: Operación y Mantenimiento de Sistemas Aeronáuticos Docente: Varela Luis Curso: 5° I A.T.A Fecha de entrega: 20/11/20

Nota:

Tati Valentina Giulia

5° A.T.A

Cuestionario 1. ¿Cuáles son los factores que intervienen en la operación del sistema de acondicionamiento de aire del avión? 2. ¿Qué se necesita para mantener la presión de la cabina dentro de los limites fisiológicos? 3. Definir. Acondicionamiento del aire de cabina. 4. Describir cada uno de los tipos principales de sistemas de refrigeración, y cuales son algunas de las pautas de aplicación de estos sistemas. 5. ¿Cuáles son los tipos principales de calefacción de cabina? 6. ¿Cuáles son los componentes básicos de un sistema de acondicionamiento por aire? Función de cada uno de ellos. 7. ¿Cuáles son los tipos de máquinas de acondicionamiento de aire? Explicar brevemente el principio de funcionamiento de cada una, utilizando el gráfico correspondiente. 8. ¿Cuál es la función del sistema de distribución del aire acondicionado? ¿Cuál es su mejor diseño? 9. En la distribución del aire, ¿cuáles son las tres posiciones de salida del aire?

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Desarrollo 1. La temperatura del aire, su contenido de humedad, la presión y la propia calidad del aire son factores que intervienen en la operación del sistema de acondicionamiento de aire del avión.

2. Para mantener la presión de cabina dentro de límites fisiológicos se requiere la presurización del aire acondicionado destinado a cabina.

3. El acondicionamiento de aire de cabina es el conjunto de técnicas que controlan las siguientes funciones: calefacción, refrigeración, humidificación, deshumidificación, ventilación y presurización del aire de la cabina de vuelo y de pasajeros.

4. Tipos de sistemas de refrigeración: •

Sistemas de refrigeración por aire: se basan en el principio de eliminación de calor por la transformación de la energía calorífica en trabajo mecánico, y funcionan con aire sangrado del compresor del turborreactor. Se emplean en aviones reactores comerciales.

•

Sistemas de refrigeración de ciclo por vapor: la refrigeración de la cabina se obtiene mediante la evaporación de un liquido refrigerante en una maquina especial. Al contrario del sistema anterior, este es un sistema cerrado donde la evaporación del líquido absorbe el calor de la cabina.

Pautas de aplicación → Los sistemas de ciclo por aire permiten todas las funciones del acondicionamiento del aire de cabina, incluida la presurización, que no está presente en las máquinas de ciclo por vapor. → Los sistemas de ciclo por aire tienden a ser más ligeros de peso → El movimiento de grandes cantidades del aire en el sistema de cabina requiere sistemas de ciclo por aire. El sistema de ciclo por vapor se adapta mejor a la refrigeración de pequeños volúmenes de cabina. → El sistema de ciclo por vapor tiene mejores rendimientos que el de ciclo por aire y posee, además, una capacidad de refrigeración en tierra no igualada.

5. Hay tres tipos principales de sistemas de calefacción de cabina: •

Por aire caliente

•

Calefacción eléctrica

•

Calefacción mediante calentadores de combustión

6. El sistema de acondicionamiento de ciclo por aire está constituido por los siguientes elementos básicos: •

Sistema de sangrado de aire del compresor

•

Conducto de entrada de aire sangrado y junta de expansión: conducto que lleva el aire caliente del compresor al circuito neumático del avión. La función de la junta es permitir los cambios dimensionales del conducto por efecto de la temperatura.

•

Cambiador de calor: es un radiador gas a gas (aire-aire, en este caso) que disminuye la temperatura del aire caliente sangrado del compresor.

•

Válvula de entada de aire exterior (Ram aire): su función es controlar el gasto de aire de impacto que pasa por el cambiador de calor.

•

Máquina de acondicionamiento de aire (Pack): su función es enfriar todo o parte del aire sangrado del compresor del motor hasta el grado que precisa la temperatura del aire destinado a la cabina.

•

Sistema de separación de agua: previene la condensación del agua. 3

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•

Unidad de control de la temperatura del aire: su función es amortiguar los efectos que los cambios de las condiciones de vuelo tienen sobre la temperatura del aire de cabina.

•

Sistema de presurización y ventilación de cabina, y sistemas de indicación y de alarma en cabina: son interfaces del sistema con otros del avión.

7. Hay tres tipos de máquinas de acondicionamiento de aire: •

Tipo turbofán

•

Tipo simple de presión autoreforzada (máquina bootstrap)

•

Tipo de tres ruedas, también de presión autoreforzada (máquina three-wheel bootstrap)

Tipo turbofán El aire a presión, sangrado del compresor, entra en la máquina y pasa por el cambiador de calor, el cual está bañado por la corriente de aire de impacto procedente de una toma exterior del avión. La presión del aire de impacto es reforzada por el ventilador. Este circuito forma la corriente de aire que pasa por el cambiador de calor. El aire sangrado del compresor sale del cambiador de calor a temperatura similar, pero superior a la que posee la corriente de aire exterior de impacto. Luego, pasa a la turbina de refrigeración donde experimenta una fuerte caída de temperatura, disminuyendo la presión del aire sangrado en la turbina (expansión), y su valor se aproxima al que se necesita en cabina. La turbina de la máquina absorbe el trabajo de la expansión en forma de movimiento de rotación, y lo entrega al ventilador, proporcionando a éste un par de giro para su movimiento.

Tipo simple de presión autoreforzada (máquina bootstrap) Es similar a la anterior con la diferencia de que la turbina de refrigeración acciona un rodete compresor en el circuito de aire destinado a la cabina. La salida de aire a cabina es por D. La letra A es la entrada de aire sangrado y el conducto B-C es el circuito de aire de impacto:

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El rodete compresor está instalado en el conducto de salida del cambiador de calor primario, y su función es aumentar la presión del aire en la línea de sangrado. La corriente se enfría en el cambiador primario antes de entrar en el compresor de la máquina. Luego, una vez que pasa por el compresor y aumenta su temperatura, el aire se vuelve a enfriar en otro cambiador de calor (secundario), y de ahí pasa a la turbina de refrigeración. ➔ El ventilador se mueve mediante un motor eléctrico independientemente.

Tipo de tres ruedas, también de presión autoreforzada (máquina three-wheel bootstrap) Tiene tres rodetes montados en un mismo eje: el rodete ventilador, el compresor y la turbina. Por lo tanto, la turbina de refrigeración acciona tanto el compresor de aire de la máquina como el ventilador situado en el circuito de aire de impacto B.C. No se necesita un motor eléctrico para hacer girar el ventilador.

8. La función del sistema de distribución de aire acondicionado es crear una combinación adecuada de temperatura, humedad y movimiento del aire en el interior de la cabina.

9. Las tres posiciones de salida del aire son: techo, laterales, y el piso.

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