{"id":761,"date":"2019-01-25T08:49:32","date_gmt":"2019-01-25T07:49:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.atecyr.org\/blog\/?p=761"},"modified":"2021-06-11T10:42:35","modified_gmt":"2021-06-11T08:42:35","slug":"analisis-y-comparativa-de-sistemas-de-subenfriamiento-en-sistemas-de-refrigeracion-de-co2-en-climas-calidos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.atecyr.org\/blog\/2019\/01\/25\/analisis-y-comparativa-de-sistemas-de-subenfriamiento-en-sistemas-de-refrigeracion-de-co2-en-climas-calidos\/","title":{"rendered":"An\u00e1lisis y comparativa de sistemas de subenfriamiento en sistemas de refrigeraci\u00f3n de CO2 en climas c\u00e1lidos por Laura Nebot Andr\u00e9s"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>
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Laura Nebot Andr\u00e9s <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Primer Premio de Atecyr HVACR 2018 (Socio de Atecyr N\u00ba 10449)<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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OBJETIVO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La refrigeraci\u00f3n y el\naire acondicionado consumen un 17% de la energ\u00eda el\u00e9ctrica en el mundo y son\nresponsables del 2% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero, debido a los refrigerantes utilizados. Es por ello\nque se deben dise\u00f1ar desarrollar equipos eficientes y\nresponsables con el medio ambiente. La Reglamentaci\u00f3n\nEuropea F-Gas tiene como objeto menguar el impacto\nmedioambiental de estos sistemas, reduciendo la cantidad de HFCs con\nelevado potencial de calentamiento global hasta un 79% para 2030. Como consecuencia, es necesaria la b\u00fasqueda de soluciones con refrigerantes de bajo GWP. En concreto, para refrigeraci\u00f3n\ncomercial centralizada, el CO2<\/sub> se vislumbra como el\nmejor refrigerante, ya que posee un GWP=1, no es t\u00f3xico, no inflamable y\npresenta buenas caracter\u00edsticas de transmisi\u00f3n de calor. Su uso se ha\ngeneralizado en los \u00faltimos a\u00f1os en los pa\u00edses m\u00e1s fr\u00edos de Europa, sin\nembargo, en climas c\u00e1lidos su rendimiento se ve reducido de manera significativa. Este\ntrabajo tiene como objeto la b\u00fasqueda y estudio de equipos de CO2<\/sub> competitivos en\nregiones cuya temperatura media anual supera los 12\u00baC para as\u00ed reducir las emisiones y adaptarse a la normativa, respondiendo a la necesidad tanto ambiental como\ntecnol\u00f3gica.  <\/p>\n\n\n\n

METODOLOG\u00cdA<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Los ciclos estudiados son el ciclo de CO2<\/sub> con subenfriamiento mec\u00e1nico dedicado (DMS) y el ciclo con subenfriamiento mec\u00e1nico integrado (IMS). El prop\u00f3sito de ambos es subenfriar el CO2<\/sub> a la salida del gas-cooler para aumentar la capacidad frigor\u00edfica espec\u00edfica del ciclo. Estos subenfriamientos permiten adem\u00e1s reducir la presi\u00f3n de descarga, reduciendo el trabajo de compresi\u00f3n. En el estudio te\u00f3rico se han simulado ambos ciclos en diferentes condiciones de trabajo y varios niveles de evaporaci\u00f3n, obteniendo los valores de subenfriamiento \u00f3ptimo y presi\u00f3n de descarga \u00f3ptima, es decir, aquellos para los cuales el COP del ciclo es m\u00e1ximo. Para todas las condiciones de estudio, ambos ciclos de subenfriamiento mejoran el COP de la planta y tambi\u00e9n incrementan su capacidad frigor\u00edfica. Los resultados obtenidos se compraran al ciclo base, cuantificando los incrementos de capacidad y COP conseguidos por el subenfriamiento, siendo m\u00e1s beneficioso el uso de estos sistemas de apoyo cuanto mayor es la temperatura ambiente. <\/p>\n\n\n\n

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Estos c\u00e1lculos han permitido el dimensionamiento de la planta para su ensayo experimental. En ella se ha testado el ciclo con y sin DMS para dos niveles de evaporaci\u00f3n y tres temperaturas ambiente, realizando un barrido en las presiones de descarga que permite identificar la existencia de un punto \u00f3ptimo de trabajo y corroborar as\u00ed los resultados te\u00f3ricos. Trabajando a velocidad nominal del compresor auxiliar, es decir, sin llegar a los grados de subenfriamiento \u00f3ptimo, se han obtenido incrementos de hasta un 26% en COP para una temperatura ambiente de 40\u00baC y un nivel de evaporaci\u00f3n de 0\u00baC y un 39% en la capacidad frigor\u00edfica. <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

El\nestudio econ\u00f3mico refleja la viabilidad de la implantaci\u00f3n de estos sistemas en\nclimas c\u00e1lidos, con paybacks inferiores a dos a\u00f1os para plantas de m\u00e1s de 40kW,\nrentabilidades superiores al 50% y tasas internas de retorno muy elevadas.<\/p>\n\n\n\n

CONCLUSIONES<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El estudio de los ciclos ha\nmostrado que ambos ciclos de subenfriamiento dedicado aumentan el COP y la\ncapacidad del ciclo base pero el IMS lo hace en mayor medida: <\/p>\n\n\n\n

  • COP:\nentre 13% y 29% para To=-10\u00baC y entre 9% y 20% para To=0\u00baC <\/li>
  • Qo<\/sub>\nentre 23% y 60% para To=-10\u00baC y  entre\n16% y  49% para To=0\u00baC. <\/li><\/ul>\n\n\n\n

    Asimismo\nlos ensayos experimentales del subenfriamiento mec\u00e1nico dedicado verifican las\ntendencias obtenidas en los resultados te\u00f3ricos. El estudio de viabilidad\necon\u00f3mica permite no recomendar la implementaci\u00f3n de estos sistemas en climas\nfr\u00edos (Tm<\/sub><12\u00baC). Por otro lado, observamos que para plantas de\ntama\u00f1o superior a 40kW ambos sistemas de subenfriamiento mec\u00e1nico son una\nalternativa muy recomendable, que adem\u00e1s permite adaptarse a la F-Gas, siendo\nel IMS el sistema m\u00e1s beneficioso tanto energ\u00e9tica como econ\u00f3micamente. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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