Regresar

Evaluación del rendimiento de una bomba de calor asistida por energía solar que funciona con un compresor de 1/6 hp mediante el uso de refrigerantes R12 - R407C - R410A como fluidos de trabajo.

Abstract:

La presente investigación presenta el análisis del rendimiento de una bomba de calor asistida por energía solar de expansión directa evaluando los refrigerantes R12, R410A, R407C y R290 como posibles fluidos de trabajo, los componentes de dicha bomba son: un compresor de 1/6 hp, una válvula de expansión electrónica, un condensador de cobre, y una placa colectora que funciona como evaporador pintada de negro para incrementar la absortividad de dicha placa. Debido a la situación ambiental del planeta se ha investigado las características de los refrigerantes mencionados anteriormente y se ha realizado el análisis ambiental correspondiente, por lo que se propone el uso del refrigerante más amigable con el planeta, este refrigerante es el R290, refrigerante del cual se han obtenido sus propiedades termodinámicas a través de la base de datos proporcionada por el software EES. Las pruebas realizadas han sido tabuladas con datos experimentales tomados cada cinco minutos en cuatro diferentes días realizando cinco ensayos al día evaluando diferentes situaciones climatológicas. La temperatura máxima del agua a la que se llegó en las pruebas es 45 °C, el tiempo en que el equipo toma en calentar el agua, así como la eficiencia de este, dependen de la condición climatológica que se tiene, por ejemplo, en días despejados con una radiación promedio de 422.35 W⸱m-2 y una temperatura ambiente de 14.26 °C el equipo demoró 40 minutos en alcanzar la temperatura de 45 °C. La eficiencia del sistema con asistencia solar estuvo en un rango óptimo obteniendo valores para el coeficiente de operación (COP) entre 3.58 y 6.09, dándose los valores más altos en horas de la mañana. La implementación del sistema de bomba de calor pretende reducir las emisiones de CO2 producidas por equipos tradicionales de calentamiento de agua, adicionalmente con el refrigerante seleccionado evitar el daño a la capa de ozono y reducir la emisión de gases provocan el efecto invernadero. Para la obtención de datos como radiación, temperatura ambiente y velocidad del viento se utilizó una estación meteorológica de tipo inalámbrica, que cuenta con una pantalla digital para visualizar los datos medidos, además equipos de medición de temperatura como pirómetro y una cámara termográfica marca Fluke modelo Ti200.