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Análisis de la eficiencia de transferencia de calor utilizando un condensador con recirculación en un sistema de refrigeración por compresión de vapor

Abstract:

El presente proyecto consiste en el estudio de una bomba de calor asistida por energía solar con arreglo de recirculación de agua. Utiliza un compresor de velocidad variable de 12-24 V DC, una placa de cobre como colector evaporador de 0,75 m2, una válvula de expansión electrónica y condensador, la bomba encargada de recircular el agua es tipo centrifuga de 110 voltios. Este sistema aprovecha la energía solar para el calentamiento de agua utilizando refrigerante R600a, amigable con el medioambiente por sus propiedades físicas y químicas. Mediante el estudio del sistema de refrigeración por compresión de vapor se permite el análisis matemático de la máquina. El calentamiento de agua ocurre en el condensador gracias a la transferencia de calor que se produce entre el refrigerante que circula por el interior de los tubos de cobre y el agua que se encuentra en la coraza. El arreglo para la recirculación, consiste en acoplar una bomba centrifuga a un tanque de 5 litros dentro del cual se encuentra el serpentín. Los períodos de pruebas se desarrollaron para los arreglos de recirculación y sin recirculación durante seis meses, utilizando una estación meteorológica y registrando datos experimentales en intervalos de tiempo de cinco minutos durante un promedio de 4 horas diarias, dependiendo de las condiciones climáticas y el índice de radiación se pretendió alcanzar una temperatura máxima de 45 °C, donde se aprecia un coeficiente de operación (COP) entre 5.67 y 9.83, finalmente se compara analítica y gráficamente los resultados obtenidos.