Diseño y construcción de una bomba de calor asistida por energía solar utilizada para el calentamiento de agua con una capacidad de 60 l/día

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Título : Diseño y construcción de una bomba de calor asistida por energía solar utilizada para el calentamiento de agua con una capacidad de 60 l/día
Autor : Simbaña Gallardo, Ángel Isaac
Toaquiza Tipantuña, Victor Eduardo
Director de Tesis: Quitiaquez Sarzosa, William Giovanny
Resumen traducido: Este proyecto consiste en el diseño de una bomba de calor asistida por energía solar de expansión directa; consta de un colector-evaporador de placa plana descubierto fabricado en aluminio, con una emisividad de 0,09. Además, se ha instalado un compresor de velocidad variable con una velocidad máxima de 3 600 rpm. El condensador está fabricado con tubería de cobre de 0,716 mm de espesor, en diámetros de 1/4'’ y 3/16’’. Los resultados obtenidos fueron tabulados con datos experimentales tomados cada 5 minutos en cuatro diferentes ensayos con una duración de 45 minutos por cada proceso de calentamiento. La temperatura máxima alcanzada por el agua en el tanque de almacenamiento fue de 47,6 °C en un período de 90 minutos. La bomba de calor fue probada bajo distintas condiciones climáticas. En días despejados, con un valor promedio de radiación de , a una temperatura ambiente de 22,8 °C, se pudo obtener agua a una temperatura de 41,9188 °C; de igual manera, en un clima lluvioso y completamente nublado, con una radiación promedio de y 16,4 °C de temperatura ambiente, la temperatura máxima del agua fue 34,8899 °C. La implementación de un sistema solar conlleva un elevado costo inicial, el mismo que puede ser recuperado, aunque en largo plazo; sin embargo, un sistema solar térmico o fotovoltaico tiene una vida útil muy extensa, pero, sobre todo, contribuyen con el medio ambiente al dejar de utilizar combustibles fósiles o energía eléctrica. En particular, la implementación de esta bomba de calor puede dejar de emitir de CO2 al año. Adicionalmente, fue utilizada una estación meteorológica para la obtención de parámetros climáticos, tales como temperatura ambiente, velocidad del viento y radiación incidente.
Resumen : This project is about designing a direct expansion solar assisted heat pump. It consists of a bare flat plate collector-evaporator built in aluminum, with an emissivity of 0,03. Also, a variable speed compressor with a maximum speed of 3 600 rpm was installed. Condenser is built in a copper pipe with a thickness of 0,716 mm, in 1/4'’ y 3/16’’ diameters. Results obtained were tabulated with experimental data taken every 5 minutes in four different tests with a duration of 45 minutes for each heating process. The top temperature reached by water in the storage tank was 47,6 °C in a period of 90 minutes. The heat pump was tested in different climatic conditions. On clear days, with an average radiation value of , at an ambient temperature of 22,8 °C, it was possible to obtain water at 4,19188 °C. Similarly, in a rainy day and completely cloudy weather, with an average radiation of and 16,4 °C of ambient temperature, the maximum water temperature was 34,8899 °C. Implementing a solar system involves a high initial cost, it can be recovered, although in a long term. However, a solar system, thermal or photovoltaic, has an extend useful life, but above all, these systems contribute with the environment, due they don’t use fossil fuels or electrical energy. Implementing this heat pump can stop CO2 emissions per year. Finally, a meteorological station was used to get climatic parameters, such as ambient temperature, wind speed and incident radiation.
Palabras clave : DISEÑO DE MÁQUINAS
BOMBAS DE CALOR
ENERGÍA SOLAR
CALENTADORES DE AGUA POR ENERGÍA SOLAR
Fecha de publicación : ene-2018
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/14974
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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