Estudio de factibilidad para el uso de refrigerantes R134a, R123, R600a en una bomba de calor asistida por energía solar utilizando un compresor de 1/6 hp

Abstract

El presente proyecto radica en el diseño y construcción de una bomba de calor de expansión directa asistida por energía solar, la cual está compuesta por: un colector-evaporador de placa plana elaborado en aluminio revestido con pintura negra, con un área de 1 m2. Consta también de un compresor de 1/6 hp que utiliza R600a como fluido de trabajo. El condensador fue elaborado a partir de tubería de cobre de 0,716 mm de espesor, en diámetros de 1/4'’ y 3/16’’. Las pruebas realizadas consistieron en la obtención de datos experimentales observados cada 5 minutos en cuatro diferentes ensayos al día, con un periodo promedio de 70 minutos por cada ciclo de funcionamiento del equipo, cuyo objetivo fue elevar la temperatura del agua hasta cerca de 45 °C. La temperatura máxima observada en las pruebas dentro del tanque de almacenamiento de agua fue de 45,3 °C en un período de 75 minutos. El sistema estuvo sometido a condiciones climáticas variantes, hubo días sobre todo despejados, con un valor promedio de radiación de 556.75 W/m2 y a una temperatura ambiente promedio de 20.7 °C. En la práctica un sistema de este tipo presenta una inversión inicial elevada, sin embargo, puede ser recuperada a largo plazo, además de ser amigable con el medio ambiente al no usar combustibles fósiles y disminuir la producción de cientos de kilogramos de CO2 al año.