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

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Title: Análisis de la eficiencia de transferencia de calor utilizando un condensador con recirculación en un sistema de refrigeración por compresión de vapor
Authors: Caizatoa Guamba, Robinson David
Chamorro Morocho, Carlos Antonio
Advisor: Quitiaquez Sarzosa, William Giovanny
Abstract: The present project consists in the study of a heat pump assisted by solar energy with water recirculation arrangement. It uses a 12-24 V DC variable speed compressor, a copper plate as a 0.75 m2 evaporator manifold, an electronic expansion valve and condenser, the pump in charge of recirculating the water is a 110-volt centrifugal type. This system uses solar energy for water heating using R600a refrigerant, environmentally friendly for its physical and chemical properties. By studying the steam compression cooling system, mathematical analysis of the machine is allowed. Water heating occurs in the condenser thanks to the heat transfer that occurs between the refrigerant that circulates inside the copper tubes and the water in the shell. The recirculation arrangement consists in coupling a centrifugal pump to a 5-liter tank in which the coil is located. The testing periods were developed for recirculation arrangements and without recirculation for six months, using a weather station and recording experimental data at five-minute time intervals for an average of 4 hours per day, depending on weather conditions and the rate of radiation was intended to reach a maximum temperature of 45 ° C, where an operating coefficient (COP) between 5.67 and 9.83 is appreciated, finally the results obtained are compared analytically and graphically.
Translated 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.
Keywords: INGENIERÍA MECÁNICA
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
CALOR
CONDENSADORES DE VAPOR
REFRIGERANTES
EVAPORACIÓN
Issue Date: Aug-2019
URI: https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/17679
Language: spa
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