Análisis numérico y comparación del comportamiento termodinámico de los refrigerantes R410A, R407C y R32 dentro de un condensador helicoidal, utilizado para la calefacción de un galpón de pollos de engorde

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Título : Análisis numérico y comparación del comportamiento termodinámico de los refrigerantes R410A, R407C y R32 dentro de un condensador helicoidal, utilizado para la calefacción de un galpón de pollos de engorde
Autor : Hernández López, Richard Alejandro
Toapanta Hidalgo, Jefferson Daniel
Director de Tesis: Calero Armas, María Cristina
Resumen traducido: This study consists in the analytical design of a heat pump through an analysis of the compression and condensation process that occurs in it and the possession the selected fluids. To analyze the aforementioned pump, the research proposes the use of various refrigerant fluids which are, the R410A, R407C and R32 to perform out a comparison to select the most suitable refrigerant for the application determined in this project which is, the generation of heating for a poultry housing with the purpose is to perfect the breeding development poultry for fattening and reducing energy consumption through a system that has a lower environmental impact than that produced by heating systems with LPG currently used. To understand and interpret the thermodynamic cycle that occurs in the heat pump, multiple CFD simulations of the critical element of study of the system were carried out, which is a helical condenser of the following dimensions: 95.3mm wide, 16.7mm between each step, external diameter of the tube of 9.5mm and internal diameter of 8.2mm. The results were tabulated from the simulations of the condenser using each of the refrigerants mentioned above and showed that under certain boundary conditions specified in the development of the study, all fluids condense completely in the critical element of analysis and that the refrigerants R407C and R410A show temperatures similar to the ideal temperature needed in a poultry house during the first week of the rearing of poultry.
Resumen : El presente estudio se enfoca en los criterios de diseño analítico y numérico computacional de Ansys (CFD), de un condensador tipo helicoidal perteneciente a una bomba de calor, a través del proceso de compresión y condensación. Por ende, se propone el uso de diversos fluidos refrigerantes los cuales son, R410A, R407C Y R32 con la finalidad de llevar a cabo una comparativa que permita seleccionar el refrigerante más adecuado para la aplicación propuesta la cual es, generar calefacción hacia un galpón de pollos mejorando su proceso de crianza, así como reduciendo el consumo de energía eléctrica. Para comprender e interpretar el ciclo termodinámico que actúa dentro la bomba de calor se realizaron múltiples simulaciones de tipo CFD del elemento crítico del sistema el cual es el condensador helicoidal mencionado mismo que posee las siguientes medidas: 95.3 mm de ancho, 16.7 mm entre cada paso, diámetro externo del tubo de 9.5 mm y diámetro interno de 8.2 mm. Los resultados se obtuvieron a partir de diversas simulaciones utilizando cada uno de los refrigerantes antes mencionados y mostraron que, bajo determinadas condiciones de borde especificadas en el desarrollo de la investigación, todos los fluidos condensan completamente y los refrigerantes R407C y R410A muestran temperaturas de salida similares a la ideal que se necesita en un galpón de pollos durante la primera semana de la crianza de las aves.
Palabras clave : MECÁNICA
ANÁLISIS NUMÉRICO
EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍA
REFRIGERANTES
MÁQUINAS DE VAPOR
CALEFACCIÓN
INDUSTRIA AVÍCOLA
Fecha de publicación : mar-2022
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/22275
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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