Estudio del fluido R1234yf como sustituto directo de bajo potencial de calentamiento global al R134a. Análisis teórico y evaluación experimental
El ciclo de compresión de vapor es el método más utilizado para la producción de frío. Para la realización de este ciclo es necesaria la utilización de un fluido frigorígeno. Desde sus orígenes estos fluidos han sufrido una constante evolución, buscando no ser peligrosos, ser eficientes y no ser dañ...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/669099 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/669099 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | cambio climático termodinámica ingeniería y tecnología mecánicas equipo de refrigeración 504 62 |
| Sumario: | El ciclo de compresión de vapor es el método más utilizado para la producción de frío. Para la realización de este ciclo es necesaria la utilización de un fluido frigorígeno. Desde sus orígenes estos fluidos han sufrido una constante evolución, buscando no ser peligrosos, ser eficientes y no ser dañinos para el medio ambiente. Actualmente, como consecuencia del impacto medioambiental sobre el calentamiento global producido por los fluidos frigorígenos más utilizados, los HFC, se están estudiando nuevos fluidos alternativos de bajo potencial de calentamiento global. La tesis que se presenta tiene como objetivo la evaluación del fluido de bajo potencial de calentamiento global R1234yf como substituto directo al R134a en ciclos de compresión de vapor. La metodología utilizada se ha basado en la evaluación teórica y experimental del uso del R1234yf , como alternativa de sustitución directa al R134a. Para ello se ha realizado una revisión de las alternativas de bajo PCM en los sistemas de compresión de vapor, centrándonos en el R1234yf como sustituto directo a estudiar. Posteriormente, se ha efectuado una evaluación teórica del comportamiento esperado de dicho fluido en comparación con el refrigerante R134a. Finalmente, se ha realizado una completa evaluación experimental del R1234yf como fluido de sustitución directa al R134a. La principal conclusión obtenida en el estudio teórico ha sido que el comportamiento presentado por R1234yf y R134a es muy similar, presentando el R1234yf reducciones en la potencia frigorífica del orden del 3% al 11% respecto al R134a, temperaturas de descarga de un 5% a un 12% inferiores al R134a y una eficiencia frigorífica (EER) entre un 2% y un 11% inferior al R134a. Con la introducción de un intercambiador de recalentamiento subenfriamiento (IRS), las diferencias se reducen significativamente, igualándose las potencias frigoríficas y la EER para una eficiencia del IRS del 50%. Respecto al estudio experimental, se ha validado el comportamiento esperado en el estudio teórico, siendo las potencias frigoríficas obtenidas con el R1234yf entre un 5% y un 15% inferiores al R134a, las temperaturas de descarga de un 3% a un 4% inferiores al R134a, y la EER entre un 4% y un 11% inferiores al presentado por el refrigerante R134a. Tal y como se ha estudiado en el caso teórico, la introducción de un IRS reduce estas diferencias y, en el caso de nuestro banco de ensayos, al introducir un IRS con una eficiencia de entre un 17% y un 25% la potencia frigorífica es de un 0% a un 8% superior en el R134a y la EER es de un 4% a un 10% superior en el refrigerante R134a. |
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