Simulació de cicles de refrigeració amb CoolProp
El present treball té com a objectiu el desenvolupament d’una eina de simulació per a l’anàlisi de cicles de refrigeració comercials, enfocant-se tant en configuracions de simple com de doble etapa. Aquest projecte s’emmarca dins del context actual de transició cap a sistemes més eficients energètic...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | catalán |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/445015 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/445015 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Refrigeration and refrigerating machinery Refrigerants -- Environmental aspects Energy conservation Refrigeració i màquines frigorífiques Refrigerants -- Aspectes ambientals Energia -- Estalvi Àrees temàtiques de la UPC::Energies |
| Sumario: | El present treball té com a objectiu el desenvolupament d’una eina de simulació per a l’anàlisi de cicles de refrigeració comercials, enfocant-se tant en configuracions de simple com de doble etapa. Aquest projecte s’emmarca dins del context actual de transició cap a sistemes més eficients energèticament i amb un menor impacte ambiental, responent a la necessitat creixent de disposar de recursos tècnics que permetin estudiar i comparar el comportament dels sistemes frigorífics davant l’ús de diferents fluids refrigerants. Per a la seva implementació, s’ha fet ús de la llibreria de codi obert CoolProp, reconeguda per la seva precisió en el càlcul de propietats termodinàmiques, la qual s’ha integrat en el programa de càlcul Mathcad Prime. Aquesta combinació permet una presentació clara i interactiva dels càlculs i facilita la visualització dels resultats, cosa que fa que l’eina resulti adequada tant per a l’àmbit docent com per a l’estudi i la recerca. El treball engloba el desenvolupament de diversos models teòrics basats en els principis de la termodinàmica clàssica, cobrint una àmplia gamma de cicles de refrigeració. Es parteix de cicles senzills de compressió de vapor i es desenvolupen configuracions més avançades, com sistemes amb economitzadors, injecció parcial o total de líquid, i cicles transcrítics amb CO₂, que són especialment rellevants en el context de la refrigeració sostenible. També s’aborden casos pràctics en què cal atendre serveis a diferents nivells de temperatura, com ara baixa temperatura (BT) i mitja temperatura (MT), aspecte habitual en instal·lacions comercials. Els resultats obtinguts mitjançant les simulacions mostren que la selecció adequada del refrigerant, combinada amb l’adopció de configuracions optimitzades del cicle, pot conduir a millores notables en el coeficient de rendiment (COP) i en la reducció del potencial d’escalfament global (GWP) del sistema. L’eina desenvolupada facilita l’estudi comparatiu entre diferents opcions i es presenta com una base sòlida per a futures millores o ampliacions. A més, aquest projecte s’ha realitzat amb una clara finalitat com a material de suport acadèmic, destinat a facilitar la comprensió dels cicles frigorífics per part d’estudiants i personal docent en l’àmbit de l’enginyeria. |
|---|