Rendimiento de bombas de calor trabajando con varios refrigerantes para la producción de agua caliente sanitaria

Daniela Vásconez Núñez, Jhonatan Suárez Espinosa, Fernando Tello Oquendo

Resumen


El objetivo de este trabajo es comparar el rendimiento de bombas de calor trabajando con varios refrigerantes para la producción de agua caliente sanitaria (ACS). Los refrigerantes considerados fueron R-134a, R-290, R-410A, R-407C, R-513A, R-1234yf, R-454C, R-32. Primeramente, se calculó la demanda de ACS de agua caliente para una vivienda de 5 personas, posteriormente se estimó la potencia requerida en el condensador de la bomba de calor considerando una acumulación del 30%. Luego de determinar el volumen del tanque de acumulación de ACS, se dimensionaron los componentes de la bomba de calor y se seleccionó el modelo de compresor para cada refrigerante. Finalmente, estimó el rendimiento medio estacional para cada refrigerante bajo condiciones climatológicas de la ciudad de Riobamba, utilizando polinomios AHRI para determinar los parámetros de funcionamiento de la bomba de calor bajo diferentes condiciones de operación. Los resultados, muestran que, considerando modelos comerciales de compresores para bombas de calor y bajo condiciones nominales de funcionamiento (Te=2.5ºC, Tc=65ºC), con el refrigerante R-290 se consigue un mayor COP y su SPF es el mejor de todos los refrigerantes analizados, siendo aproximadamente un 21% mejor que con el R-32.


Palabras clave


Agua caliente sanitaria (ACS); Bombas de calor; Refrigerantes; Rendimiento medio estacional (SPF).

Texto completo:

PDF HTML XML

Referencias


IIGE, “Balance Energético Nacional 2021,” Minist. Energía y Minas, p. 181, 2022.

E. S. Pinto, T. Gronier, E. Franquet, and L. M. Serra, “Opportunities and economic assessment for a third-party delivering electricity, heat and cold to residential buildings,” Energy, vol. 272, 2023, doi: 10.1016/j.energy.2023.127019.

F. M. Tello-oquendo, B. A. López-Romero, D. C. Vásconez-Núñez, and G. E. Miño-cascante, “Rendimiento de bombas de calor con ciclo de compresión de simple etapa y ciclo de compresión de doble etapa con inyección de vapor para producción de agua caliente sanitaria,” Inf. tecnológica, vol. 33, no. 1, pp. 215–224, 2022, doi: 10.4067/s0718-07642022000100215.

K. R. Deutz et al., “Modeling and Experimental Study of a Heat Pump Water Heater Cycle,” Int. Compress. Eng. Refrig. Air Cond. High Perform. Build. Conf., pp. 1–10, 2016.

S. Sarabia-Escriva, Emilio-José; Soto-Francés, Víctor-Manuel ; Pinazo-Ojer, José-Manuel; Acha, “Economic and environmental analysis of domestic hot water systems for single-family homes,” Energy Build., vol. 286, 2023.

X. Masip, E. Fuser-palop, C. Prades-gil, J. D. Viana-fons, and J. Payá, “Case study of electric and DHW energy communities in a Mediterranean district,” vol. 178, no. March, 2023, doi: 10.1016/j.rser.2023.113234.

S. Wang et al., “Performance analysis on parallel condensing air-source heat pump water heater system,” Energy Reports, vol. 8, pp. 398–414, 2022, doi: 10.1016/j.egyr.2022.01.212.

C. Mateu-Royo, A. Mota-Babiloni, J. Navarro-Esbrí, and Á. Barragán-Cervera, “Comparative analysis of HFO-1234ze(E) and R-515B as low GWP alternatives to HFC-134a in moderately high temperature heat pumps,” Int. J. Refrig., vol. 124, pp. 197–206, Apr. 2021, doi: 10.1016/J.IJREFRIG.2020.12.023.

IDAE, Guia Tecnica. Agua caliente sanitaria central. 2010.

CEN and COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN, “UNE-EN 12900,” 2014.

E. N. Peris, “Diseño y evaluación de diferentes sistemas de producción de agua caliente sanitaria en el colegio mayor galileo galilei,” p. 125, 2016.

Lapesa, “Calidad contrastada y máxima capacidad en acumulación CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN.” p. 10, 2022.

“Calcula con Atecyr - FRIO.” http://www.calculaconatecyr.com/bpfrio.php (accessed Mar. 02, 2023).

“Software Copeland Select | Emerson ES.” https://climate.emerson.com/es-es/tools-resources/copeland-select-software (accessed Mar. 02, 2023).




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v8i3.5431

Enlaces de Referencia

  • Por el momento, no existen enlaces de referencia
';

Bookmark and Share




Polo del Conocimiento              

Revista Científico-Académica Multidisciplinaria

ISSN: 2550-682X

Casa Editora del Polo                                                 

Manta - Ecuador       

Dirección: Ciudadela El Palmar, II Etapa,  Manta - Manabí - Ecuador.

Código Postal: 130801

Teléfonos: 056051775/0991871420

Email: polodelconocimientorevista@gmail.com / director@polodelconocimiento.com

URL: https://www.polodelconocimiento.com/