Evaluación del impacto de intercambiadores de calor por tubos de cambio de fase sobre el rendimiento energético aplicado en un sistema de refrigeración por compresión de vapor

Abstract

La conciencia ambiental y el ahorro de energía son temas muy importantes en la actualidad ya que hay un alto crecimiento en la tasa de natalidad de la población mundial, el crecimiento de los países en desarrollo, el consumo de energía, y el calentamiento global. Los sistemas de refrigeración por compresión de vapor cada día son más implementados en el uso residencial y de oficinas, generando un mayor consumo de energía. Para mitigar este consumo energético, se implementó intercambiadores de calor por tubos de cambio de fase como una estrategia efectiva para mejorar la eficiencia energética de dicho sistema. Se conectó el sistema de intercambiadores de calor por tubos de cambio de fase al sistema de compresión de vapor mediante dos líneas de fluido: una que transportaba el fluido a los intercambiadores de calor por tubos de cambio de fase y otra que devolvía el fluido al sistema. Se tomaron mediciones de temperatura en diferentes puntos del sistema, como la salida del compresor, la entrada y salida de los intercambiadores, la entrada del condensador, la zona entre el capilar y el evaporador, y la salida del evaporador. Estas mediciones permitieron evidenciar los cambios de temperatura, las cuales se vieron reflejadas en una mejora de la carga térmica del equipo al reducir la temperatura del refrigerante a la entrada del condensador. Sin embargo, se observó una variación en la capacidad de enfriamiento de forma positiva. Hubo un aumento en la potencia, probablemente porque el compresor debe trabajar más para superar esta resistencia y mantener el flujo adecuado del refrigerante a través del sistema. No obstante, el Coeficiente de rendimiento (𝐶𝑂𝑃𝑅) del sistema de refrigeración con los intercambiadores de calor por tubos de cambio de fase indicó una mejora.