Diseño de un Banco de Pruebas de Refrigeración Ecológico y Sustentable mediante el uso del Refrigerante R290 y Módulos Fotovoltaicos

Design of an Ecological and Sustainable Refrigeration Test Bench Using R290 Refrigerant and Photovoltaic Modules

Resumen

Esta investigación, tenía como objetivo proponer un diseño de un banco de pruebas ecológico de refrigeración, con uso de propano y paneles fotovoltaicos, a partir del estudio de su diseño, componentes y ejecución teórica, que permitiera experimentar con distintas mezclas de R290 su COP alcanzado con capacidad de refrigeración de 436 W. El banco de pruebas se presentó como un proyecto factible que plantea una solución a la carencia de bancos de pruebas en Venezuela relacionados al estudio de ciclos de refrigeración y de conversión de energía solar a eléctrica. Para ello, se decidió comenzar con la identificación de variables a través del software CoolPack ®. Se seleccionó el compresor EM2U3111U a través del catálogo técnico de Embraco, mediante el cálculo de la potencia mínima necesaria de 1/6 hp. Posteriormente, se diseñaron los condensadores y evaporadores como intercambiadoras de calor de tipo flujo cruzado recuperador, con capacidades de calor de 531 W y 436 W respectivamente. Seguidamente, se seleccionaron los instrumentos de expansión que mejor se acoplan al comportamiento de dicho fluido como lo fueron, el tubo capilar a LBM, la válvula termostática modelo TU/TC y la válvula electrónica AKV 10P. Conscientes de la potencia eléctrica que el compresor requiere para poder comprimir el volumen de R290 necesario, se procedió a determinar el panel solar monocristalino Techno Sun el cual permite proporcionar 195 W de potencia eléctrica, igualmente, se determinó el acumulador solar, un regulador solar, y un inversor. La investigación, además de poner en evidencia la viabilidad del R290 como refrigerante equivalente al R410A en cuestiones de COP (4.6), permitió demostrar un incremento de la eficiencia energética del 5% con respecto al R134a, y un excelente desempeño ecológico gracias a su nulo impacto como gas de efecto invernadero.