Estudio de diferentes alternativas de refrigerantes al R-134A para el aire acondicionado automotriz que trabaja en ciclos subcríticos

Este estudio presenta un análisis termodinámico de varios refrigerantes sobre la base del ciclo de refrigeración por compresión de vapor. El objetivo de esta investigación es encontrar numéricamente el refrigerante alternativo al R-134a mediante el modelado del ciclo de compresión de vapor utilizand...

Olles dieđut

Furkejuvvon:
Bibliográfalaš dieđut
Váldodahkki: Silva Espinoza, Diego Armando (author)
Eará dahkkit: Taipe Chariguamán, Marcos Efraín (author)
Materiálatiipa: bachelorThesis
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Almmustuhtton: 2022
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description Este estudio presenta un análisis termodinámico de varios refrigerantes sobre la base del ciclo de refrigeración por compresión de vapor. El objetivo de esta investigación es encontrar numéricamente el refrigerante alternativo al R-134a mediante el modelado del ciclo de compresión de vapor utilizando el software EES (Engineering Equation Solver), los intercambiadores de calor se modelaron empleando el método -NTU (Número de unidades de transferencia de calor), en el cual se dividieron por zonas, el compresor se modeló utilizando las curvas de eficiencias. Para la validación del modelo se utilizaron datos experimentales de sistemas de aire acondicionado similares, lo cual permitió representar el comportamiento real del sistema. Se realizó la comparación termodinámica del ciclo de compresión de vapor para todas las alternativas refrigerantes. Los parámetros de rendimiento incluyen: COP (Coeficiente de rendimiento), capacidad de refrigeración, potencia de entrada del compresor y temperatura de descarga. Estos parámetros se calculan a distintas velocidades de giro del compresor, temperatura del condensador de 13,5 ℃,17 ℃ y 21 ℃ y temperatura del evaporador de 25 ℃,35 ℃,45 ℃,55 ℃ y 65 ℃. El refrigerante R-152a mostró un aumento del 7% en el COP (Coeficiente de rendimiento), el refrigerante R-1234yf mostro una disminución del 9% en el COP (Coeficiente de rendimiento), los refrigerantes R-410A y R-32 presentaron una variación drástica con respecto al R-134a. Se determinó que el R-152a es un refrigerante que se puede utilizar como un reemplazo directo, los refrigerantes R-1234yf y R-290 se pueden utilizar como alternativas, pero se debe considerar en realizar modificaciones en la geometría del compresor o el evaporador. Finalmente se recomienda elaborar el modelado de forma independiente para los componentes del sistema y para cada uno de los refrigerantes ya que poseen diversas características.
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spelling Estudio de diferentes alternativas de refrigerantes al R-134A para el aire acondicionado automotriz que trabaja en ciclos subcríticosSilva Espinoza, Diego ArmandoTaipe Chariguamán, Marcos EfraínTECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍAANÁLISIS TERMODINÁMICOCICLO DE REFRIGERACIÓNCOEFICIENTE DE RENDIMIENTOCAPACIDAD FRIGORÍFICACONSUMO DEL COMPRESOREste estudio presenta un análisis termodinámico de varios refrigerantes sobre la base del ciclo de refrigeración por compresión de vapor. El objetivo de esta investigación es encontrar numéricamente el refrigerante alternativo al R-134a mediante el modelado del ciclo de compresión de vapor utilizando el software EES (Engineering Equation Solver), los intercambiadores de calor se modelaron empleando el método -NTU (Número de unidades de transferencia de calor), en el cual se dividieron por zonas, el compresor se modeló utilizando las curvas de eficiencias. Para la validación del modelo se utilizaron datos experimentales de sistemas de aire acondicionado similares, lo cual permitió representar el comportamiento real del sistema. Se realizó la comparación termodinámica del ciclo de compresión de vapor para todas las alternativas refrigerantes. Los parámetros de rendimiento incluyen: COP (Coeficiente de rendimiento), capacidad de refrigeración, potencia de entrada del compresor y temperatura de descarga. Estos parámetros se calculan a distintas velocidades de giro del compresor, temperatura del condensador de 13,5 ℃,17 ℃ y 21 ℃ y temperatura del evaporador de 25 ℃,35 ℃,45 ℃,55 ℃ y 65 ℃. El refrigerante R-152a mostró un aumento del 7% en el COP (Coeficiente de rendimiento), el refrigerante R-1234yf mostro una disminución del 9% en el COP (Coeficiente de rendimiento), los refrigerantes R-410A y R-32 presentaron una variación drástica con respecto al R-134a. Se determinó que el R-152a es un refrigerante que se puede utilizar como un reemplazo directo, los refrigerantes R-1234yf y R-290 se pueden utilizar como alternativas, pero se debe considerar en realizar modificaciones en la geometría del compresor o el evaporador. Finalmente se recomienda elaborar el modelado de forma independiente para los componentes del sistema y para cada uno de los refrigerantes ya que poseen diversas características.This study presents a thermodynamic analysis of various refrigerants based on the vapor compression refrigeration cycle. The objective of this research is to numerically find the alternative refrigerant to R-134a by modeling the vapor compression cycle using the EES (Engineering Equation Solver) software, the heat exchangers were modeled using the ε-NTU (Number of Units) method. of heat transfer), in which they were divided by zones, the compressor was modeled using the efficiency curves. For the validation of the model, experimental data from similar air conditioning systems were used, which allowed representation of the real behavior of the system. The thermodynamic comparison of the vapor compression cycle was carried out for all the refrigerant alternatives. Performance parameters include COP (Coefficient of Performance), refrigeration capacity, compressor input power, and discharge temperature. These parameters are calculated at different rotating speeds of the compressor, condenser temperatures of 13.5℃,17℃ and 21℃, and evaporator temperatures of 25℃,35℃,45℃,55℃ and 65℃. The R-152a refrigerant showed a 7% increase in the COP (Coefficient of Performance), the R-1234yf refrigerant showed a 9% decrease in the COP (Coefficient of Performance), the R-410A and R-32 refrigerants presented a drastic departure from R-134a. R-152a was determined to be a refrigerant that can be used as a drop-in replacement, R-1234yf and R-290 refrigerants can be used as alternatives, but consideration should be given to making modifications to the compressor or evaporator geometry. Finally, it is recommended to develop the modeling independently for the system components and each of the refrigerants since they have different characteristics.Escuela Superior Politécnica de ChimborazoTello Oquendo, Fernando MauricioVásconez Núñez, Daniela Carina2023-07-10T17:26:08Z2026-03-05T12:40:40Z2022-12-14info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfSilva Espinoza, Diego Armando; Taipe Chariguamán, Marcos Efraín. (2022). Estudio de diferentes alternativas de refrigerantes al R-134A para el aire acondicionado automotriz que trabaja en ciclos subcríticos. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/19004spaUDCTFM;65T00491info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/reponame:Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstname:Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstacron:ESPOCH2026-03-05T12:40:41Zoai:dspace.espoch.edu.ec:123456789/19004Institucionalhttp://dspace.espoch.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espoch.edu.ec/es/http://dspace.espoch.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:17502026-03-05T12:40:41Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazo - Escuela Superior Politécnica de Chimborazofalse
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