Diseño y construcción de una bomba de calor con R600a para el secado de 25 kg/día de arroz con cáscara mediante convección forzada - Alvarez Puetate, Marco Antonio (2020)
El presente proyecto está basado en el diseño y construcción de una bomba de calor para el secado de arroz con cáscara, el proceso termodinámico del equipo se fundamenta en un ciclo real de refrigeración por compresión de vapor, el fluido de trabajo es R600a, el cual se muestra como una alternativa ecológica frente a refrigerantes tradicionales con elevados potenciales de destrucción de la capa de ozono (ODP) y de calentamiento global (GWP), los principales equipos de refrigeración utilizados para la construcción de la bomba de calor son: dos compresores de 1/4 de hp los cuales se encuentran colocados en paralelo para aumentar el caudal y presión del sistema, un condensador de 7/8 hp, un evaporador de 3/8 de hp y una válvula de expansión. Los resultados alcanzados mediante numerosos ensayos permiten verificar la temperatura de ingreso y salida de cada uno de los equipos de refrigeración, con un enfoque especial al condensador pues será considerado para el estudio como un intercambiador de calor de flujo cruzado, el intercambiador es considerado de este tipo debido a que se utiliza dos ventiladores axiales para extraer el aire caliente del condensador y mediante convección forzada enviar ese aire hacia la olla de secado, la temperatura máxima alcanzada por el condensador en las diferentes pruebas fue de 72 °C, llegando a la olla de secado entre 42 y 44 °C, temperatura suficiente para lograr el secado del producto en aproximadamente 4 horas para una carga de 5 kg. El equipo fue puesto en marcha y probado en la ciudad de Guayaquil con una temperatura ambiente promedio de 30 °C, el tiempo de secado varía dependiendo de la humedad relativa del arroz, la temperatura ambiente y la carga, aumentando el tiempo de secado a mayor carga de producto y humedad relativa. Si bien la implementación de una bomba de calor en la industria para el secado de arroz representa una inversión elevada frente a técnicas de secado tradicionales y otras mediante combustibles fósiles, su gran ventaja se encuentra en los costos frente al uso del gas licuado de petróleo (GLP) y diésel, sin mencionar la disminución de emisiones de CO2 y el desarrollo de energía renovable.