Cesar Alejandro Galicia Rosas Luis Antonio Merlín Soria

Coautores

M. en I. Humberto Eduardo González Bravo Dr. Rubén José Dorantes Rodríguez

Raúl Edgar Alanis Ocádiz, Heber Gerzayn Oviedo López,

Jorge Ramírez Muñoz

Evaluación energética de un refrigerador doméstico sometido a diferentes

temperaturas ambiente.

Antecedentes y Justificación

NOM-015-ENER-2002

NOM-015-ENER-2012

General: Elaborar unprotocolo de pruebas para la elaboración de un diagnóstico energético en un refrigerador doméstico. Específicos:

1) Establecer la instrumentación de pruebas para la

medición de un diagnostico energético en un refrigerador doméstico.

2) Instrumentar un refrigerador domestico abordando parámetros de temperatura presión y flujo.

3) Medir parametros térmicos y/o eléctricos para la realización de un diagnostico energético en un refrigerador doméstico.

Resumen

3. Medición y Resultados

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000

Tem

pera

tura

[°C]

Tiempo [s]

Temperaturas externas al ciclo a T amb= 32.2°C

C1

C2

C3

R1

R2

R3

E1

E2

E3

E4

Resultados

Resumen de las pruebas 20, 32.2, y 40°C Promedios Tamb = 20°C

Tamb = 32.2°C

Tamb = 40°C

Congelador [°C] -4.62 -5.84 -4.91

Refrigerador [°C] 10.15 9.77 10.06

Exterior [°C] 21.21 32.56 40.95

Promedios Tamb = 20°C Tamb = 32.2°C Tamb = 40°C

RTD1 [°C] 21.53 33.83 42.45

RTD2 [°C] 39.67 55.62 66.90

RTD3 [°C] 31.49 44.19 53.07

RTD4 [°C] -26.12 -25.37 -23.88

Promedios Tamb = 20°C Tamb = 32.2°C Tamb = 40°C

P1 [kPa] 5.54 12.98 20.56

P2 [kPa] 706.08 1021.11 1294.42

P3 [kPa] 697.38 1015.78 1290.12

P4 [kPa] 12.46 19.07 26.69

Promedios Tamb = 20°C Tamb = 32.2°C Tamb = 40°C

Flujo másico [Kg/h] 4.18 2.75 2.08

La variación en la temperatura dentro de la cámara es consecuencia de la distribución de aire frio o caliente según el caso que existe en el interior de la cámara

Para el caso de la presión observamos incrementos al aumentar la temperatura ambiente

La temperatura de entrada del evaporador es constante, obedece a la temperatura ambiente. El diferencial de intercambio de calor entre el condensador y el ambiente varia de 11 a 13 °

A temperaturas mas altas se obtienen los flujos mas bajos

Diagrama P-h del R134a Diagrama Idealizado

Diagrama Real

Experimental

Conclusión 1) Existen demasiadas perdidas de calor en el proceso de

compresión. 2) El ciclo de refrigeración es un proceso de alta

irreversibilidad. 3) Gran cantidad de energía en el compresor se disipa en

forma de calor respecto al trabajo de flujo. 4) De acuerdo con las mediciones realizadas el

refrigerador funciona adecuadamente, ya que al estar sometido a diferentes condiciones de ambiente, mantiene sus temperaturas internas de diseño.

5) Mediante los experimentos realizados se ha observado que es posible reducir el consumo de energía eléctrica en el refrigerador si se mejora el flujo de aire en los componentes de alta presión.

Trabajo a futuro

• Diseño de un banco de pruebas para la evaluación del comportamiento de un evaporador en un sistema de refrigeración doméstico con deshielo automático. • Distribución de flujo de aire en el compartimiento del compresor condensador.

• Estudio exergético a un ciclo real de refrigeración por compresión de vapor.

• Pruebas mediante software de simulación para el compresor y el evaporador.

Agradecimientos DIOS

Asesores

M. en I. Humberto Eduardo González Bravo

Dr. Rubén José Dorantes Rodríguez

Equipo de Lab. Refrigeración

En especial a Raúl Alanis , Hever Oviedo, Neri

Alejandro y Carlos

Maresa, Luis , Oscar y Edgardo.

Familiares

Amigos

V Congreso Anual Conjunto de Asociaciones del sector energético y XIII Congreso Anual de la AMEE Acapulco 2013

Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco