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Evaluación del uso de diferentes estrategias de subenfriamiento mecánico dedicado (DMS) en una bomba de calor de CO transcrítica de fuente de agua para aplicaciones de calefacción de espacios

Autores: Illán-Gómez, Fernando; García-Cascales, José Ramón; Sánchez-Velasco, Francisco Javier; Otón-Martínez, Ramón A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Evaluación del uso de diferentes estrategias de subenfriamiento mecánico dedicado (DMS) en una bomba de calor de CO transcrítica de fuente de agua para aplicaciones de calefacción de espacios


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Desarrollo sostenible

Palabras clave

Analizar
Diseñar configuraciones
Ciclo DMS R1234yf
Fuente de agua
Bomba de calor CO transcrítica
Aplicaciones de calefacción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo analizamos numéricamente diferentes configuraciones de diseño que se utilizarán en un ciclo DMS de R1234yf acoplado con una fuente de agua, bomba de calor de CO transcrítica para aplicaciones de calefacción en el sector de la construcción. Específicamente, estudiamos el rango de temperatura propuesto por una norma europea para calefacción con temperaturas de agua de entrada/salida de: 30 grados C/35 grados C, 40 grados C/45 grados C, 47 grados C/55 grados C y 55 grados C/65 grados C. Además, también se analiza 25 grados C/30 grados C, que es el rango esperado para aplicaciones de calefacción de agua de piscinas interiores. Se consideró una temperatura de entrada de agua de 10 grados C en el evaporador en todos los casos. Los resultados muestran que, dependiendo de la estrategia de acoplamiento entre el ciclo DMS y la bomba de calor de CO, los valores óptimos de COP obtenidos pueden variar hasta un 30%, mientras que la presión de operación óptima del ciclo de CO puede variar hasta un 8%. Una configuración basada en dividir el flujo de agua a calentar entre el condensador DMS y el enfriador de gas en un sistema con IHX fue la mejor opción para todos los rangos de temperatura estudiados. La mejora en los valores máximos de COP obtenidos con esta configuración varía entre un 5% (para aplicaciones de piscinas) y un 25% (para calefacción de espacios con 40 grados C/45 grados C) en comparación con el ciclo base, dependiendo del rango de temperatura del agua considerado. Cuando esta configuración no se considera, se encontró que el ciclo básico de CO transcrítico con IHX y sin DMS era la mejor opción.

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