Control del subenfriamiento: una manera de mejorar el rendimiento de condensadores para la producción de agua caliente con un elevado salto de temperatura del agua

Abstract

El uso de ciclos subcríticos en bombas de calor para la producción de agua caliente se limita a temperaturas relativamente bajas y a saltos de temperatura del agua a calentar también pequeños. Es una buena solución, por ejemplo, para la producción de agua caliente para aplicaciones de calefacción, porque la temperatura del agua es admisible: 35 a 50°C y el salto de temperatura del agua es bajo, por ejemplo, alrededor de 5K. Para la producción de agua caliente sanitaria sin embargo, el salto de temperatura del agua es mucho mayor, por ejemplo, 50K cuando el agua se calienta de 10 a 60ºC. La temperatura del refrigerante en el proceso de condensación es bastante constante, lo que hace que la eficacia del condensador disminuya a elevados saltos de temperatura del agua. Recientemente se han desarrollado calentadores de agua que utilizan CO2 en ciclo transcrítico, ya que han demostrado un buen funcionamiento a elevados saltos de temperatura del agua, ja que se ve beneficiado por un elevado salto de temperaturas en el lado del refrigerante. Por lo tanto, una manera de mejorar la eficacia del condensador en un ciclo subcrítico será produciendo una gran cantidad de sub-enfriamiento, con el consecuente aumento de capacidad y el COP del ciclo. El siguiente artículo presenta dos ciclos diferentes con el fin de obtener el subenfriamiento deseado y la instalación experimental para la comba de calor agua/agua trabajando con propano. Finalmente, algunos resultados preliminares del COP se dan para diferentes condiciones de funcionamiento, tales como temperatura de la fuente de la bomba de calor en el lado caliente y el grado de subenfriamiento. Además, los resultados se comparan con un punto de referencia con cero subenfriamiento y una bomba de calor comercial.