Internacional. El 46% de mejora de SEPR (Rendimiento Energético Estacional) obtenida al reemplazar un control de recalentamiento convencional por un control basado en tecnología de calidad de vapor. Una enfriadora de 100 kW que funciona con R717 mediante expansión directa se prueba en Karlsruhe como proyecto de licenciatura y maestría.
La mayoría de enfriadoras y bombas de calor construidas como plantas de expansión directa utilizan el control convencional basado en la temperatura y la presión del gas que sale del evaporador. Una alternativa al enfoque convencional es utilizar un sensor de calidad de vapor, que puede medir el contenido de líquido en el gas que sale del evaporador. Al controlar la válvula de expansión en función de la calidad del vapor, se puede eliminar el sobrecalentamiento y mejorar la transferencia de calor, lo que mejora el COP (coeficiente de rendimiento).
Cómo se probaron los dos sistemas de control
Puede ser difícil probar y comparar los dos métodos de control en plantas que a menudo tienen un diseño único. Por tanto, el mejor resultado se obtiene en un entorno de prueba. En Hochschule Karlsruhe, el estudiante ha construido y probado un enfriador con dos sistemas de control diferentes. El enfriador se puede operar con ambos sistemas de control y es fácil cambiar entre los dos sistemas y medir la diferencia.
El enfriador está diseñado con dos intercambiadores de calor de placas que funcionan como evaporador y condensador, ambos calentados / enfriados por líquido. La carga es de 4 kg de amoníaco (R717) y la capacidad es de 100 kW. Los ajustes de temperatura están hechos para coincidir con la normativa 2016/2281 siguiendo la directiva de diseño ecológico de la UE, lo que la hace comparable a otras enfriadoras. La salida de la enfriadora es de 12/7 ° C según la norma.
La tabla muestra una mejora razonable del 21% a plena carga, pero un enorme ahorro del 51% en carga parcial. Las pruebas se realizan de acuerdo con las pautas de Ecodiseño.
El resultado: grandes mejoras en SEPR y COP
El enfriador se prueba a diferentes capacidades que coinciden con las especificaciones SEPR, tanto funcionando con control de sobrecalentamiento como con control basado en la calidad del vapor, y las diferencias son significativas. SEPR puede verse como un valor COP específico, donde los límites reflejan la variación de temperatura durante un año, lo que lo convierte en una medida mucho mejor.
Cumplir con los requisitos de Ecodiseño
Los requisitos para cumplir con la directiva de diseño ecológico para una enfriadora más pequeña con refrigeración por agua es SEPR> 6,5 hasta 2021 y 7 a partir de 2012. Esto significa que el enfriador probado cumple con los requisitos de diseño ecológico cuando se usa el control de calidad del vapor, pero no cuando se usa el sistema de control convencional.
Cuando se utiliza el control de calidad del vapor, el consumo de energía anual se reduce en 28 MWh igual a 3350 € basado en el precio medio de la electricidad de la UE para no consumidores (0,12 € / kWh). En un período de 10 años, los ahorros son de la misma magnitud que el precio de costo del enfriador completo.
Fuente: HB Products.
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