Evaluación del rendimiento de una bomba de calor de expansión directa asistida por energía solar mediante simulación numérica del proceso de estrangulamiento en el dispositivo de expansión

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Isaac Simbaña
https://orcid.org/0000-0002-3324-3071
William Quitiaquez
https://orcid.org/0000-0001-9430-2082
José Estupiñán
https://orcid.org/0000-0003-2286-5737
Fernando Toapanta-Ramos
Leonidas Ramírez
https://orcid.org/0000-0003-2569-2974

Resumen

La evaluación del rendimiento de una bomba de calor de expansión directa asistida por energía solar (DX-SAHP, por sus siglas en inglés) fue analizada mediante simulación numérica del proceso de estrangulamiento en el dispositivo de expansión. Los valores experimentales de operación del sistema fueron validados mediante prueba de normalidad con 95 % de confianza.  Una válvula de expansión E2V09SSF fue modelada para el análisis numérico en el módulo Fluent del software ANSYS. El mejor mallado de la válvula generó 263524 elementos y 50449 nodos con una métrica excelente, de 0.2334 de skewness. La temperatura y presión del refrigerante fueron definidas como condiciones de contorno en la entrada del dispositivo de expansión, además de la velocidad. Se utilizaron las ecuaciones de continuidad, momento y energía, considerando un modelo k-epsilon RNG. La presión del refrigerante al salir del dispositivo de expansión obtenidos mediante simulación se comparó con valores experimentales determinados en el prototipo de un sistema DX-SAHP. La presión del refrigerante obtenida mediante simulación para un tiempo de calentamiento de 0 a 40 minutos fue de 161.61, 186.50 y 238.33 kPa. El error absoluto entre la presión experimental y simulada fue de 4.07 kPa, mientras que el error relativo fue inferior a 2 %.

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Cómo citar
Simbaña, I., Quitiaquez, W., Estupiñán, J., Toapanta-Ramos, F., & Ramírez, L. (2022). Evaluación del rendimiento de una bomba de calor de expansión directa asistida por energía solar mediante simulación numérica del proceso de estrangulamiento en el dispositivo de expansión. Revista Técnica "energía", 19(1), PP. 110–119. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v19.n1.2022.524
Sección
EFICIENCIA ENERGÉTICA

Citas

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