Evaluación del uso de un eyector en ciclos de compresión de vapor aplicados a bombas de calor de alta temperatura

Abstract

El sector industrial se enfrenta a una creciente demanda energética, la cual supera al crecimiento de las energías renovables y la eficiencia energética. Además, hay que tener en cuenta los diferentes protocolos y regulaciones que se aplican a la obtención de esta energía, y que cada vez se tenderá hacia unas políticas de protección del medioambiente más restrictivas. Esto nos indica que la industria tendrá que conseguir aumentar la eficiencia energética buscando nuevas fuentes de energía menos contaminantes, mejorando los procesos de conversión de energía o encontrar alguna forma de reutilizar parte de esa energía. Las bombas de calor se presentan como parte de la solución a estos problemas, debido a que es una tecnología capaz de reutilizar parte del calor residual de un proceso, aumentando la temperatura de éste mediante un ciclo de compresión de vapor, haciéndolo válido para ser reutilizado en futuros procesos. Además, la bomba de calor tiene rendimientos superiores a la unidad, rendimientos muy superiores a los mecanismos de conversión de energía convencionales como las calderas. Esto se debe a que no crea el calor, únicamente lo transporta por los diferentes componentes del ciclo termodinámico haciendo variar su estado. La principal desventaja con la que ha tenido que lidiar y por el que se ha tendido hacia sistemas menos eficientes, es que el precio de la electricidad es superior al precio del combustible de los sistemas convencionales. Ante el creciente estudio por la mejora de la eficiencia de la bomba de calor aparecen elementos como el eyector, capaces de reducir el trabajo que tenemos que introducirle al ciclo, con lo que obtenemos un sistema aún más eficiente.

The industrial sector faces a growing energy demand, which exceeds the growth of renewable energy and energy efficiency. In addition, the different protocols and regulations that apply to obtaining this energy, and the trend towards more restrictive environmental protection policies, must be taken into account. This indicates that the industry will have to increase energy efficiency by looking for less polluting energy sources, improving energy conversion processes or finding some way to reuse some of that energy. Heat pumps are presented as part of the solution to these problems, because it is a technology capable of reusing part of the residual heat of a process, increasing the temperature through a steam compression cycle, making it valid to be reused in future processes In addition, the heat pump has higher performance than the unit, much higher performance than conventional energy conversion mechanisms such as boilers. This is because it does not create heat, it only transports it through the different components of the thermodynamic cycle by varying its state. The main disadvantage that it has had to deal with is the price of electricity, that is higher than the price of fuel of conventional systems. Due to the increasing study for the improvement of the efficiency of the heat pump, elements such as the ejector appear, capable of reducing the work we have to introduce to the cycle, which gives us an even more efficient system.