Diseño y montaje de una instalación de compresión de vapor

Abstract

Desde que se ha demostrado que el cambio de la temperatura de la superficie de la Tierra es un fenómeno real, se están llevando a cabo numerosas acciones para disminuir la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. En el campo de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, se están reemplazando los actuales fluidos con altos valores de Potencial de Calentamiento Atmosférico por otros más respetuosos con el medio ambiente. El objetivo del proyecto es el diseño y montaje de una instalación de refrigeración basado en un sistema de compresión de vapor para ser utilizada como banco de pruebas de refrigerantes alternativos al R134a. El proyecto se inicia con el estudio de todos los elementos que componen una instalación de compresión de vapor y sus diferentes tipos, para posteriormente seleccionar los más adecuados para la aplicación que se desea realizar. A continuación, partiendo de los puntos de trabajo que en los que se desea que trabaje la instalación, se dimensionan los componentes y se procede a su adquisición. En el diseño de la instalación se ha incluido el dimensionado de tuberías teniendo en cuenta las velocidades y las caídas de presión. Con los elementos ya disponibles, se distribuyen sobre una bancada construida específicamente para este proyecto. Posteriormente se ensamblan los elementos mediante soldadura. Se realiza la prueba de estanqueidad para descartar la existencia de fugas en la instalación y se aíslan térmicamente las tuberías e intercambiadores. Finalmente, se realizan las conexiones eléctricas y las de los sensores con el sistema de adquisición de datos. El documento consta, además de lo descrito anteriormente, de un presupuesto que recoge todos los costes en los que se ha incurrido para la realización de este proyecto.

Des que s'ha demostrat que el canvi de la temperatura superficial de la Terra és un fenomen real, s'estan duent a terme nombroses accions per disminuir l'emissió de gasos d'efecte hivernacle a l'atmosfera. En l’àmbit dels sistemes de refrigeració i aire condicionat, s'estan reemplaçant els actuals fluids amb alts valors de potencial d'escalfament atmosfèric per altres més respectuosos amb el medi ambient. L'objectiu del projecte és el disseny i muntatge d'una instal·lació de refrigeració basat en un sistema de compressió de vapor per a ser utilitzada com a banc de proves de refrigerants alternatius al R134a. El projecte s'inicia amb l'estudi de tots els elements que componen una instal·lació de compressió de vapor i els seus diferents tipus, per posteriorment seleccionar els més adequats per a l'aplicació que es vol fer. A continuació, partint dels punts de treball que en els que es desitja fer funcionar la instal·lació, es dimensionen els components i es procedeix a la seva adquisició. En el disseny de la instal·lació s'ha inclòs el dimensionament de canonades tenint en compte les velocitats i les caigudes de pressió. Amb els elements ja disponibles, es distribueixen sobre una bancada construïda específicament per a aquest projecte. Posteriorment s'acoblen els elements mitjançant soldadura. Es realitza la prova d'estanquitat per a descartar l'existència de fuites en la instal·lació i s'aïllen tèrmicament les canonades i intercanviadors. Finalment, es realitzen les connexions elèctriques i les dels sensors amb el sistema d'adquisició de dades. El document consta, a més del descrit anteriorment, d'un pressupost que recull tots els costos en què s'ha incorregut per a la realització d'aquest projecte.

Since the Earth’s surface temperature increase has been demonstrated, relevant global actions are being carried out to reduce emissions of greenhouse gases into the atmosphere. Some developed countries are replacing the existing working fluids (with high values of Global Warming Potential) of refrigeration and air conditioning systems by more another more environmentally friendly. The aim of the project is the design and the construction of a refrigeration system based on a vapor compression technology to be used as a test rig for R134a and alternative refrigerants. The project starts analyzing all the elements of a vapor compression system and its different types to choose then the most suitable element for this application. Considering the desired operating conditions, the components are selected and acquired. In the process of the experimental setup design has been included the pipe sizing analysis in which are considered the refrigerant velocities and pressure drops. Once the elements are already available, they are distributed on a bedplate constructed specifically for this project. There the elements are assembled by welding. The system leakages are discarded and the pipes and the heat exchangers are thermally insulated. Finally, the electrical connections and those between the sensors and the data acquisition system are carried out. The document also contains a detailed budget.