Refriger Ac i On

AJD_01_01_01. Clculo de ahorros en sistemas de refrigeracin

PLANTEAMIENTO.Una empresa tiene un sistema de refrigeracin por compresin de vapor para generar fro en varias cavas de conservacin dealimentos que se mantienen a una temperatura de 1C, funciona con refrigerante R-22 y esta compuesto por un condensadorenfriado con aire, que sale del mismo a una temperatura de 40C, un evaporador de coraza y tubo, y un compresorreciprocantes y con ms de 10 aos de operacin. Las caractersticas del sistema de refrigeracin que actualmente funcionaen la empresa son las siguientes:'- La carga trmica del sistema de refrigeracin esta compuesta por el consumo de fro en las cavas, que es de 225 kW y lasganancias de calor por deficiencias en el aislamiento, por infiltraciones y por las puertas, que equivalen a 90 kW.'- Los equipos de produccin de fro son un Compresor reciprocante de 150 kW, un Condensador enfriado por aire, y unEvaporador de coraza y tubo.- Las condiciones de operacin del sistema son: Temperatura en las cavas de 1C, Temperatura evaporacin de -5C,Temperatura condensacin de 40C, Temperatura ambiente de 25C, Humedad relativa del 60%, Altura sobre el nivel del marde 0 m.

Con ayuda de un experto en gestin energtica, la empresa desea evaluar alternativas para mejorar la eficiencia energticadel sistema de refrigeracin, tales como: instalar una torre de enfriamiento para suministrar agua para condensacin y asi pasardel condensador enfriado por aire a uno enfriado por agua, reemplazar el R22 por Amoniaco y cambiar el compresor, instalarintercambiadores de placas en el evaporador, y reducir las prdidas.

1. SITUACION ACTUAL DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

SISTEMA DE REFRIGERACINTH (C) 40 Temperatura del sumidero de calor: aire a la salidaTL (C) 1 Temperatura del medio refrigerado (C)TH (K) 313.15 Temperatura del sumidero de calor (K)TL (K) 274.15 Temperatura del medio refrigerado (K)

COP ideal 8.029487 COP ideal

Q (kW) 315 225 kW + 90kWhg-evaporador (kJ/Kg) 403.51hf-condensador (kJ/Kg) 249.67

153.84m (Kg/s) 2.047582 = Q / (hg-evaporador - hf-condensador)

n iso 0.8 (compresor reciprocante, no refrigerado)n vol 0.85 (compresor reciprocante con muchas horas de operacin)

n mec 0.85 (acople con banda)n ele 0.85 (motor estndar)

n 1.2 (Refrigerante R22)Pin (kPa) 421.34

Pout (kPa) 1533.51Vin (m3/kg) 0.05534 Volumen especfico a la presin de entrada del compresorWelec (kW) 140.0812

COP real 2.248696

h vapor saturado (@ -5C, 268 K)h lquido saturado (@ 40C, 313 K)

Presin de saturacin (@ -5C, 268 K)Presin de saturacin (@ 40C, 313 K)

2. CAMBIO DE CONDENSADOR ENFRIADO POR AIRE A ENFRIADO POR AGUA

SISTEMA 2TH (C) 35 Temperatura del sumidero de calor: aire a la salidaTL (C) 1 Temperatura del medio refrigerado (C)TH (K) 308.15 Temperatura del sumidero de calor (K)TL (K) 274.15 Temperatura del medio refrigerado (K)








COP real 2.621352% Ahorro EE 14.22

3. REEMPLAZO DEL REFRIGERANTE Y DEL COMPRESOR





n iso 0.85 (compresor refrigerado)n vol 0.9 (compresor de tornillo nuevo)

n mec 0.9 (acople directo)n ele 0.9 (motor de alta eficiencia)


Presin de saturacin (@ -5C, 268 K)Presin de saturacin (@ 35C, 313 K)


n 1.6 (Refrigerante: Amoniaco)Pin (kPa) 354.79



4. INSTALACIN DE INTERCAMBIADOR DE PLACAS EN EL EVAPORADOR










5. INSTALACIN DE CORTINA DE AIRE



Q (kW) 308.7 225 kW + (90kW)*0.93hg-evaporador (kJ/Kg) 403.51

Presin de saturacin (@ -5C, 268 K)'Presin de saturacin (@ 40C, 313 K)

h vapor saturado (@ 0C, 273 K)h lquido saturado (@ 40C, 313 K)

Presin de saturacin (@ 0C, 273 K)'Presin de saturacin (@ 40C, 313 K)

h vapor saturado (@ -5C, 268 K)

hf-condensador (kJ/Kg) 249.67153.84

m (Kg/s) 2.00663 = Q / (hg-evaporador - hf-condensador)n iso 0.8 (compresor reciprocante, no refrigerado)n vol 0.85 (compresor reciprocante con muchas horas de operacin)





Tabla: Propiedades termodinmicas R22 y el Amoniaco:Refrigerante R22

Temperatura Presin h vapor saturado[C] [kPa] [kJ/kg]-5 421.34 403.510 497.58 405.37

35 1354.7840 1533.51

h lquido saturado (@ 40C, 313 K)

Presin de saturacin (@ -5C, 268 K)'Presin de saturacin (@ 40C, 313 K)

####Una empresa tiene un sistema de refrigeracin por compresin de vapor para generar fro en varias cavas de conservacin de ####alimentos que se mantienen a una temperatura de 1C, funciona con refrigerante R-22 y esta compuesto por un condensadorenfriado con aire, que sale del mismo a una temperatura de 40C, un evaporador de coraza y tubo, y un compresorreciprocantes y con ms de 10 aos de operacin. Las caractersticas del sistema de refrigeracin que actualmente funciona

'- La carga trmica del sistema de refrigeracin esta compuesta por el consumo de fro en las cavas, que es de 225 kW y lasganancias de calor por deficiencias en el aislamiento, por infiltraciones y por las puertas, que equivalen a 90 kW.'- Los equipos de produccin de fro son un Compresor reciprocante de 150 kW, un Condensador enfriado por aire, y un

- Las condiciones de operacin del sistema son: Temperatura en las cavas de 1C, Temperatura evaporacin de -5C,Temperatura condensacin de 40C, Temperatura ambiente de 25C, Humedad relativa del 60%, Altura sobre el nivel del mar

Con ayuda de un experto en gestin energtica, la empresa desea evaluar alternativas para mejorar la eficiencia energticadel sistema de refrigeracin, tales como: instalar una torre de enfriamiento para suministrar agua para condensacin y asi pasardel condensador enfriado por aire a uno enfriado por agua, reemplazar el R22 por Amoniaco y cambiar el compresor, instalar

COMENTARIOS

2. CAMBIO DE CONDENSADOR ENFRIADO POR AIRE A ENFRIADO POR AGUA

COMENTARIOS

COMENTARIOS

COMENTARIOS

COMENTARIOS

Tabla: Propiedades termodinmicas R22 y el Amoniaco:R22 Amoniaco

v Presin v[kJ/kg] [m3/kg] [kPa] [kJ/kg] [m3/kg]

0.0553 354.79 1455.16 0.346180.0471 429,41 1460.66 0,28898

243.1 1350,38 362.58249.67 1554.9 386.43

h lquido saturado

h vapor saturado

h lquido saturado

Celda ModificableClculos, no modificable.

CASOS URE MODULO 6

Documents

Refriger Ac i On