Evaluación del rendimiento de un sistema de refrigeración por compresión de vapor en función de la carga del refrigerante

La estimación de la cantidad de refrigerante de los sistemas de refrigeración por compresión es importante debido a que una cantidad sobre o bajo la cantidad nominal afecta negativamente al rendimiento del sistema y puede ocasionar daños en sus componentes. El presente trabajo describe un método de estimación de la cantidad de refrigerante R600a que brinde el mejor rendimiento en una bomba de expansión directa asistida por energía solar que funciona bajo un sistema de refrigeración por compresión de vapor. En primera instancia, mediante el método de Nomograma, el cual depende de la capacidad volumétrica del evaporador y condensador, se determinó que el sistema opera con una cantidad óptima de refrigerante de 84.2 g con un error del ±5 %. Para la validación experimental se realizaron pruebas variando la cantidad de refrigerante de 20 a 120 en intervalos de 20 g, durante las cuales se utilizó agua como medio de transferencia de calor en el condensador; la temperatura del agua se elevó de 18 a 50 °C en un tiempo aproximado de 66 minutos. Por último, en este trabajo se analizó gráficamente los datos obtenidos, los que muestran el comportamiento del sistema de refrigeración con respecto a los diferentes parámetros meteorológicos y cómo se ve afectado el rendimiento del sistema de acuerdo con la cantidad de refrigerante.The estimation of the refrigerant charge of the compression refrigeration systems is important because a refrigerant charge above or below the nominal load negatively affects the performance of the system and may cause damage to its components. This paper describes a R600a refrigerant charge estimation method that provides the best performance in a direct expansion solar assisted pump that operates under a vapor compression refrigeration system. In the first instance, by means of the Nomogram method, which depends on the volumetric capacity of the evaporator and condenser, it was determined that the system operates with an optimum refrigerant load of 84.2 g with an error of 5%. For the experimental validation, tests were performed varying the refrigerant charge from 20 to 120 in intervals of 20g, during which water was used as heat transfer medium in the condenser; the temperature of the water rose from 18 to 50 ° C in an approximate time of 66 minutes. Finally, in this work the obtained data was graphically analyzed, which show the behavior of the cooling system with respect to the different meteorological parameters and how the performance of the system is affected according to the amount of refrigerant