Bombas de calor con asistencia solar de expansión directa 4

Contenido

1 OBJETIVOS 3

1.1 Objetivo General 3

1.2 Objetivos específicos 3

2 MARCO TEÓRICO 3

2.1 Conceptos fundamentales 3

2.1.1 Bomba de calor 3

2.1.2 Bombas de calor con asistencia solar de expansión directa 4

2.1.3 SAHP (Bomba de calor con asistencia solar) 4

2.1.4 DXSAHP (Bomba de calor de expansión directa con asistencia solar) 5

2.2 Funcionamiento y Componentes 5

2.3 Gráficos 7

3 TRABAJOS CITADOS 8

Figura 1. Esquema de funcionamiento de la bomba de calor (Rey Martinez & Velasco Gomez, 2005) 3

Figura 2 Esquema básico de una bomba de calor con asistencia solar. ( (Moreno Rodríguez, 2013)) 4

Figura 3. Campo de colectores solares (Moreno Rodríguez, 2013) 5

Figura 4.Esquema básico de una bomba de calor de expansión directa con asistencia solar. (Moreno Rodríguez, 2013, pág. 31) 6

Figura 5. Prototipo de bomba de calor (Martinez, 2013) 7

Figura 6. Bomba de expansión directa (Francis, Gorozabel, Chata, Carbonell, & Morales, 2016) 7

Figura 7. Bomba de Calor-esquema funcional 8

1 OBJETIVOS

1.1 Objetivo General

 Aprender sobre los principios de funcionamiento de las bombas de calor con asistencia solar directa.

1.2 Objetivos específicos

 Conocer los conceptos fundamentales que rigen el funcionamiento de este tipo de bombas de calor.

 Aprender sobre las partes principales que componen este sistema de transferencia de calor.

 Observar y analizar los diferentes fenómenos que ocurren en los procesos de generación de energía de este tipo de bombas de calor.

2 MARCO TEÓRICO

2.1 Conceptos fundamentales

2.1.1 Bomba de calor

Una bomba de calor es esencialmente una máquina termodinámica formada por un circuito frigorífico clásico (compresor, condensador, sistema de expansión y evaporador). (Rey Martinez & Velasco Gomez, 2005, pág. 13)

Figura 1. Esquema de funcionamiento de la bomba de calor (Rey Martinez & Velasco Gomez, 2005)

Las Bombas de calor son equipos que se utilizan para calefacción y enfriamiento en aplicaciones residenciales y comerciales. Fueron introducidas en la década de 1950 y después de algunas fallas iniciales han ido mejorando y se han convertido en tecnologías más eficientes, seguras y competitivas. (Gorozabel-Chata & Tania Carbonell, 2016)

2.1.2 Bombas de calor con asistencia solar de expansión directa

“La energía solar se puede utilizar para ayudar en el aire interno y de calentamiento de agua con el fin de reducir en gran medida la dependencia del consumo eléctrico o de combustible fósil y mejorar aún más el rendimiento”. (Sterling & Collins, 2010)

Existen dos tipos principales de bomba de calor con asistencia solar de expansión: calor solar expansión directa asistida bomba (DX-SAHP) y sistemas de bomba de calor asistidas solares indirectos (i-SAHP). (Sterling & Collins, 2010)

2.1.3 SAHP (Bomba de calor con asistencia solar)

En este caso, el refrigerante del evaporador absorbe calor de un tanque interacumulador de agua que previamente se ha calentado con energía solar (Figura 2). Este sistema tiene un circuito primario entre los captadores térmicos y el tanque, y otro circuito secundario entre la bomba de calor y el mismo tanque. (Moreno Rodríguez, 2013)

La función de este interacumulador es almacenar energía y, dependiendo de los colectores utilizados, la temperatura del agua puede variar. (Moreno Rodríguez, 2013)

Figura 2 Esquema básico de una bomba de calor con asistencia solar. ( (Moreno Rodríguez, 2013))

2.1.4 DXSAHP (Bomba de calor de expansión directa con asistencia solar)

La transferencia de calor en el colector evaporador se produce por convección natural, convección forzada provocada por el viento y radiación, siendo esta última su característica más importante. (Moreno Rodríguez, 2013, pág. 30)

Es interesante leer la comparación que hace Sushil (1984) con unidades exteriores fan-coil, donde se comprueba cómo en determinadas condiciones ambientales, e incidiendo la radiación solar sobre los colectores, la eficiencia de la DXSAHP es superior.

Figura 3. Campo de colectores solares

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