Mejoras en la eficiencia energética en sistemas de refrigeración domestica

Mejoras en la eficiencia energética en sistemas de refrigeración domestica

Un refrigerador de uso doméstico, es un artefacto que anualmente se produce a nivel mundial por más de 80 millones de unidades, de manera que, cientos de millones son utilizados de forma continua actualmente y por tanto el impacto mundial del consumo de energía eléctrica que estos sistemas requieren es significativo.

 Estudios realizados a los componentes de los sistemas de refrigeración demostraron que existen anomalías, alteraciones o afectaciones en el refrigerador doméstico, son trabajos de interés mundial para buscar avances de eficiencia energética y alternativas para reducir el problema en todo el sistema.

Compresores

Para reducir el consumo de energía en los compresores, se han realizado investigaciones teniendo en cuenta principalmente la optimización del funcionamiento del compresor, para ello se ha variado la velocidad del compresor en función de la demanda de refrigeración y se lo ha mantenido funcionando casi de modo continuo, logrando ahorros de energía significativos en comparación con los de control termostático clásico de ciclos ON/OFF. Para lograr dicho fin se ha utilizado inversores Modulación de Ancho de Pulso, y algoritmos de control para la regulación difusa de la velocidad del compresor.

Condensadores y evaporadores

Se realizaron estudios del intercambiador de calor en evaporadores de aletas y tubos en condiciones heladas, ya que presentan una acumulación de escarcha, y por ende disminuyen el coeficiente de transferencia de calor de manera significativa y aumenta la pérdida de carga rápida. El evaporador tiene la capacidad de proporcionar la cantidad de refrigeración necesaria para la preservación de los bienes almacenados en el refrigerador a la temperatura deseada pero la escarcha acumulada en el serpentín del evaporador disminuye de forma significativa al rendimiento del intercambiador de calor, por el efecto combinado de la baja conductividad térmica de la capa de escarcha y la tasa de flujo de aire del ventilador suministrado, se sugiere que bajo estas condiciones de escarcha, se debe diseñar como un sistema acoplado, a fin de conservar la capacidad de refrigeración para períodos más largos, aumentando el tiempo entre los procesos de descongelación sucesivos y por ende se mejorará el rendimiento térmico de todo el sistema.

El condensador es el componente principal en el sistema de refrigeración ya que rechaza el calor absorbido por el refrigerante en el evaporador hacia fuera del compartimiento del refrigerador, se señaló que el consumo de energía aumenta rápidamente cuando se prende y apaga el refrigerador, además este coeficiente al disminuir progresivamente, la diferencia de temperatura entre el aire y el refrigerante empieza a disminuir en el condensador. Se afirmó que la reducción en el consumo de energía puede lograrse mediante el uso de un compresor controlable y al realizar el estudio del efecto del espacio que rodea el condensador en el calor rechazado, demostró que al tener un espacio suficiente alrededor del condensador, aumenta la fuerza motriz de transferencia de calor del condensador y si la temperatura del aire de la habitación aumenta, la cantidad de calor rechazado disminuirá. Aseguró que a medida que el espacio que rodea el condensador es bloqueado, el aire que fluye es más caliente, de manera que el condensador sin duda degradará su rendimiento, el espacio en el que se coloca un refrigerador es importante, ya que afecta a la fuerza de conducción para disipar el calor.

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