Aprovechamiento de la energía térmica subterránea como una alternativa para el funcionamiento de los sistemas de refrigeración convencional.
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Date
2021
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Publisher
Quevedo-Ecuador
Abstract
Los sistemas de refrigeración son cada día más utilizados tanto a nivel residencial, sea esto en oficinas, casas, centros de salud, departamentos; así como también, a nivel industrial donde la mayoría de las empresas de venta de productos utilizan una cadena de frío que permite preservarlos en estado óptimo. Dada esta situación se denota que a causa de la falta de conocimiento que se presenta a nivel nacional (Ecuador) y latinoamericano en general, acerca de los sistemas de refrigeración basados en energías amigables con el medio ambiente, se presenta una escasa aplicación de los mismos y en su lugar se realiza el uso de los sistemas convencionales, los cuales generan mayores afectaciones ambientales que causan el cambio climático. Mediante la presente investigación se demuestra el aprovechamiento de la energía térmica subterránea como una alternativa para el funcionamiento de los sistemas de refrigeración convencionales. Para ello, se planteó un modelo matemático para el aprovechamiento de energía térmica subterránea en sistemas de refrigeración convencional por medio del cálculo de la carga térmica del recinto con el fin de establecer las ecuaciones que se adecuen a los requerimientos del sistema; asimismo, se dimensionó un dispositivo que permitió disipar la energía térmica al subsuelo, en base a las fórmulas y ecuaciones que previamente fueron planteadas; además, se realizó la simulación de las etapas del proceso de funcionamiento de un Sistema de Refrigeración a partir del almacenamiento de energía térmica subterránea a través del software “SolidWorks” con el objetivo de la obtención de una aproximación al sistema real mediante un diseño en 3D para predecir el comportamiento del sistema y así optimizar su utilización, dando como resultado un COP= 3.58; y por último, se llevó a cabo la comparación de la Eficiencia de un Sistema de Refrigeración a partir del almacenamiento de energía térmica subterránea frente a un sistema de refrigeración convencional. Debido a lo expuesto previamente, se establece que el costo de diseño y establecimiento inicial, se lo compensará con el ahorro que se reflejará a lo largo de los años la vida útil del sistema a base de energía geotérmica.
Palabras Claves: Sistemas de Refrigeración/ Energía Geotérmica/ COP Coeficiente de Rendimiento/ Software “SolidWorks”.
Description
Refrigeration systems are increasingly used both at a residential level, be it in offices, homes, health centers, departments; as well as, at an industrial level where most of the companies that sell products use a cold chain that allows them to be preserved in optimal condition. Given this situation, it is noted that due to the lack of knowledge that occurs at the national (Ecuador) and Latin American level in general, about cooling systems based on environmentally friendly energies, there is not much application of them and instead the use of conventional systems is carried out, which generate greater environmental effects that cause climate change. Through this research, the use of underground thermal energy is demonstrated as an alternative for the operation of conventional refrigeration systems. For this, a mathematical model was proposed for the use of underground thermal energy in conventional refrigeration systems by calculating the thermal load of the enclosure in order to establish the equations that adapt to the requirements of the system; Likewise, a device was designed that allowed the dissipation of thermal energy to the subsoil, based on the formulas and equations that were previously proposed; In addition, the simulation of the stages of the operation process of a Refrigeration System was carried out from the storage of underground thermal energy through the software "SolidWorks" with the aim of obtaining an approximation to the real system through a design in 3D to predict the behavior of the system and thus optimize its use, resulting in a COP = 3.58; and finally, the comparison of the Efficiency of a Refrigeration System from underground thermal energy storage was carried out compared to a conventional refrigeration system. Due to the previously mentioned, it is established that the initial design and establishment cost will be offset by the savings that will be reflected over the years in the useful life of the geothermal energy-based system.
Keywords: Refrigeration Systems / Geothermal Energy / Coefficient of Performance COP/ “SolidWorks” Software.
Keywords
Sistemas de Refrigeración, Energía Geotérmica, COP Coeficiente de Rendimiento, Software “SolidWorks”.
Citation
Mendoza Lun, Elvis Fabián; Narea Farfán, José Emanuel. (2021). Aprovechamiento de la energía térmica subterránea como una alternativa para el funcionamiento de los sistemas de refrigeración convencional. Quevedo. UTEQ. 107 p.