Caractertización de compresores de pistón en refrigeración. Confección de las matrices de caracterización experimental de estos mediante diseños experimentales óptimos

Abstract

[ES] Actualmente el uso de bombas de calor y enfriadoras está ampliamente extendido en el sector industrial y en el doméstico. La climatización de edificios o la conservación de alimentos son tan sólo algunas de las innumerables aplicaciones de estas unidades.

Estos equipos basan su funcionamiento en el ciclo simple de compresión de vapor identificando como componentes principales los intercambiadores de calor (condensador y evaporador), la válvula de expansión y el compresor. En relación a este último elemento, el compresor, debemos tomar especial cuidado a la hora de seleccionarlo durante el diseño de estas unidades. El objetivo será proveer a la unidad de la capacidad de refrigeración o calefacción objetivo definida en el diseño junto con un bajo consumo eléctrico del compresor. Es por ello que una caracterización adecuada del compresor es de vital importancia a la hora de diseñar estos equipos.

En relación a la caracterización de compresores, el estándar AHRI 540 define los modelos empíricos que deben ajustar los fabricantes con el objetivo de especificar sus valores de consumo eléctrico y capacidad en catálogo. Lamentablemente el estándar no da indicaciones de donde situar los putos experimentales en el mapa de trabajo necesarios para el ajuste de los modelos, quedando ampliamente demostrado que una mala definición de estos puntos puede tener como resultado un elevado error en la predicción de los modelos. En este proyecto el estudiante, partiendo de una amplia caracterización experimental de diversos compresores de pistón, realizará la confección de las matrices experimentales haciendo uso de metodologías avanzadas de estadística, los denominados diseños experimentales óptimos. Estás matrices incluirán el mínimo número de puntos necesarios para obtener un elevado grado de precisión de los modelos ajustados.

Con ello se pretende cubrir las deficiencias de la actual normativa y definir una metodología clara y de fácil aplicación a la hora de definir las matrices experimentales para la caracterización de compresores.