Desarrollo de un Ciclo Brayton inverso para aplicaciones criogénicas

Abstract

[ES] Se plantea la aplicación del ciclo Brayton inverso para la generación de temperaturas criogénicas por su capacidad de funcionamiento usando como fluido de trabajo únicamente aire, sin requerir el empleo de fluidos refrigerantes de mayor impacto ambiental en el proceso. Dentro de este proyecto se incluye la realización de ensayos de rendimiento del ciclo mediante una instalación experimental, la caracterización de un modelo informático del ciclo a partir de resultados experimentales y la implementación de posibles mejoras a la eficiencia global del sistema, con el objetivo de obtener prestaciones atractivas comercialmente. Adicionalmente se incluyen un estudio de viabilidad de este sistema frente a las soluciones actuales en distintas aplicaciones industriales

[EN] The application of an Inverted reverse Brayton cycle is proposed due to its ability to operate using only air as the working fluid, without requiring the use of refrigerant fluids with greater environmental impact. This project includes conducting a series of cycle performance tests through an experimental installation, the characterization of a computer model of the cycle based on experimental results and the implementation of possible upgrades to the overall efficiency of the system with the aim of developing a commercially attractive design. Additionally, a feasibility study of this system is included compared to current solutions in different industrial applications.

[CA] En aquest Treball Final de Màster s’estudiarà el desenvolupament i implementació d’un cicle Brayton invers avançat que permeta obtindre temperatures inferiors a les aconseguides pels sistemes actuals de va fregir mecànic i que s’aproximen a les obtingudes mitjançant l’ús de líquids criogènics com el nitrogen liquide. Presentant a més el benèfic afegit d’emprar com a fluid de treball aire ambient, sense requerir de l’ús de fluids refrigerants de major impacte ambiental la legislació del qual s’encamina a majors restriccions. Aquest treball inclou els resultats de múltiples campanyes d’assaig realitzades sobre una instal·lació experimental i el desenvolupament i caracterització d’un model informàtic del cicle en el programari VEMOD. Discutint-se la implementació de possibles millores a l’eficiència global del sistema de cara a futures aplicacions, realitzant-se un estudi de viabilitat comercial d’aquest sistema enfront de les solucions actuals en l’àmbit industrial i sanitari.