Análisis y caracterización del equipo de bomba de calor utilizado en las clases prácticas del laboratorio del Departamento de Termodinámica Aplicada

Abstract

[ES] El siguiente proyecto de fin de grado se ha llevado a cabo en el laboratorio del Departamento de Termodinámica Aplicada de la Universidad Politécnica de Valencia. El propósito general de este trabajo es analizar el equipo de bomba de calor que se emplea por los alumnos de la Escuela Técnica de Ingenieros Industriales para la realización de prácticas del programa de estudios. Hasta ahora no se habían analizado exhaustivamente las condiciones de funcionamiento del equipo, sus componentes, errores, etc. Por ello, los alumnos no disponen de una información fiable a la hora de elaborar los informes de prácticas. Para ello, se desea obtener la máxima información posible del equipo de bomba de calor en sus diferentes condiciones de funcionamiento: calefacción y refrigeración. El análisis se pretende efectuar para sus distintas formas de disipación de calor (a aire o a agua). Asimismo, se pretende caracterizar el equipo en condiciones transitorias y estacionarias. En el desarrollo de este proyecto se realizarán distintos ensayos para comprobar el correcto funcionamiento de la máquina, detectar posibles pérdidas de calor que disminuyan el rendimiento, y clarificar su utilización para las clases prácticas de la universidad. Finalmente, se pretende desarrollar un protocolo mucho más documentado, con las consideraciones generales que se deben tomar en cada ensayo, los pasos a seguir y los diferentes cálculos que se han de realizar tras finalizar el ensayo. Y en definitiva, que incluya todas las mejoras derivadas del estudio en profundidad de la máquina de bomba de calor. Asimismo, se pretende desarrollar una rúbrica de evaluación que permita la evaluación del trabajo realizado por los alumnos.

[CAT] El següent projecte de fi de grau s'ha dut a terme en el laboratori del Departament de Termodinàmica Aplicada de la Universitat Politècnica de València. El propòsit general d'aquest treball és analitzar l'equip de bomba de calor que s'empra pels alumnes de l'Escola Tècnica d'Enginyers Industrials per a la realització de pràctiques del programa d'estudis. Fins ara no s'havien analitzat exhaustivament les condicions de funcionament de l'equip, els seus components, errors, etc. Per això, els alumnes no disposen d'una informació fiable a l'hora d'elaborar els informes de pràctiques. Per a això, es desitja obtindre la màxima informació possible de l'equip de bomba de calor en les seues diferents condicions de funcionament: calefacció i refrigeració. L'anàlisi es pretén efectuar per a les seues diferents formes de dissipació de calor (a aire o a aigua). Així mateix, es pretén caracteritzar l'equip en condicions transitòries i estacionàries. En el desenvolupament d'aquest projecte es realitzaran diferents assajos per a comprovar el correcte funcionament de la màquina, detectar possibles pèrdues de calor que disminuïsquen el rendiment, i aclarir la seua utilització per a les classes pràctiques de la universitat. Finalment, es pretén desenvolupar un protocol molt més documentat, amb les consideracions generals que s'han de prendre en cada assaig, els passos a seguir i els diferents càlculs que s'han de realitzar després de finalitzar l'assaig. I en definitiva, que incloga totes les millores derivades de l'estudi en profunditat de la màquina de bomba de calor. Així mateix, es pretén desenvolupar una rúbrica d'avaluació que permeta l'avaluació del treball realitzat pels alumnes.

[EN] The following end-of-degree project has been carried out in the laboratory of the Department of Applied Thermodynamics of the Polytechnic University of Valencia. The general purpose of this work is to analyze the heat pump equipment used by the students of the Technical School of Industrial Engineering for the realization of practices of the study program. Until now, the operating conditions of the equipment, its components, errors, etc., have not been thoroughly analyzed. As a result, the students do not have reliable information at their disposal when preparing the internship reports. Therefore, the aim is to obtain as much information as possible from the heat pump equipment in its different operating conditions: heating and cooling. The analysis is intended to be carried out for its different forms of heat dissipation (air or water). It is also intended to characterize the equipment in transient and stationary conditions. In the development of this project, different tests will be carried out to verify the correct operation of the machine, to detect possible heat losses that decrease the performance, and to clarify its use for the practical classes of the university. Finally, it is intended to develop a protocol much more documented, with the general considerations to be taken in each test, the steps to follow and the different calculations to be performed after the end of the test. And, in short, to include all the improvements derived from the in-depth study of the heat pump machine. It is also intended to develop an evaluation rubric that allows the evaluation of the work done by the students.