Implementación y análisis de estrategias de mejora del rendimiento en un prototipo experimental basado en un ciclo Brayton inverso

Abstract

[ES] El proyecto contempla la implementación de diferentes estrategias de mejora del rendimiento y su integración en un prototipo existente de ciclo Brayton inverso, actualmente en proceso de industrialización. El objetivo del proyecto es el de demostrar y cuantificar la mejora de las prestaciones del prototipo debido a la integración de dichas estrategias, lo que permitirá conseguir una mejora en la reducción de la temperatura objetivo del ciclo y aumentar su eficiencia. Dichas estrategias serán analizadas empíricamente y se llevarán a cabo estudios de sensibilidad para identificar los elementos clave para maximizar las prestaciones del prototipo en proceso de industrialización y poder marcar una hoja de ruta de cara a futuras actuaciones. Además, se pretende demostrar que la implementación de estas mejoras permite una mayor flexibilidad en la operación del prototipo, lo que lo hace más adecuado para su implementación en diferentes contextos. El proyecto abarcará las fases de diseño, desarrollo, ensayo y análisis de las prestaciones del ciclo Brayton resultante. En conclusión, se pretende demostrar y cuantificar el efecto de la integración de una serie de procesos en un prototipo existente de ciclo Brayton inverso con el objetivo de identificar estrategias efectivas para mejorar su eficiencia y capacidad de generación de frío. Los resultados obtenidos en este proyecto serán de utilidad para seguir con el proceso de industrialización del ciclo Brayton inverso, que puede suponer una alternativa a los ciclos de refrigeración tradicionales en algunas aplicaciones, especialmente las de muy baja temperatura.

[EN] The project contemplates the implementation of different performance improvement strategies and their integration in an existing prototype of an reverse Brayton cycle, currently in the process of industrialisation. The aim of the project is to demonstrate and quantify the improvement in the performance of the prototype due to the integration of these strategies, which will allow an improvement in the reduction of the target temperature of the cycle and increase its efficiency. These strategies will be empirically analysed, and sensitivity studies will be carried out to identify the key elements to maximise the performance of the prototype in the process of industrialisation and to set a roadmap for future actions. In addition, it is intended to demonstrate that the implementation of these improvements allows greater flexibility in the operation of the prototype, which makes it more suitable for implementation in different contexts. The project will cover the design, development, testing and performance analysis phases of the resulting Brayton cycle. In conclusion, the aim is to demonstrate and quantify the effect of integrating a series of processes in an existing prototype reverse Brayton cycle with the objective of identifying effective strategies to improve its efficiency and cold generation capacity. The results obtained in this project will be useful to continue with the industrialisation process of the inverse Brayton cycle, which can be an alternative to traditional refrigeration cycles in some applications, especially those of very low temperature.