Abstract

En este estudio se presenta la metodología para desarrollar un modelo semiempírico de un sistema de refrigeración clásico, compuesto de un compresor, un condensador, una válvula de expansión y un evaporador, el que es ensayado en un rango muy amplio de condiciones de operación. Los modelos se presentan en forma modular, lo que permite que puedan adaptarse a cualquier tipo de aplicación que utilice un sistema de refrigeración por compresión de vapor: refrigeración, aire acondicionado o bombas de calor, con componentes similares a los utilizados en este estudio. Los resultados de los modelos son confrontados con datos experimentales, los cuales son obtenidos de un sistema de enfriamiento que trabaja con un compresor a espiral, un evaporador a placas y un condensador de tubos planos y de aletas con persianas. Esta confrontación es en este caso utilizada para determinar algunos parámetros empíricos de los modelos. Una vez validados los modelos individuales se procede a conectar cada uno de ellos para definir el modelo global, se asume que el condensador impone la presión de condensación, el evaporador la presión de evaporación y el compresor el flujo de refrigerante, entre otras variables intermedias. Las principales salidas del modelo global son la potencia de refrigeración, la potencia del compresor y el COP (coeficiente de desempeño) del sistema. El modelo de simulación predice el COP del sistema con una diferencia inferior a un 8% con respecto a los valores experimentales, los que consisten en un total de 76 ensayos realizados en régimen estacionario y los que son utilizados para validar los modelos individuales y globales. Una vez realizado lo anterior, se determina, por simulación, el dominio de trabajo del sistema.