Marcos Euzebio - Ing. Aplicación – BITZER Brasil

Presentación del tema: "Marcos Euzebio - Ing. Aplicación – BITZER Brasil"— Transcripción de la presentación:

1 Marcos Euzebio - Ing. Aplicación – BITZER Brasil
Sistemas de Refrigeración con CO2 en Régimen Transcrítico: En búsqueda de la mejor eficiencia Marcos Euzebio - Ing. Aplicación – BITZER Brasil Santiago – Chile

2 Medio Ambiente - Desafíos y Soluciones Técnicas

3 Legislación Europea F-Gas 517/2014
2020 2022

4 Fase Sólida Diagrama pH del R744 - CO2 Punto Crítico
Punto Triple (p = 5,2 bar, T = 56,6°C) Punto Congelamiento 5,2 bar = -56,6°C) Punto Crítico (p = 73,6 bar, T = 31,1°C) Ref. Technical University of Denmark. Coolpack

5 Ciclo Subcrítico en cascada con CO2
CICLO AT Ciclo Subcrítico CICLO BT

6 Ciclo Transcrítico en booster com CO2
Enfriamiento del gas Control de Presión PUNTO CRÍTICO Ciclo Transcrítico MT LT

7 La presión óptima del régimen Transcrítico
El desafío - variación del COP con la presión de descarga para diferentes temperaturas de salida del vapor en el "Gas Cooler" Presión óptima de descarga

8 La presión óptima del régimen Transcrítico
Sistemas Transcriticos = No hay condensación – Extracción de calor sensible, „gascooling“ En búsqueda de la mejor eficiencia -> Óptima Presión Alta COP = 1,1 dH = 45 kJ/kg 40 dH = 40 kJ/kg

9 La presión óptima del régimen Transcrítico
Sistemas Transcriticos = No hay condensación – Extracción de calor sensible, „gascooling“ En búsqueda de la mejor eficiencia -> Óptima Presión Alta COP = 1,1 COP = 2,5 dH = 150 kJ/kg dH = 60 kJ/kg 40

10 La presión óptima del régimen Transcrítico
Sistemas Transcriticos = No hay condensación – Extracción de calor sensible, „gascooling“ En búsqueda de la mejor eficiencia -> Óptima Presión Alta COP = 1,1 COP = 2,5 COP = 2,9 dH = 125 kJ/kg dH = 43 kJ/kg

11 Sistemas Transcriticos – 1a. Generación Régimen MT
Sistemas Simple Etapa Válvula Reguladora de Alta Presión (HPV) Flash Gas Bypass Valve (FGBP) Intercambiador de Calor Interno (HX) en la línea de retorno de la FGBV MT

12 Sistemas Transcriticos – 2a. Generación Lay-out Cascada
2a. Ger. : Sistema Cascada Intercambiador cascada HX Sin Conexión entre LT e MT MT LT

13 Sistemas Transcriticos - 3a. Generación Lay-out Booster
3a.Ger.: Sistema Booster Conexión LT y MT Gestión de aceite por MT Carga A/C

14 Sistemas Transcriticos - 4a. Generación Compresion Paralela
3a.Ger.: Sistema Booster + Compresión Paralela Compresión directa del Flash Gas Posibilidad de añadir cargas de Aire Acondicionado Carga A/C

15 Sistemas Transcriticos - 5a. Generación Compresion Paralela + Eyectores
Unidades de Subenfriamiento Dispositivos de Expansión Ejectores CAREL

16 Sistemas Transcriticos - 5a
Sistemas Transcriticos - 5a. Generación Compresión Paralela + Múltiples eyectores Mejoras en la eficiencia en hasta 15% Ejectores direccionan el flujo de líquido y gas separadamente para el recibidor de liquido Aumento en la eficiencia Aumento de la complexidad Referencia: Sintef / ENEX

17 Ciclo Transcritico con eyector
Compresión Enfriamiento del gas / condensación Expansión politrópica Succión, mezcla y compresión del flujo del evaporador. Separación de fases Expansión y evaporación de la fase líquida. Gas cooler / condenser FGT pressure Evap. pressure Mixing pressure Compressor Evaporator

18 Sistemas con eyectores
La operación con ejectores presenta: 10% menos de consumo total de energía, debido a: Mayor presión de succión en todos los compresores MT Bajo recalentamiento en todos los evaporadores MT Utilización completa del flujo de masa a alta presión (No se requiere bypass) Pero: Máxima eficiencia solo en el punto de máxima presión de proyecto El retorno de aceite es un desafío

19 Sistemas con eyectores
Referencia: CAREL Referencia: DANFOSS Referencia: Transvac

20 Sistema TC CO2 FTE FTE Full Transcritical Efficiency

21 Gas cooler adiabático Ref. BALTIMORE AIRCOIL COMPANY

22 Resumen y conclusiones
Los sistemas transcríticos de vanguardia ahora pueden ser operados de manera altamente eficiente incluso en climas subtropicales La tecnología de eyector se ve prometedora en aplicaciones de CO2 transcríticas para la refrigeración comercial Importante complejidad del sistema -> la capacitación técnica es clave para el suceso de las nuevas tecnologías También son posibles otros enfoques aún más eficientes (sistemas inundados, aumento de la temperatura de evaporación)

23 Resumen y conclusiones

24 EL CORAZÓN DEL FRÍO Muchas Gracias  Gracias 