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EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DE UNA PLANTA
FRIGORÍFICA DE DOBLE ETAPA DE COMPRESIÓN
TRABAJANDO CON UN COMPRESOR COMPOUND.
ANÁLISIS
DE
LOS
EFECTOS
DE
DESRECALENTAMIENTO
Y
SUBENFRIAMIENTO
UTILIZANDO COMO FLUIDO DE TRABAJO EL HFC-404A.

Universidad Politécnica de Valencia
Departamento de Termodinámica Aplicada

TESIS DOCTORAL
Presentada por:
Rodrigo Llopis Doménech
Dirigida por:
Dr.D. Enrique Torrella Alcaraz
Dr. D. Ramón Cabello López

Valencia, 1 de Junio de 2008

EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DE UNA PLANTA
FRIGORÍFICA DE DOBLE ETAPA DE COMPRESIÓN
TRABAJANDO CON UN COMPRESOR COMPOUND.
ANÁLISIS
DE
LOS
EFECTOS
DE
DESRECALENTAMIENTO
Y
SUBENFRIAMIENTO
UTILIZANDO COMO FLUIDO DE TRABAJO EL HFC-404A.

DOCTORANDO
Rodrigo Llopis Doménech
DIRECTORES DE TESIS
Dr. D.Enrique Torrella Alcaraz
Univ. Politècnica de Valencia

Dr. D. Ramón Cabello López
Univ. Jaume I

TRIBUNAL CUALIFICADOR
Dr. D. Jose Miquel Corberán Salvador
Univ. Politécnica de Valencia

Dr. D. Victor Manuel Soto Francés
Univ. Politécnica de Valencia

Dr. D. Alberto Coronas Salcedo
Univ. Rovira i Virgili

Dr. D. Pedro Juan Martinez Beltrán
Univ. Miguel Hernández

Dr. D. DavidAstrain Ulibarrena
Univ. Pública de Navarra

A Helena
y
a mis padres y mi hermano

AGRADECIMIENTOS

Son muchas las personas a las que quiero agradecer que me hayan
apoyado durante la realización de este trabajo, y también a alguna
que ha dificultado su realización, porque ambos puntos de vista te
llenan de experiencia y motivación para seguir superándote día a día.
A Ramón, miantiguo profesor y director de tesis, y ahora, compañero y
amigo. Sinceramente gracias por introducirme en el mundo de la
Universidad y pasarte tantos momentos en el laboratorio conmigo para
que esto fuese una realidad.
A Enrique, director de tesis, amigo y compañero, por tu esfuerzo e
ímpetu en llevar esto a cabo.
A Larumbe, el genio de los teoremas y un compañero excepcional; a
Dani, por losbuenos momentos que hemos pasado, y a Martín por
prestarme su experiencia en el montaje de la instalación.
Por último, y prefiero no citar nombres, a aquellos que solo buscan
engrandecerse del trabajo de los demás, pero que cuando realmente
se los necesita, nunca mejor dicho, se evaporan.

De todo corazón,
Rodri

RESUMEN

El elevado impacto sobre el Medio Ambiente del sector de laproducción de frío ha
impulsado el uso y desarrollo de métodos de refrigeración cada vez más eficientes
desde el punto de vista energético. Dentro de estos métodos se encuentran los
sistemas de producción de frío por compresión en doble etapa, que se desarrollaron
en el siglo XIX, y que por ahora, son utilizados principalmente en aplicaciones de
media y baja temperatura de evaporación,especialmente dentro del sector de la
refrigeración comercial. Dichos sistemas corresponden a una solución eficiente desde
el punto de vista energético, ya que permiten la obtención de frío con valores de COP
y capacidades frigoríficas superiores a las obtenidas con los sistemas de compresión
simple.
En la presente tesis doctoral se ha acometido un estudio experimental en
profundidad de los sistemasde compresión en doble etapa basados en compresores
de tipo ‘compound’, para lo cual se ha desarrollado una instalación propia de tipo
industrial y se han analizado, a partir de los datos obtenidos, los efectos del
desrecalentamiento entre etapas mediante el sistema de inyección directa de líquido y
del subenfriamiento de líquido utilizando el sistema de subcooler. El análisis se
fundamenta enel estudio experimental de la planta funcionando con los sistemas
intermedios antes mencionados en comparación con el funcionamiento del ciclo sin
utilizar ningún sistema intermedio. El refrigerante empleado ha sido el HFC-404A en
el rango de temperaturas de evaporación de -36 a -20ºC y en el de condensación de 30
a 47ºC.
Adicionalmente, se presentan los resultados experimentales y...