Este proyecto busca avanzar en el estudio y comprensión del comportamiento de las nuevas tecnologías de intercambiadores compactos basadas en la utilización de tubos con minicanales.

Como demuestra el currículum del equipo solicitante, se lleva algunos años trabajando en el estudio de esta tecnología. El éxito que se está teniendo con la explotación de las instalaciones construidas para este fin y la construcción de un banco de ensayos de bombas de calor aire/agua y agua/agua en los últimos dos años nos ha hecho plantear esta nuevo propuesta de proyecto de investigación buscando mejorar algunos aspectos de las instalaciones y dar continuidad a los trabajos llevados a cabo en proyectos anteriores con nuevas ideas y con las propuestas que a continuación se describen.

Objetivos

El objetivo principal de este proyecto es en primer lugar, contribuir a la mejora del conocimiento del comportamiento de intercambiadores de minicanales trabajando como evaporadores y condensadores y en segundo lugar, estudiar su integración en equipos de refrigeración, aire acondicionado y bomba de calor con el objeto de minimizar la carga de refrigerante y maximizar la eficiencia energética.

Tareas

1. El estudio de procesos de ebullición en tubos con minicanales con diferentes geometrías y con refrigerantes alternativos.
2. El desarrollo de correlaciones para ebullición que incorporen la geometría y que permitan caracterizar la transmisión de calor y la pérdida de presión en tubos.
3. Aplicar redes neuronales al estudio de la transmisión de calor y la pérdida de presión en procesos de evaporación y condensación e incorporar las redes entrenadas a un software para el diseño de instalaciones de refrigeración comprobando su utilidad y comparando su funcionamiento frente a las correlaciones tradicionales.
4. Estudiar una bomba de calor aire/agua con un intercambiador compacto a base de minicanales que funcione con CO2 utilizando los resultados obtenidos para validar los modelos de intercambiadores compactos existentes en IMST-ART.

Instalaciones experimentales

Se cuenta con tres instalaciones experimentales dos de ellas desarrolladas en el marco de varios proyectos de investigación anteriores (instalaciones para el estudio de procesos de ebullición y de condensación) y otra construida en los últimos dos años (instalación para el ensayo de bombas de calor) a expensas de contratos de investigación llevados a cabo por el grupo. Cabe destacar que esta última instalación no está enmarcada en proyectos anteriores y que forma parte de nuestra apuesta por fortalecer y avanzar en el desarrollo de esta línea de investigación. Se cuenta además con los resultados experimentales obtenidos en las campañas de toma de datos efectuadas hasta la fecha y que se harán en lo que queda de 2014.

Los ensayos que se plantean en la instalación de ebullición para el periodo de duración del proyecto son con R290, R1234yf y R32, refrigerantes alternativos y susceptibles de remplazar a los perjudiciales y corresponsables del llamado efecto invernadero. En los estudios realizados a nivel de la máquina global se prestará atención a la reducción de la carga.