Evaluación experimental de una instalación de producción de frío en cascada con CO2 como fluido de baja temperatura

Abstract

En la presente tesis doctoral se analiza experimentalmente una instalación de doble etapa indirecta o cascada que opera con CO2 como fluido de baja temperatura, debido a que este sistema se presenta como uno de los posibles candidatos a utilizar en la refrigeración comercial centralizada, ya que cumple con la F‐gas, presenta rendimientos energéticos superiores a otras alternativas y el fluido distribuido a los servicios a baja temperatura es de bajo GWP. El estudio realizado parte de un análisis teórico sobre la selección del fluido refrigerante a utilizar en el ciclo de alta temperatura, en base a lo establecido por la F‐gas. Después se detalla el banco de ensayos experimental, diseñado para operar con la combinación de los fluidos R134a/CO2. Finalmente, se procede con la evaluación experimental de la misma para un rango de temperaturas de evaporación de ‐45 a ‐25°C y de temperaturas de condensación de 30 a 50°C.

In this Ph. D. thesis, an indirect double compression system or cascade plant operating with CO2 as a low temperature fluid is analyzed theoretically and experimentally, because it is one of the potential candidates to be used in centralized commercial refrigeration applications, since it is in agreement with the F‐gas, has higher performance than other alternative systems and the fluid distributed to low temperature services is of low GWP. The study carried out begins with a theoretical analysis about the selection of the refrigerant to be used in the high temperature cycle, according to the F‐gas requirements. Following, the experimental test bench, designed to operate with the combination of fluids R134a/CO2, is detailed. And finally, the experimental evaluation of the plant is presented for an evaporating temperature range from ‐45 to ‐25°C and for a condensing one from 30 to 50°C.