Análisis de recuperación de la energía calorífica generada por una instalación frigorífica que utiliza CO2 como refrigerante en régimen supercrítico destinada a activar un ciclo Rankine

• Autores: Jorge Patiño Pérez, Daniel Sánchez García-Vacas, Rodrigo Llopis Doménech, Ramón Cabello López, Enrique Torrella Alcaraz, Carlos Sanz Kock
• Localización: VIII Congreso Nacional de Ingeniería Termodinámica. [Recurso electrónico]: libro de actas / coord. por Eduardo Montero García, 2013, ISBN 978-84-92681-62-4, págs. 285-296
• Idioma: español
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• Resumen

  • Actualmente, los sistemas que utilizan CO2 como refrigerante no poseen el mismo rendimiento energético que las instalaciones que emplean los llamados refrigerantes artificiales de la familia HFC ó HFO, ni de aquellos equipos que utilizan hidrocarburos, si no están totalmente optimizados energéticamente. Sin embargo, de las propiedades termofísicas del CO2 y la necesidad de operar en régimen transcrítico, se contempla una oportunidad para mejorar el rendimiento energético global de la instalación de compresión de vapor, puesto que la energía térmica residual del ciclo puede estar a un nivel térmico superior a los 100ºC Por lo tanto, la buena combinación entre propiedades termofísicas y temperatura de trabajo en la zona de alta presión, la convierten en un foco de media temperatura del que es fácil extraer energía térmica que puede ser aprovechada en otras aplicaciones. Este trabajo evalúa la posibilidad de recuperar toda la energía calorífica generada en la instalación de compresión de vapor para destinarse a aplicaciones que requieran la máxima energía posible como los sistemas ORC. Para mejorar las irreversibilidades durante los procesos de transferencia de energía, se evalúa un sistema de conexión entre la instalación de compresión de vapor y el ciclo Rankine, donde el intercambio térmico se realiza de forma directa empleando CO2 como fluido refrigerante en el ciclo Rankine. Los resultados obtenidos muestran que sería posible accionar un ciclo Rankine el cual generaría potencias eléctricas comprendidas entre [0.7, 1.5] kW, con superficies de intercambio térmico comprendidas entre [1,15] metros.