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Estudio-comparativo-404a-vs-nh3

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COMP
CO
MPAR
ARAC
ACIO
ION
N
DE
DEL
L
SI
SIST
STEM
EMA
A
DE
FRIGORIFI
FRIGO
RIFICAS
CAS UTILIZ
UTILIZANDO
ANDO R404
R404a
a
REFR
REFRIG
IGER
ERAC
ACIO
ION
N
PA
PARA
RA
CAM
CAMAR
ARAS
AS
CONTRA SI
SISTEMA
STEMA DE 2 ETAPAS CON
AMONIACO.
Autores: Dr. Ing. M. Iglesias
Ing. Jesus Argudin
1. INTRODUCCION
Este trabajo tiene como objetivo hacer una comparación entre un sistema de refrigeración
de expansión
expansión direc
directa
ta con ref
refrig
rigeran
erante
te R404a contr
contra
a un siste
sistema
ma de dos etap
etapas,
as, con
refrigerante R 717 (amoniaco).
Para esta comparación se utilizó una instalación ficticia de 800 t de productos, con dos
cámaras, una de productos congelados, cárnicos, aves y pescados, con una temperatura
de -20 oC y otra para productos no congelados, lácteos, huevos, embutidos, viandas y
hortalizas, con una temperatura de + 5 oC.
De acuerdo a los cálculos de carga térmic
térmica
a requie
requieren
ren una capac
capacidad
idad frigorífi
frigorífica
ca de 107,2
kW (30,5 TR), distribuidas en 33,5 kW (9,5TR) en la cámara para conservar productos no
congelados y 74,0 kW
kW (21TR) en la cámara para conservar productos congelados
2.
INDICADORES
2.1 Características del sistema de refrigeración con 404a
-
-
Expansión direc
recta.
Un
Unid
idad
ades
es d
de
e rref
efri
rige
gera
raci
ción
ón ccom
ompa
pact
ctas
as..
Co
Comp
mpre
reso
sores
res re
reci
cipr
proc
ocan
ante
tess semi
semihe
herm
rmét
étic
icos
os..
Conde
ondens
nsac
ació
ión
n por
por aire
aire..
Descongelación por resistencia en la cámara de – 20 oC.
Características del sistema de refrigeración con NH 3
2.2
-
-
-
Sis
Sistem
tema
a In
Inund
undado
ado,, 2 e
etap
tapas
as ccon
on rreci
ecipie
piente
nte iinte
nterme
rmedio
dio..
Compresor de amoniaco
Conde
ondens
nsad
ador
or e
eva
vapo
pora
rati
tivo
vo
Descongelación por gas caliente en la cámara de – 20 oC.
2.3
Indicadores técnico-económicos resultantes.
Capacidad frigorífica Φa
(TR)
Potencia eléctrica
Ne (kW)
Consumo anual
Wa (MWh/a)
Índice de potencia Ne/Φa
(kW/TR)
Índice de consumo
Wa/Φa (MWh/a/TR)
Razón de eficiencia
energ. EER (BTU/h/W)
Combustible
(t)
Combustible
(MUSD)
Emisión de CO2
(t)
Pago electricidad
(MCUC)
R404a
A
R717
B
Diferencia
C=A-B
%
D = (A / B)100
30,5
117,14
30,5
46,60
--70,80
--250
843,4
335,5
507,9
250
3,84
1,53
2,31
250
27.65
11,00
16,65
250
3,12
7,85
- 4,73
40
168,7
67,1
101,6
250
60,7 a 121,4
24,2 a 48,4
36,5 a 73,0
250
337,4
134,2
203,2
250
86,5
51,5
35,0
168
3.
3.1
CO
CONCL
NCLUS
USION
IONES
ES Y RE
RECOM
COMEN
ENDAC
DACION
IONES
ES
La instalación de refrigeración de expansión directa, con condensación por aire y
R404a como refrigerante, consumen 2,5 veces más energía que el sistema de
refrigeración
carga térmica con
dada.condensación por agua y amoniaco como refrigerante, para la
3.2
El estudio realizado arrojó que el consumo energético es 60 % menor con amoniaco
y condensación por agua comparado con R404a y condensación por aire.
Esto representa 101,6 t de petróleo menos por año (a razón de 200 g/kWh) que en
valores es de 36,5 a 73,0 MUSD (a razón de 50 a 100 USD el barril).
El dejar de quemar esta cantidad de combustible representa 200 t menos de CO 2
emitida a la atmósfera anualmente.
Teniendo en consideración que las instalaciones frigoríficas son de largo uso, el usi
de R404a representa un costo adicional en diez años de 730.0 MUSD.
3.3
De acuerdo a la tarifa establecida para la instalación analizada, el pago por el
consumo es de 35,0 MCUC menos al año con NH3.
3.4
3.4 Es nece
necesa
sari
rio
o elim
elimin
inar
ar la igno
ignora
ranc
ncia
ia y los
los crit
criter
erio
ioss ob
obso
sole
leto
toss en cuan
cuanto
to a la
lass
instalaciones con amoniaco.
3.5
3.5 Es ne
nece
cesa
sari
rio
o incr
increm
emen
enta
tarr la capa
capaci
cita
taci
ción
ón de to
todo
doss aq
aque
uellllos
os vinc
vincul
ulad
ados
os co
con
n la
especialidad para incrementar la conciencia en cuanto al uso racional de la energía.
3.6 Es nece
necesario
sario es
establec
tablecer
er la legi
legislaci
slación
ón y las nor
normativ
mativas
as que per
permitan
mitan ga
garanti
rantizar
zar que
se cumplan las orientaciones para la utilización racional de la energía, establecer los
métodos y procedimientos para su cumplimiento,
cumplimiento, inspección, estímulos y sanciones.
3.7
Elaborar las normativas que regulen y precisen los valores de consumo que se
deban utilizar y en el entorno en que se deben de mover.
3.8 Desig
Designar
nar un
una
a ent
entidad
idad espec
especializ
ializada
ada para la re
regulac
gulación,
ión, ccontrol
ontrol,, ins
inspecci
pección
ón ate
atendida
ndida
funcionalmente por el organismo competente para el uso racional de la energía que
evalúe los proyectos, las ideas conceptuales, seleccione las mejores soluciones en
coordinación con las entidades rectoras del diseño.
3.9
Increment
Increm
entar
ar la cap
capaci
acitac
tación
ión sob
sobre
re el uso rac
racion
ional
al de la ene
energí
rgía,
a, creand
creando
o una
asignatura con este nombre y que se estudie dentro de la especial
especialidad
idad en cursos de
postgrado, diplomados y maestrías.
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