Análisis del HFO-1234ze como alternativa ecológica en la refrigeración doméstica

Abstract

La refrigeración de alimentos es un proceso esencial en los hogares, por lo que un refrigerador doméstico se convierte en un electrodoméstico indispensable. Siendo este uno de los mayores consumidores de energía eléctrica y de contaminación por el refrigerante que ocupa para su funcionamiento, es importante buscar alternativas que mejoren este proceso. En este estudio se pretende implementar un HFO, el R12354ze, como alternativa ecológica en la refrigeración doméstica, en respuesta a las demandas ambientales para reducir el cambio climático y el deterioro de la capa de ozono. Mediante un análisis termodinámico y de transferencia de calor con simulaciones del ciclo de refrigeración y el comportamiento del fluido en el intercambio de calor utilizando software especializado y CFD, se presenta al HFO como una alternativa aceptable logrando parámetros de refrigeración en rango entre 5 %-8 % de diferencia con refrigeradores comunes utilizados actualmente, con un costo ambiental de hasta un 99 % más bajo, sin alterar su eficiencia energética. Aprovechando las propiedades del HFO en el ciclo de refrigeración se logra mejorar el coeficiente de desempeño del ciclo de refrigeración en un 12 %.//Food refrigeration is an essential process in homes, and thus a home refrigerator becomes an indispensable appliance. Being this one of the biggest consumers of electrical energy and contamination due to the refrigerant used for its operation, it is important to look for alternatives that improve this process. This study aims to implement the HFO, R12354ze as an ecological alternative in domestic refrigeration, in response to environmental demands to reduce climate change and deterioration of the ozone layer. Through a thermodynamic and heat transfer analysis, simulating the cooling cycle and the behavior of the fluid in heat exchange using specialized software and CFD, the HFO is presented as an acceptable alternative achieving cooling parameters which are between 5% and 8 % different from common refrigerators currently used, with an environmental cost up to 99% lower, without altering their energy efficiency. Taking advantage of the properties of the HFO, it is possible to improve the coefficient of performance of the cooling cycle by 12%.