Dynamical Model for a Domestic Cooling Appliance by considering the Thermal Load Non-Linear Effects



Título del documento: Dynamical Model for a Domestic Cooling Appliance by considering the Thermal Load Non-Linear Effects
Revista: RIIIT. Revista internacional de investigación e innovación tecnológica
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000429964
ISSN: 2007-9753
Autores: 1
Instituciones: 1Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, Laboratorio Nacional de Investigación en Tecnologías del Frio, Querétaro. México
Año:
Periodo: Ene-Feb
Volumen: 5
Número: 30
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Hoy en día, las tecnologías de enfriamiento por compresión de vapor que son los dispositivos más utilizados para el acondicionamiento ambiental o la conservación de alimentos se enfrentan a un escenario tecnológicamente disruptivo, debido al rendimiento energético alcanzado por las nuevas tecnologías alternativas de enfriamiento y a su falta de sustentabilidad energética. Pero la visión de los expertos en refrigeración converge en una predicción de veinte años de diferencia entre la desaparición de la tecnología de compresión de vapor y la consolidación comercial de una nueva alternativa tecnológica, por lo que aún existe la necesidad de mejorar el rendimiento energético de la tecnología de enfriamiento por compresión de vapor. En este escenario, este trabajo propone la sintetización de un modelo de espacio de estados para un refrigerador de compresión de vapor, a partir de las ecuaciones de equilibrio de sus dos subsistemas dinámicos (térmico y eléctrico). Este modelo de espacio de estados considera un conjunto de valores de constante de tiempo para el momento inercial térmico tomando como referencia cinco niveles de carga térmica. Las constantes de tiempo térmicas se obtuvieron de un conjunto de experimentos realizados en las instalaciones de CIDESI-LaNITeF y mediante el uso de un instrumento basado en sensores MEMs desarrollado por LICORE. La predicción numérica del modelo de espacio de estados es consistente con los resultados experimentales en términos de nivel de carga térmica y la demanda de energía. Los resultados del modelo se utilizarán para desarrollar un controlador que optimice el rendimiento energético del refrigerador
Resumen en inglés Nowadays vapor compression cooling technologies which are the most used devices for ambient conditioning or food preservation are facing a technological disruptive scenario, due to the energetic performance achieved by the new alternative cooling technologies and their energetic un-sustainability. But the refrigeration experts vision converges in a prediction of a twenty years gap between the disappearance of the vapor compression technology and the commercial consolidation of a new alternative technology, so the need to improve the energetic performance of the vapor compression cooling technology, still exists. In this scenario this paper proposes the synthesization of a states space model for a vapor compression refrigerator, from the equilibrium equations of its two dynamic sub-systems (thermal and electrical). This state space model considers a set of time constant values for the thermal inertial moment taking reference of five thermal load levels. The thermal time constants were obtained from a set of experiments performed at the CIDESI-LaNITeF facilities and by using a MEMs sensors based instrument developed by LICORE. The numerical prediction of the state space model are consistent with the experimental results in terms of thermal load level and the energy demand. Model results will be used to develop a controller to optimize the refrigerator energetic performance
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería mecánica,
Aparatos de refrigeración,
Carga térmica,
Compresores lineales,
Modelación dinámica
Keyword: Mechanical engineering,
Cooling appliances,
Dynamical model,
Linear compressors,
Thermal load
Texto completo: Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF)