Diseño de un Sistema Didáctico de Refrigeración por Compresión de Vapor con Refrigerante de bajo Impacto Ambiental
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En la actualidad las acciones humanas han sido las principales causantes del cambio climático, debido principalmente a la quema de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas. Además, gases como el dióxido de carbono y el metano provocan el efecto invernadero y estos contaminantes son producidos en el sector en la industria [1]. Por otra parte, Latinoamérica y el Caribe representa el 8,3% de las emisiones globales [2], a pesar de no ser porcentaje tan alto es fundamental que cada país contribuya a lo establecido en el acuerdo de Paris.
En los procesos industriales como la refrigeración y aire acondicionado se emplean sustancias que su proceso químico deteriora la capa de ozono. Estos equipos funcionan con refrigerantes de segunda generación (HCFC y HFC) [3]. Los HCFC (hidro cloro fluoro carbonados) catalogados como sustancias agotadoras de ozono (SAO) y potenciales de calentamiento atmosférico (PCA) tienen un PCA del orden de 725 a 2.310 y los HFC (hidro fluoro carbonados) contienen un PCA de 675 a 2.088 [4]. Se evalúa que los refrigerantes HFC representan 1,1% de las emisiones de gases contaminantes, pero su impacto es 1300 veces superior que el CO2 [13], debido a estas particularidades de las sustancias se establece que contribuyen de manera significativa al cambio climático.
Para el 2018 el sector RAC (Refrigeración y Aire Acondicionado) presentó un stock de 3,6 billones de equipos, y las ventas anuales fueron más de 350 millones de unidades; por lo tanto, se proyecta que para el año 2050 se aumentará el stock a 9,5 billones de equipos [5]. Si con el paso de los años no se mejora la eficiencia de estos equipos se presentará un daño climático superior al actual, debido a que los sistemas de refrigeración por compresión de vapor representan aproximadamente el 30% del consumo de energía mundialmente [6].
En Colombia, el sector industrial consume cerca del 8% de energía eléctrica en procesos de refrigeración y acondicionamiento de aire, sin embargo, sobresalen subsectores como el de alimentos, bebidas y productos farmacéuticos donde esta cifra aumenta a un valor entre el 20% al 30% [7]. Por otro lado, el sector RAC en el país presenta el mayor consumo de sustancias SAO/HCF, ya representa el 50 % del consumo total de los HCFC [8] [5], además el HFC representa el 98% del consumo en este sector [5].
Por lo antes mencionado ACAIRE (Asociación Colombiana de Acondicionamiento del Aire y la Refrigeración) reconoce la dificultad de enseñar los ciclos de refrigeración teniendo como base solo la teoría. Además, para esta asociación se pronostican nuevos retos, debido a que la sección de refrigeración y acondicionamiento del aire presentará un incremento en su demanda del 72% [9]. Por lo tanto, es necesario una enseñanza técnica, para fomentar competencias más avanzadas y analizar posibles escenarios de la industria de la refrigeración, y a su vez fomentar el uso de refrigerantes alternativos. Algunos de los cursos que más requieren de la práctica son: Refrigeración Comercial Cuartos Fríos, Diplomado Internacional En Proyectos De Acondicionamiento Del Aire y aire acondicionado doméstico mini Split, cassett.
Abstract
Nowadays, human actions have been the main cause of climate change, mainly due to the burning of fossil fuels such as coal, oil and gas. In addition, gases such as carbon dioxide and methane cause the greenhouse effect and these pollutants are produced in the industrial sector [1]. Moreover, Latin America and the Caribbean represents 8.3% of global emissions [2], despite not being such a high percentage is essential that each country contributes to the provisions of the Paris agreement.
In industrial processes such as refrigeration and air conditioning substances that deteriorate the ozone layer are used in their chemical process. This equipment works with second-generation refrigerants (HCFCs and HFCs) [3]. HCFCs (hydrochlorofluorocarbons) classified as ozone depleting substances (ODS) and global warming potentials (GWP) have a GWP of the order of 725 to 2.310 and HFCs (hydro fluorocarbons) contain a GWP of 675 to 2.088 [4]. It is assessed that HFC refrigerants represent 1.1% of pollutant gas emissions, but their impact is 1300 times higher than CO2 [13], due to these particularities of the substances is established that contribute significantly to climate change.
For 2018, the RAC (Refrigeration and Air Conditioning) sector presented a stock of 3.6 billion equipment, and annual sales were more than 350 million units; therefore
herefore, it is projected that by 2050 the stock will increase to 9,5 billion equipment [5]. If over the years the efficiency of these teams is not improved climate damage will be presented higher than today, because the vapor compression refrigeration systems account for approximately 30% of energy consumption worldwide [6].
In Colombia, the industrial sector consumes about 8% of electricity in refrigeration and air conditioning processes, however, stand out subsectors such as food, beverages and pharmaceuticals where this figure increases to a value between 20% to 30% [7]. On the other hand, the RAC sector in the country has the highest consumption of ODS / HCF substances, and represents 50% of total consumption of HCFCs [8] [5], also the HFC represents 98% of consumption in this sector [5].
For the above mentioned ACAIRE (Colombian Association of Air Conditioning and Refrigeration) recognizes the difficulty of teaching refrigeration cycles based only on theory. In addition, for this association new challenges are predicted, because the refrigeration and air conditioning section will present an increase in demand 72% [9]. Therefore, technical education is necessary to promote more advanced skills and analyze possible scenarios of the refrigeration industry, and in turn encourage the use of alternative refrigerants. Some of the courses that most require
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spa
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Citación
Marín Pérez, J. y Mejía Martin, B. (2024). Diseño de un Sistema Didáctico de Refrigeración por Compresión de Vapor con Refrigerante de bajo Impacto Ambiental. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
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