Pregunta:
¿Son más eficientes las bombas de calor más pequeñas?
dezza3192
2015-11-18 10:19:27 UTC
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Estaba haciendo un puesto en una empresa y estaban diseñando una nueva bomba de calor. Me dijeron que cuanto más compacta se puede hacer una bomba de calor, mejor es para la eficiencia, y mencionaron algo sobre esto porque se aumentó la densidad de potencia.

Entiendo que hay beneficios al usar menos material y hacer algo más ligero que mejoraría la eficiencia en ese sentido, pero no obtengo el beneficio de una mayor densidad de potencia en una bomba de calor. Entiendo que en un motor térmico como un motor de combustión, usted quiere una relación de compresión alta, por lo que querrá hacer la cosa lo más compacta posible, pero ¿por qué una mejor densidad de potencia también es buena para una bomba de calor? ¿Es esto lo que ocurre con todo tipo de maquinaria que tiene algún tipo de volumen que está comprimido? Si es así, ¿por qué?

Editar: Realmente no quería decir COP, sino eficiencia para mantener la pregunta de manera más general. Estos muchachos parecían bastante seguros de que tener una pequeña bomba de calor de altas revoluciones mejoraba el rendimiento, mientras que supongo que querían decir que COP podría ser otra cosa que están viendo. Quizás una mejor manera de preguntar esto es: ¿Existe algún beneficio teórico para el COP de una bomba de calor al reducir su tamaño?

El término "eficiencia" se usa mucho de manera inconsistente, ¿está seguro de que lo decían en términos de, digamos, coeficiente de desempeño?
Para agregar a lo que dijo @Carlton, la "eficiencia" es terriblemente genérica. Todo lo que realmente significa es lo que obtienes por lo que inviertes. Pero esas medidas de entrada y salida podrían ser cualquier cosa: costo, potencia, tamaño, etc. Y con demasiada frecuencia, "más eficiente" significa "mejor", pero eso depende sobre cuál es tu definición de bien. Solo puede optimizar para una variable a la vez. Esto se está volviendo loco, pero el tl; dr es que necesitamos saber cómo está midiendo la eficiencia para dar una buena respuesta.
Teóricamente, las pérdidas de bombeo al menos * aumentan * para unidades más pequeñas, debido a la regla del cubo cuadrado: con un aumento lineal en tamaño el volumen de p. un tubo aumenta por el cubo, mientras que el área de la superficie (que causa las pérdidas por fricción) aumenta por el cuadrado. Y asumiendo una potencia de salida fija, las tuberías más grandes significan velocidades de flujo más bajas, disminuyendo aún más las pérdidas por fricción en una unidad más grande. Aunque normalmente una unidad más grande también tendrá más potencia de salida.
One responder:
ericnutsch
2015-11-19 04:34:05 UTC
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Hasta donde yo sé, el COP de una bomba de calor no varía mucho con el tamaño de la unidad, solo con la tecnología utilizada, la calidad de los componentes y el precio correspondiente. Como regla general de ingeniería, es más fácil hacer algo más barato / más efectivo cuando tiene menos restricciones. Por lo tanto, al no tener restricciones de espacio, la unidad sería más barata o con un COP más alto.

No trabajo en HVAC, pero generalmente un edificio grande invertirá en dos manipuladores de aire con bomba de calor grandes integrados en un sistema. Tienen dos para fines de redundancia y no más de dos porque el mantenimiento aumenta con el aumento del número de unidades.

Si la confiabilidad de las unidades pequeñas fuera muy alta, podrían ser una mejor solución debido a la eliminación de la Requiere conductos grandes. Sin embargo, con la tecnología actual, las unidades pequeñas aumentan el mantenimiento de las instalaciones. Otro aspecto es el control. Una o dos unidades grandes son fáciles de controlar. Muchas unidades pequeñas, todas con diferentes puntos de ajuste y diferenciales de presión pueden causar muchos dolores de cabeza por mantenimiento.

Gracias por la perspectiva del mantenimiento, no lo habría pensado desde ese ángulo, pero estoy buscando algo que provenga del conocimiento teórico.
A nivel teórico de la bomba termodinámica, para la misma tecnología utilizada, las unidades más pequeñas no serán más eficientes que las unidades grandes. Por lo general, ocurre lo contrario, porque una sola unidad grande emplea componentes de mayor calidad. Además, las unidades más grandes pueden, en cambio, emplear tecnología más eficiente que puede no haber sido económica a pequeña escala; como un compresor de tornillo. http://www.trane.com/commercial/north-america/us/en/products-systems/equipment/chillers/air-cooled-chillers.html
Gracias, lo que está diciendo es cierto, al igual que es más eficiente tener un acondicionador de aire grande para un edificio en lugar de montones de pequeños. Pero creo que hay algunas razones termodinámicas teóricas por las que uno querría hacer más pequeña la parte de la bomba de calor con el compresor. De todos modos, aceptaré tu respuesta, si a alguien se le ocurre alguna razón por la que más pequeño es mejor, puedo cambiarlo.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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