Optimización del rendimiento del refrigerador doméstico con lubricantes variados para el refrigerante R134a : un análisis comparativo

Muhammad Ehtesham ul Haque; Abdul Samad Khan; Adeel Ahmed Khan; Muhammad Anus Irshad

doi:10.36561/ING.29.9

Autores/as

Muhammad Ehtesham ul Haque NED University of Engineering & Technology, Pakistan https://orcid.org/0000-0001-8751-348X
Abdul Samad Khan NED University of Engineering & Technology, Pakistan https://orcid.org/0009-0005-5449-635X
Adeel Ahmed Khan NED University of Engineering & Technology, Pakistan https://orcid.org/0009-0004-6790-8176
Muhammad Anus Irshad NED University of Engineering & Technology https://orcid.org/0009-0006-8193-4287

DOI:

https://doi.org/10.36561/ING.29.9

Palabras clave:

Lubricantes, Aceite de polioléster, Aceite mineral, R-134a, EES, Refrigerador doméstico

Resumen

La eficiencia y el rendimiento de los refrigeradores domésticos no solo dependen del refrigerante, sino también del aceite lubricante utilizado en el compresor. El lubricante del compresor es responsable de la absorción de la energía térmica desarrollada durante el trabajo del compresor. El objetivo principal de este estudio es investigar y comparar el efecto de dos aceites lubricantes diferentes utilizados con el refrigerante R134a en varios parámetros de rendimiento del compresor del refrigerador doméstico, como la capacidad del evaporador, el consumo de energía del compresor y, por último, pero no menos importante, el COP del sistema de refrigeración. Estos parámetros de rendimiento se compararon para dos casos diferentes: un refrigerador doméstico con R134a como refrigerante, aceite mineral (MO) y aceite de polioléster (POE), y para dos métodos diferentes, como el manual mediante el uso de una tabla de pH del R134a y el software EES. Las pruebas se realizaron en un refrigerador de doble puerta con capacidad de refrigeración de 329 litros. El efecto de cambiar el aceite de MO a POE resultó en el incremento de la capacidad del evaporador de 1,81 kW a 1,99 kW y el COP de 4,9 a 5,7 mientras que el consumo de energía del compresor se redujo de 370 vatios a 340 vatios, lo que concluyó que el aceite POE es el mejor lubricante en el compresor doméstico en comparación con MO.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Adelekan, D. S., Ohunakin, O. S., Babarinde, T. O., Odunfa, M. K., Leramo, R. O., Oyedepo, S. O., & Badejo, D. C. (2017). Experimental performance of LPG refrigerant charges with varied concentration of TiO2 nano-lubricants in a domestic refrigerator. Case Studies in Thermal Engineering, 9, 55-61. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2016.12.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.csite.2016.12.002

Adelekan, D. S., Ohunakin, O. S., Oladeinde, M. H., Jatinder, G., Atiba, O. E., Nkiko, M. O., & Atayero, A. A. (2021). Performance of a domestic refrigerator in varying ambient temperatures, concentrations of TiO2 nanolubricants and R600a refrigerant charges. Heliyon, 7(2), e06156. doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06156 DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06156

Allouhi, A., El Fouih, Y., Kousksou, T., Jamil, A., Zeraouli, Y., & Mourad, Y. (2015). Energy consumption and efficiency in buildings: current status and future trends. Journal of Cleaner Production, 109, 118-130. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.05.139 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.05.139

Baskaran, A., Manikandan, N., Tesfaye, J., Nagaprasad, N., & Krishnaraj, R. (2022). Investigation on the Performance of Domestic Refrigerator with Zirconium Oxide-R134a Nanorefrigerant. Journal of Nanomaterials, 2022, 3668458. doi: https://doi.org/10.1155/2022/3668458 DOI: https://doi.org/10.1155/2022/3668458

Gill, J., Singh, J., Ohunakin, O. S., & Adelekan, D. S. (2018). Energetic and exergetic analysis of a domestic refrigerator system with LPG as a replacement for R134a refrigerant, using POE lubricant and mineral oil based TiO2-, SiO2- and Al2O3-lubricants. International Journal of Refrigeration, 91, 122-135. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2018.05.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2018.05.010

Gill, J., Singh, J., Ohunakin, O. S., & Adelekan, D. S. (2019). Energy analysis of a domestic refrigerator system with ANN using LPG/TiO2–lubricant as replacement for R134a. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 135(1), 475-488. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-018-7327-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s10973-018-7327-3

Handbook, A. (2017). Fundamentals, ASHRAE–American society of heating, Ventilating and Air-Conditioning Engineers: ASHRAE.

Harichandran, R., Paulraj, P., Maha Pon Raja, S., & Kalyana Raman, J. (2019). Effect of h-BN solid nanolubricant on the performance of R134a–polyolester oil-based vapour compression refrigeration system. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 41(3), 140. doi: https://doi.org/10.1007/s40430-019-1645-7 DOI: https://doi.org/10.1007/s40430-019-1645-7

Khan, A. S., ul Haque, M. E., Khan, A. A., Obaidullah, S., & Khan, M. U. (2024). Revitalizing Comfort: Designing an Energy–Efficient HVAC System for the University Auditorium. Memoria Investigaciones en Ingeniería (26), 2-37. doi: https://doi.org/10.36561/ING.26.2 DOI: https://doi.org/10.36561/ING.26.2

Nair, V., Parekh, A. D., & Tailor, P. R. (2020). Experimental investigation of a vapour compression refrigeration system using R134a/Nano-oil mixture. International Journal of Refrigeration, 112, 21-36. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2019.12.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2019.12.009

Ollukkaran, B. A., & Sreedharan, S. (2023). Motivational factors for Energy Conservation in the workplace: A Focus from Employees Perspective. GMSARN International Journal, 17, 8-13.

Sundaresan, S., Judge, J., Chu, W., & Radermacher, R. (1996). A comparison of the oil return characteristics of R-22/mineral oil, and its HFC alternatives (R-407C & R-410A) with mineral oil and POE in a residential heat pump.

Sundaresan, S., Pate, M., Doerr, T., & Ray, D. (1996). A Comparison of the Effects of POE and Mineral Oil Lubricants on the In-Tube Evaporation of R-22, R-407C and R-410A.

Tada, A., Okido, T., Shono, Y., Takahashi, H., Shitara, Y., & Tanaka, S. (2016). Tribological Characteristics of Polyol Ester Type Refrigeration Oils under Refrigerants Atmosphere. Tribology Online, 11, 348-353. doi: https://doi.org/10.2474/trol.11.348 DOI: https://doi.org/10.2474/trol.11.348

Yogesh, J., Dinesh, Z., & Sandeep, J. (2021). Performance investigation of vapor compression refrigeration system using R134a and R600a refrigerants and Al2O3 nanoparticle-based suspension. Materials Today: Proceedings, 44, 1511-1519. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.11.732 DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.11.732