Non-adiabatic capillary tubes in high efficiency household refrigerator: an experimental study

Abstract

El tubo capilar con intercambio de calor liquido-succion (CT-LSHX) es un componente ampliamente utilizado en refrigeradores domesticos. Trabajos recientes han indicado que la entrada del tubo capilar era bifasica, aunque condiciones subenfriadas estaban medidas a la salida del condensador. El objetivo de esta tesis doctoral es examinar las condiciones reales a la entrada del tubo capilar de un refrigerador domestico mediante el uso de un banco de pruebas innovador. Se instalaron tubos transparentes a la salida del condensador y a la entrada del tubo capilar con el fin de visualizar el flujo. La campana de visualizacion experimental revela que el flujo a la entrada del tubo capilar era bifasico a pesar de la medicion de un cierto subenfriamiento, independientemente de la posicion del filtro instalado a la entrada del capilar (horizontal o vertical), la direccion del flujo (hacia arriba o hacia abajo) y la carga de refrigerante. Este estudio demuestra tambien que el filtro no estaba actuando como un acumulador ya que el nivel de liquido del capilar siempre siguio la entrada del tubo capilar, independientemente de la longitud del tubo capilar dentro del filtro. Se plantearon dos hipotesis para explicar el fenomeno: una condicion de no equilibrio del refrigerante y/o un desequilibrio entre el caudal masico del compresor y del capilar, es decir, el sistema estaria equipado con un capilar no bastante restrictivo en comparacion con las necesidades del compresor. El condensador original refrigerante-aire fue reemplazado por un condensador refrigerante-agua para evaluar, a partir del balance de calor en el condensador de agua, las condiciones del refrigerante a la salida del condensador y, por lo tanto, a la entrada del tubo capilar. Las mediciones indican un flujo bifasico no equilibrado compuesto de vapor y liquido subenfriados a la entrada del tubo capilar. Para verificar si la presencia de flujo bifasico se debia a un desequilibrio entre el caudal masico del compresor y del capilar, el diseno del banco de prueba se modifico utilizando un diametro de tubo capilar mas pequeno y aumentando la velocidad del compresor. Con esta nueva configuracion, se alcanzo a llenar de liquido el filtro y, por lo tanto, tener condiciones exclusivamente liquidas a la entrada del tubo capilar. Se realizo una comparacion de prestaciones entre un flujo bifasico y un flujo unicamente liquido a la entrada del capilar. Los resultados revelan que el COP fue mayor cuando la entrada del capilar era solo liquida.; El tub capil·lar amb intercanvi de calor liquid-succio (CT-LSHX) es un component ampliament utilitzat en refrigeradors domestics. Treballs recents han indicat que l'entrada del tub capil·lar era bifasica, encara que condicions sub-refredades estaven mesurades a l'eixida del condensador. L'objectiu d'aquesta tesi doctoral es examinar les condicions reals a l'entrada del tub capil·lar d'un refrigerador domestic mitjancant l'us d'un banc de proves innovador. Es van instal·lar tubs transparents a l'eixida del condensador i a l'entrada del…