El Protocolo de Montreal de 1987 y el Protocolo de Kyoto de 1997 instaron a los países de todo el mundo a eliminar gradualmente sustancias como los CFC clorofluorocarbonos, los HCFC hidroclorofluorocarbonos y los HFC hidrofluorocarbonos que agotan la capa de ozono y causan el calentamiento global.Los sistemas de ventilación y aire acondicionado todavía usan estos refrigerantes sintéticos que violan esos acuerdos internacionales e infligen daño ambiental.
Recientemente, un equipo de investigadores iraníes investigó cómo los refrigerantes naturales podrían reemplazar los CFC, los HCFC y los HFC en las bombas de calor geotérmicas para reducir el consumo de energía y los costos operativos. Informan sus hallazgos en el Revista de energía renovable y sostenible , de AIP Publishing.
Los investigadores también examinaron los beneficios ambientales y económicos de los refrigerantes zeotrópicos y azeotrópicos, así como los refrigerantes naturales. En base a su modelado, los investigadores determinaron que los materiales naturales, incluidos el amoníaco y el n-butano, son el reemplazo más económico y amigable con el medio ambiente.refrigerantes para bombas de calor geotérmicas.
Las bombas de calor geotérmicas explotan cómo la temperatura de la tierra debajo de la superficie se estabiliza a mediados de los 50 grados Fahrenheit mediante el uso de un ciclo de compresión de vapor equipado con tuberías enterradas en trincheras horizontales o pozos verticales. Las bombas de calor geotérmicas extraen calor del suelo en invierno y disipar el calor al suelo en verano haciendo circular fluido como el agua a través de tuberías enterradas. Este diseño aprovecha las temperaturas moderadas en el suelo para aumentar la eficiencia y reducir los costos operativos de los sistemas de calefacción y refrigeración.
En su revisión, los investigadores ejecutaron un Programa de Análisis de Horas para calcular las cargas de calefacción y refrigeración en un edificio residencial de 14 pisos. Luego, aplicaron sus hallazgos a un Solucionador de ecuaciones de ingeniería para modelar el ciclo termodinámico de un circuito abierto y cerradobomba de calor de fuente de tierra de circuito cerrado con diferentes refrigerantes conocidos.
"El gran desafío para los próximos años en la industria de HVAC y refrigeración es establecer tecnología de refrigerantes naturales para sustituir los refrigerantes CFC, HCFC y HFC", dijo Mostafa Mafi, uno de los autores del artículo. "Una solución para reducir la energíaEl consumo en bombas de calor está utilizando la tierra como fuente / sumidero de calor renovable para aumentar la eficiencia y crear una diversidad de fuentes de energía ".
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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