Análisis exergoeconómico de un ciclo de refrigeración por compresión de vapor incluyendo el costo de imputación por la formación del residuo

Exergoeconomic analysis of a compression refrigeration cycle considering the allocation cost of the residue formation process

En este trabajo se realiza un análisis exergoeconómico a un sistema de refrigeración por compresión de vapor con R134a. Se plantea la estructura productiva y se obtienen los modelos matemáticos de los costos exergéticos y exergoeconómicos con y sin imputación del costo del residuo a los equipos. Se hace un análisis paramétrico para evaluar los costos de operación exergéticos y exergoeconómicos, el coeficiente de operación y la eficiencia exergética en función de la temperatura ambiente, la temperatura de refrigeración, la eficiencia de compresión isoentrópica y la potencia frigorífica. Los resultados muestran que al comparar los costos de operación del producto del sistema, considerando el análisis con imputación del costo del residuo, éstos aumentan 56.8 %; así mismo, los costos de operación se incrementan en mayor proporción con la temperatura ambiente que con la variación de la temperatura de refrigeración considerando como objetivo productivo la producción del frío.

In this work, an exergoeconomic analysis is performed on a vapor compression refrigeration system using R134a. A productive structure is proposed and the exergetic and exergoeconomic costs balances are implemented with and without considering the components allocation costs of the residue formation process. A parametric analysis is carried out to evaluate the behavior of the exergetic and exergoeconomic operation costs, the coefficient of performance and the exergetic efficiency depending on the change in the ambient temperature, the refrigeration temperature, the adiabatic efficiency and the refrigeration capacity. The results show the system product costs (cooling effect) considering the residue costs is 56.8 % greater than the product cost obtained by discarding them. The parametric analysis shows that the exergetic and exergoeconomic operation costs are mainly affected by the change in the ambient temperature followed by the change in the refrigeration temperature.