Análisis estadístico de datos de rendimiento de una bomba de calor de 5 T.R.

Abstract

This work presents a heat pump behavior study of 5 Tons of Refrigeration, which analyzes its general behavior, as well as its performance, with respect to the accumulated times, both in cooling mode and in heating mode, in relation to the differences in temperatures reached by the heat pump operation in the different seasons of the year. For this research, it was necessary to start from an air conditioning project for an herbarium that has a geothermal heat pump system whit geothermal exchangers. The system is operating continuously 24/7 in heat and cool mode within a temperature range that maintains the desired average. The on times and off times, and the thermostat procedure for identifying the range of temperatures at which it must operate to achieve climate control, were examined. That is why the operating modes of each day were plotted, for each week completing each month, due to the exterior and interior climatic differences of the room. Since the objective of the heat pump is to maintain an average temperature of 18°, letting the sensors send the temperature readings activating or deactivating the heat pump, that´s why the statistical analyzes of when, how and in what minutes tends to take a uniform type of behavior the heat pump. Therefore, the present work directs the statistical analysis to highlight the main variables that may or may not benefit during the heat pump operation and how these alter the full system operation, making it less or more efficient, for the analysis the ANOVA method was used. Through the temperature variables study and the operation minutes’ statistical analysis, heat pump behavior results were obtained, identifying the pump operations modes with respect to temperature variables and creating the discrete variables counting tables that determine the best mode system operation, the frequencies and operation minutes’ percentages.

Este trabajo presenta un estudio de comportamiento de una bomba de calor de 5 Toneladas de Refrigeración, que analiza su comportamiento general y rendimiento, respecto a los tiempos acumulados, en relación a las diferencias de temperaturas alcanzadas por la operación de la bomba de calor en las diferentes estaciones del año. Para esta investigación partimos de un proyecto de climatización de un herbario que cuenta con un sistema de bomba de calor geotérmica e intercambiadores geotérmicos. El sistema opera de forma continua 24/7 con un rango de temperaturas que mantienen el promedio deseado. Se examinaron los tiempos de encendido y apagados, y el proceder del termostato para la identificación del rango de temperaturas a las cuales trabaja para lograr la climatización. Se graficaron los modos de operación de cada día, debido a las diferencias climáticas exteriores e interiores de la habitación. Del funcionamiento principal de la bomba se obtiene que mantendrá un promedio de 18°C, donde los sensores envían las lecturas de temperatura activando o desactivando la bomba de calor, se realizaron los análisis estadísticos de cuando, como y en qué minutos tiende a tomar un tipo de comportamiento uniforme la bomba de calor. De ese modo el presente trabajo direcciona al análisis estadístico a destacar las principales variables que afectan la operación de la bomba de calor y como estas alteran al funcionamiento del sistema haciéndolo menos o más eficiente, para el análisis se utilizó el método ANOVA. Mediante el estudio de las variables de temperatura y el análisis estadístico de los minutos de operación se obtuvieron resultados del comportamiento de la bomba de calor, identificando los modos de operar de la bomba con respecto a las variables de temperatura y creando las tablas correspondientes que determinarán el mejor modo de operación del sistema, las frecuencias y los porcentajes de minutos de operación.