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Modeling and Simulation of Combined Heat and Mass Transfer in Zeolite SAPO-34 Coating for an Adsorption Heat PumpModelización y simulación de la transferencia combinada de calor y masa en el revestimiento de zeolita SAPO-34 para una bomba de calor por adsorción

Resumen

Las transferencias de calor y de masa en el interior de un lecho de adsorción de una bomba de calor por adsorción (PCA) se consideran deficientes; en consecuencia, pueden causar un bajo rendimiento del sistema. Deben mejorarse para aumentar el coeficiente de rendimiento de la máquina de refrigeración. El objetivo de este trabajo es estudiar un lecho adsorbente recubierto con la zeolita SAPO-34. Se desarrolla un modelo de simulación basado en las ecuaciones de gobierno para las transferencias de energía, masa y momento utilizando el software COMSOL Multiphysics. Se ha considerado el sistema zeolita SAPO-34/agua. Los resultados de la modelización se validan con la base de datos experimental disponible en el Instituto de Tecnologías Energéticas Avanzadas "Nicola Giordano", Italia. Se ha demostrado que el rendimiento de la bomba de calor por adsorción se ve afectado tanto por la transferencia de calor como de masa. La mejora de la transferencia de calor por sí sola no es suficiente para alcanzar valores elevados de potencia de refrigeración específica. En el caso del par vapor de agua/SAPO-34, la transferencia de masa tiene un impacto significativo en la duración de la etapa de enfriamiento, que debe acortarse si se desea aumentar la potencia de enfriamiento específica. La única manera de hacerlo es mejorar la transferencia de masa dentro del adsorbente poroso.

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