Este tipo de trabajo corresponde a investigación fundamental que, eventualmente, podría tener aplicaciones en la industria.

Francisco Loyola, académico del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Bío-Bío, actualmente se dedica a buscar soluciones óptimas para mejorar sistemas térmicos y así reducir el nivel de energía que utilizan electrodomésticos como los refrigeradores o aparatos que utilizan compresores.

Con el foco en reducir la energía utilizada es que el académico Loyola se encuentra realizando una investigación que busca optimizar el funcionamiento de los compresores, mejorar el proceso de selección de mejores componentes y por consiguiente, reducir el gasto de energía a nivel empresarial y doméstico.

A través de simulaciones python, el entrevistado busca modelar el funcionamiento de los compresores para reducir su tiempo de prueba y ver su comportamiento con otros componentes que forman un equipo refrigerante. “Un compresor es ensamblado con un intercambiador de calor, con un evaporador y un condensador con un sistema de estrangulamiento, entonces uno no sabe muy bien cómo se va a comportar, en este caso lo que yo trabajo es hacer lo menos traumático el paso desde que está en el catálogo hasta que vaya a ser controlado. La idea siempre es que el sistema sea lo más termoeconómico y optimizado posible”, señaló el investigador.

Un compresor lo que hace es que toma un fluido, lo comprime, aumentando su presión y temperatura, así lo explicó Loyola quien agregó que los compresores no funcionan todo el tiempo, por lo que suelen apagarse periódicamente y de manera controlada para ahorrar energía, pero que este funcionamiento que es normal hace que los niveles de temperatura se vean afectados. En relación a este fenómeno, el profesor Loyola manifestó que “necesitamos obtener un refrigerador que ahorre lo más posible y fíjate que sus componentes y sus uniones son muy complejas, porque tienen un evaporador que es lo que está en contacto, tienes un compresor, un condensador, un sistema y distintos componentes, entonces cada uno se comportan distinto”, indicó el docente.

Según el investigador, el principal desafío que conlleva este trabajo es entender el fenómeno, debido a que las ecuaciones son balances de energía, los mismos que se hacen en las salas de clases, pero hay características del fenómeno que son desconocidas. “Uno no sabe qué pasa dentro de este tubo y como no sabes qué pasa necesitas comenzar a investigar y dependiendo cómo se comporte, vas a tener distintos resultados, por eso esto se modela porque los resultados son muy variables” sostuvo el docente.

El fin último: La eficiencia energética

Por el momento, la investigación de Francisco Loyola es de carácter teórica y no tiene un impacto en la industria, sin embargo, su fin último es afectar positivamente en el sector empresarial y doméstico a través de la eficiencia energética, la optimización en la fabricación y la selección de refrigerantes que sean lo menos abrasivos para el medio ambiente.

Para llegar a sus objetivos de investigación, el académico se encuentra trabajando con datos de la empresa Tecumseh que se dedica a la fabricación de compresores herméticos para productos de aire acondicionado y refrigeración.

La importancia de estudiar este fenómeno y mejorar su eficiencia, es la disminución del consumo energético de los consumidores, debido a que artículos como el refrigerador son los aparatos que más impactan en la cuenta de la luz. “Podríamos ver otras alternativas, por ejemplo, idear modelos para que sean menos ruidosos y más compactos”, añadió Loyola en relación a las mejoras que podría traer el usar compresores más adecuados.

Finalmente, en cuanto al perfeccionamiento de compresores, el experto señala que significaría un ahorro de tiempo importante al momento de la elaboración de aparatos que contengan compresores, debido a la utilización del sistema de prueba pull down time. “Te puedes llegar a demorar desde 0 hasta 180 min (3 horas). Por lo que al final podrías estar de una a dos semanas probando un sólo esquema”, puntualizó sobre uno de los grandes beneficios que traería este estudio.