Modelado y evaluación de un sistema Peltier para conservar alimentos
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12105Palabras clave:
identificación para control, software para identificación de sistemas, validación de modelosResumen
Este trabajo presenta el diseño, modelado y evaluación de un sistema de refrigeración portátil basado en células Peltier,
orientado a la conservación de alimentos. El sistema fue desarrollado a petición de la empresa POLISUR 2000 S.L.U., interesada
en una solución eficiente para neveras portátiles. A partir del recipiente entregado por la empresa, se diseñó el sistema de
refrigeración a instalar y se modeló la dinámica del sistema completo mediante un enfoque de caja gris. El modelo se evalúo
mediante validación cruzada y métricas estándar como el error cuadrático medio (RMSE) y el coeficiente de determinación (R2).
Con el modelo identificado, se simuló y evaluó la capacidad del sistema para alcanzar temperaturas en torno a 5ºC. Finalmente,
se analizó un rediseño estructural que permitió cumplir con el requisito operativo definido por la empresa, y se estimó el coste
energético de funcionamiento del sistema completo.
Referencias
Bermejo, F.J.S., Laboreo, É.R., Blázquiz, C.S., 2023. Análisis de identificabilidad estructural de un sistema de transferencia de calor. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial 20, 412–420. https://doi.org/10.4995/riai.2023.19170
Diaz-Londono, C., Enescu, D., Ruiz, F., Mazza, A., 2020. Experimental modeling and aggregation strategy for thermoelectric refrigeration units as flexible loads. Applied Energy 272, 115065. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.115065
Gómez-Ruiz, G., Sánchez, A.J., Sánchez-Herrera, R., Andújar, J.M., 2024. Capturing Thermal Dynamics in Air-Conditioned Rooms: A Data Driven Approach. Jornadas de Automática. https://doi.org/10.17979/jacea.2024.45.10818
Gomez-Ruiz, G., Sanchez-Herrera, R., Andujar, J.M., Rubio Sanchez, J.L., 2024. Simulation-Based Education Tool for Understanding
Thermostatically Controlled Loads. Sustainability 16, 999. https://doi.org/10.3390/su16030999
Hermes, C.J.L., Barbosa, J.R., 2012. Thermodynamic comparison of Peltier, Stirling, and vapor compression portable coolers. Applied Energy 91, 51–58. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.08.043
Huilcapi, V., Herrero, J.M., Blasco, X., Martínez-Iranzo, M., 2017. Nonlinear identification of a Peltier cell model using evolutionary multiobjective optimization. IFAC-PapersOnLine, 20th IFAC World Congress 50, 4448–4453. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2017.08.372
Lawal, O.M., Chang, Z., 2021. Development of an effective TE cooler box for food storage. Case Studies in Thermal Engineering 28, 101564. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101564
Ljung, L., 1999. System Identification: Theory for the User, 2nd ed. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
Pajares, A., Vivas, F.J., Blasco, X., Herrero, J.M., Segura, F., Andújar, J.M., 2023. Methodology for energy management strategies design based on predictive control techniques for smart grids. Applied Energy 351, 121809. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.121809
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