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Refrigeración y Aire Acondicionado

Refrigeración Unidad 1

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cargas térmicas calculo de cargas en sistemas de refrigeración industrial

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Refrigeracin industrial con nh3

Refrigeracin y Aire Acondicionado 1CONTENIDO UNIDAD I Conceptos Bsicos de Refrigeracin UNIDAD II Componentes principales de un sistema de refrigeracin. UNIDAD III Componentes secundarios de un sistema de refrigeracin UNIDAD IV Calculo de cargas trmicas. UNIDAD V Refrigerantes. UNIDAD VI Anexos.

2REFRIGERACION: CONCEPTO: LA REFRIGERACION ES UN PROCESO DE EXTRACCION DE CALOR DE UNA SUSTANCIA O ESPACIOUNIDAD I: CONCEPTOS BASICOS DE REFRIGERACION

USO: REDUCIR EL CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS EN LOS ALIMENTOS.MEJORAR CALIDAD DE VIDA DE LOS SERES HUMANOS EN PARTICULAR.PARA ASEGURAR EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS DE COMPUTO Y MANUFACTURA.PARA EVITAR REACCIONES QUIMICAS ADVERSAS.

UNIDAD I: CONCEPTOS BASICOS DE REFRIGERACION

Reduccin de Crecimiento de MicroorganismosTERMINOS BASICOS USADOS EN REFRIGERACIONTEMPERATURA: Propiedad fsica de una sustancia, refleja la cantidad de calor en un cuerpo o sistema, nos da nocin de frio y calor. El Termmetro es el instrumento usado para medir la temperatura.En el sistema internacional el Kelvin es la unidad de temperatura.Cuando trabajamos con sistemas de refrigeracin la unidad de temperatura es el Celsius (C).El Fahrenheit es otra unidad de temperatura que es comnmente usada en USA y otros pases.

PRESION: Es la fuerza ejercida en un rea dividida por el tamao del rea. En refrigeracin presin se asocia con los fluidos usados como refrigerantes. Presin manomtrica = Presin absoluta Presin atmosfrica (1 bar). El manmetro es el instrumento que se utiliza para medir presin, las principales unidades son: bar, kpa, psi, atm.CAMBIO DE FASE: Todas las sustancias pueden existir en tres diferentes fases: Solido, Liquido y vapor. El agua es el ejemplo natural que usamos diariamente en las tres fases

ENTALPIA: Es una propiedad de un sistema termodinmico que puede ser definido como la suma de la energa interna del sistema mas el producto de la presin del gas en el sistema y su volumen.H = E + pV (kJ/kg, BTU/lb.)La cantidad de calor agregado o removido por unidad de masa es el cambio en entalpia de una sustancia (Dh)CALOR SENSIBLE: Calor que es absorbido o eliminado por un material, resultando un cambio de temperatura.CALOR LATENTE: Calor que es absorbido o eliminado por un material resultando in cambio fsico de estado (ocurre a temperatura constante).SOBRECALENTAMIENTO: A determinada presin, la diferencia entre la temperatura de vapor y su temperatura de saturacinSUBENFRIAMIENTO: A determinada presin, es la diferencia entre la temperatura del liquido y su temperatura de saturacin.ENTROPIA: Es una relacin matemtica entre el calor y la temperatura, y relaciona la disponibilidad de la energa.

PROCESO DE ADICION DE CALOR AL AGUA- Una sustancia pura es aquella que su composicin qumica no cambia durante procesos termodinmicos. El agua y refrigerantes son ejemplos de sustancias puras.- La propiedad de una sustancia pura puede ser graficado en forma de diagramas.El diagrama presin entalpia es comnmente usado en refrigeracin.SISTEMA DE REFRIGERACION BASICODiagramas del CO2:

DIAGRAMA PRESION ENTALPIAEl diagrama describe tres zonas: Liquido, Mezcla Liquido vapor, Vapor.Las zonas estn separadas por una curva llamada curva de saturacin, dentro de la curva el refrigerante existe como mezcla de vapor-liquido en equilibrio trmico.

CICLO DE REFRIGERACIONUn ciclo de refrigeracin consta de 4 etapas:1. EVAPORACION: El refrigerante en estado liquido absorbe calor cuando se evapora y este cambio produce enfriamiento en el proceso.2. COMPRESION: El refrigerante en estado vapor es elevada su presin para poder condensarlo.3. CONDENSACION: Se extrae calor del refrigerante, este calor se transfiere a un medio que tiene baja temperatura. El refrigerante cambio a estado liquido.4. EXPANSION: El refrigerante reduce su presin hasta el nivel de la presin de evaporacinCierto porcin de refrigerante se evapora.

12Los cuatro principales equipos de un sistema de refrigeracin son: Evaporador, Compresor, Condensador, Dispositivo de Expansin.

UNIDAD II: COMPONENTES PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE REFRIGERACION13CICLO DE REFRIGERACION

DIAGRAMA P-H DEL AMONIACO

1342DIAGRAMA PRESION ENTALPIA DEL AMONIACOCiclo Bsico del Amoniaco: - Temperatura de Succin: -4C. - Temperatura de Descarga: 35C.

Efecto Refrigerante= H4-H1 1439-360 = 1,079 kJ/kg.Calor de Compresin= H2-H1 1650-1439= 211 kJ/kg.Calor de Condensacin= H2-H3 H3=H4 1650-360= 1,290 kJ/kg.Flujo refrigerante por tonelada: 210 kJ/min Ton = 0.19 kg./min. 1,079 kJ/kg

Carga Trmica de un TCC. (2,100 Hl.): 170,589 Kcal/hr = 56.43 Ton.Flujo requerido: 0.19 x 56.43= 10.72 kg/min.

Potencia de compresor (HP)211 kJ/Kg * 10.72 kg/min = 2261.9 kJ/min * 44.74 HP/kJ/min = 50.55 HP.

Una Tonelada de Refrigeracin1 Ton = 3.5 kW = 12,000 btu/hr1 Ton = 210 kJ/min = 3,023 Kcal/hr.

DIAGRAMA PRESION ENTALPIA DEL AMONIACO

DIAGRAMA PRESION ENTALPIA DEL FREON 22