UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

SEDE CAÑETE

FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y DE RECURSOS NATURALES

Termodinámica AplicadaSISTEMAS DE REFRIGERACION

Docente:Ing. Johnny Robladillo Bravo

Alumnos:

Vásquez Quispe, Ronald Sanchez Soto, Jefferson Lacuta Chuquitaype, Ricardo

SISTEMAS DE REFRIGERACION

La refrigeración es el conjunto de elementos, que tiene como misión eliminar el exceso de calor acumulado en el motor, debido a las altas temperaturas, que alcanza con las explosiones y llevarlo a través del medio empleado, al exterior. La temperatura normal de funcionamiento oscila entre los 75º y los 90º. El exceso de calor produciría dilatación y como consecuencia agarrotaría las piezas móviles.

CLASIFICACION

Existen en uso varios ciclos comunes de refrigeración

Ciclo de refrigeración por vacío

Ciclo por compresión de vapor

Ciclo de refrigeración por gas

Ciclo de refrigeración por absorción

Tipos de compresión.

Por su parte, los sistemas de refrigeración por compresión se diferencian o separan en dos grandes tipos:

Sistemas de compresión simpleEleva la presión del sistema mediante una sola carrera de compresión. Es el más común de los sistemas de refrigeración ampliamente utilizado enrefrigeradores y equipos de aire acondicionado.

• Sistemas de compresión múltipleSolución de compresión ideal para bajas temperaturas debido a las altas relaciones de compresión que estos sistemas superan

Por compresión de vapor

Los sistemas de refrigeración por compresión de vapor son los más comúnmente usados. El principio de este sistema de refrigeración consiste en el enfriamiento por evaporación de un líquido refrigerante. Éste se mantiene en condiciones de presión tales que su evaporación ocurre a temperaturas menores que las del ambiente a enfriar. El fluido usado como refrigerante, que se encuentra en la fase vapor, vuelve a la fase líquida expulsando calor, con lo que se completa el ciclo. Para que el gas al condensarse entregue calor al medio ambiente, la temperatura a la cual ocurre este proceso debe ser superior a la del ambiente y obviamente muy superior a la del líquido que está evaporando. Esta mayor temperatura de condensación se consigue aumentando la presión del gas.

ECUACIONES:El tipo de flujo de refrigerante se puede determinar mediante el número de Reynolds, Re , como se muestra en la tabla siguiente.

NUMERO DE REYNOLDS (Re)

TIPO DE FLUJO

10 000 < Re Turbulento

2 300 < Re < 10 000 Transición

100 < Re < 2 300 Laminar

Re < 100 Estacionario

1

2 3

4

Q(2-3)

Q(4-1)

Condensador

Evaporador

Válvula de ___expansión

Ciclo Por Compresión Por Vapor

intercambiador de calor

Intercambiador de calor

Función enfriar y deshumidificar el aire

Absorbe calor del aire, produciéndose dos fenómenos físicos:

El aire se enfría y el vapor de agua presente en este aire se condensa en las aletas del

evaporador.

El fluido se evapora y se recalienta.

Válvula de expansión

Elemento que disminuye la presión de un fluido pasando de un estado de más alta presión y temperatura a uno de menor

presión y temperatura.

Compresor

Aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son

los gases y los vapores.

1-2: compresión (aproximadamente politrópica)2-3: enfriamiento isobárico

3-4: estrangulamiento adiabático (isoentálpico)4-1: calentamiento isobárico

COP

El concepto de C.O.P. (Coefficient of Performance) en refrigeración, es sinónimo de eficiencia energética en el evaporador. C.O.P.

Se define como

La relación entre la cantidad de refrigeración obtenida

La cantidad de energía que se requiere aportar para conseguir esta refrigeración.

Balance energético del aire

El aire caliente y húmedo, puesto en movimiento por el impulsor, se enfría y generalmente se deshumidifica en contacto con las aletas frías del intercambiador. La potencia cedida por el aire o potencia frigorífica del circuito, P(frigo)

Esta fórmula solamente es válida si existe condensación en las aletas del evaporador, y en ese caso

Hai > Haf 

humedad absoluta del aire a la entrada

humedad absoluta del aire a la salida

Qa :caudal másico o flujo másico del aire que atraviesa el evaporador, en kg/s

Cp :calor específico del aire, en J/kg.°C

Ti :temperatura del aire a la entrada del haz de tubos del intercambiador, en °C

Tf :temperatura del aire a la salida del haz de tubos del intercambiador, en °C

Hai :humedad absoluta del aire a la entrada del intercambiador, en kg de agua por kg de aire seco,

Haf :humedad absoluta del aire a la salida del intercambiador, en kg de agua por kg de aire seco,

L:calor latente de evaporación del agua, en J/kg

Donde:

VENTAJAS E INCONVENIENTES

Ventajas.Las máquinas de compresión, al estar muy estudiadas y comercializadas, obtienenunos valores de COP muy elevados, entre 2 y 4, por lo que producen entre 2 y 4 veces más energía frigorífica que la energía eléctrica (o mecánica) que consumen. Esto hace que las máquinas de compresión resulten muy competitivas y económicas.

Inconvenientes.Las instalaciones de producción de frío por compresión de vapor suponen un altoporcentaje de consumo energético, y pueden suponer un alto impacto económico ymedioambiental. Por un lado, el efecto invernadero indirecto asociado al origen de laenergía utilizada, y por otro, el efecto directo asociado a las fugas de refrigerantecuando se utilizan refrigerantes con un elevado potencial de calentamiento mundial

Gracias…!!!