Refrigeración - Serrano

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Text of Refrigeración - Serrano

  1. 1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGA ANTONIO JOS DE SUCRE EXTENSIN SAN FELIPE REFRIGERACIN Y AIRE ACONDICIONADO Autor(a): Jose Serrano San Felipe, Mayo de 2015
  2. 2. Los primeros pasos en la refrigeracin por compresin de vapor comienzan a partir de 1834 cuando el ingles Jacob Perkins recibi la patente para el desarrollo de una maquina de hielo, la cual utilizaba como refrigerante el ter, nunca se utilizo comercialmente. Alexander Twining en 1850 diseo y construyo maquinas de hielo por compresin de vapor las cuales utilizaban ter etlico como refrigerante, este es un refrigerante utilizable comercialmente. Resea Histrica de los Sistemas de Refrigeracin por compresin de Vapor:
  3. 3. Maquinas Frigorficas (Refrigeradores): Son dispositivos cclicos. El fluido de trabajo utilizado en el ciclo de refrigeracin se denomina refrigerante. El ciclo de refrigeracin que se utiliza con ms frecuencia es el ciclo de refrigeracin por compresin de vapor. Estos dispositivos estn provistos de cuatro componente principales: un compresor, un condensador, una vlvula de expansin y un refrigerador que conforman el ciclo termodinmico por los cuales circula el fluido de trabajo (refrigerante).
  4. 4. Maquinas Frigorficas (Refrigeradores): Elementos Principales de las Maquinas Frigorficas: Compresor: El refrigerante entra como vapor saturado y se comprime a la presin del condensador. Incrementa la presin del fluido para que pueda condensarse a la presin del condensador y circular por el sistema Condensador: El refrigerante sale del compresor a una temperatura relativamente alta se enfran y condensa conforme fluye por el serpentn liberando calor hacia el medio exterior. Vlvula: El refrigerante sale del condensador y entra a la vlvula donde su presin y su temperatura desciende drsticamente, debido a la estrangulacin. Evaporador: El refrigerante entra al evaporador donde absorbe calor del espacio refrigerado evaporndose y luego repetir el proceso.
  5. 5. Maquinas Frigorficas (Refrigeradores): REFRIGERADOR BOMBA DE CALOR
  6. 6. REFRIGERANTES Refrigerantes: La siguiente tabla proporciona las siglas o formas abreviadas de los nombres de muchos fluidos refrigerantes usados en la actualidad
  7. 7. Maquinas Frigorficas (Refrigeradores): Eficiencia o Desempeo: COPR COPBC Capacidad de enfriamiento: Es la tasa de calor extrado del espacio refrigerado ( ), se expresa a menudo en toneladas de refrigeracin. Una tonelada de refrigerante es equivalente a 211 KJ/min o 200 BTU/min. ENTRANETOW QL TRABAJO TOENFRIAMIENDEEFECTO REQUERIDAENTRADA DESEADASALIDA , ENTRANETOW QH TRABAJO NTOCALENTAMIEDEEFECTO REQUERIDAENTRADA DESEADASALIDA , evapQ
  8. 8. Ciclos de Refrigeracin: Ciclo Invertido de Carnot: El ciclo reversible ms eficiente es el ciclo de Carnot y puesto que es un ciclo reversible, los cuatro procesos que comprende el ciclo de carnot pueden invertirse. Por lo que se invertirn las direcciones de los procesos de transferencia de calor y trabajo. Dando como resultado el ciclo invertido de carnot. Procesos que comprende el ciclo invertido de carnot: Proceso 1-2: El refrigerante absorbe calor isotermicamente de una fuente a baja temperatura a TL en la cantidad QL. Proceso 2-3: Se comprime isentropicamente hasta el estado 3 (la temperatura se eleva hasta TH). Proceso 3-4: Rechazo de calor isotermicamente en un sumidero de alta temperatura a TH en la cantidad QH. Proceso 4-1: Se expande isentropicamente hasta el estado 1 (la temperatura desciende hasta TL).
  9. 9. Ciclos de Refrigeracin: MAQUINA DE REFRIGERACION DE CARNOT DIAGRAMA TEMPERATURA ENTROPIA DE CARNOT
  10. 10. Ciclos de Refrigeracin: Ciclo Ideal de Refrigeracin por Compresin de Vapor: ESQUEMA DE UN SISTEMA DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR DIAGRAMA TEMPERATURA - ENTROPIA
  11. 11. Ciclos de Refrigeracin: Ciclo Ideal de Refrigeracin por Compresin de Vapor: DIAGRAMA PRESION - ENTALPIA
  12. 12. Ciclos de Refrigeracin: Ciclo Ideal de Refrigeracin por Compresin de Vapor: Los componentes asociados con el ciclo de refrigeracin por compresin de vapor son dispositivos de flujo estable. Los cambios en la ec y ep del refrigerante son despreciables, entonces: El Balance de energa se Plantea: (qentrada qsalida) + (wentrada wsalida) = he hi COP Refrigeradores y Bombas de Calor para el ciclo de refrigeracin por compresin de vapor: 12 41 , hh hh w q w q COP C evap ENTRADANETO L R 12 32 , hh hh W q w q COP C evap ENTRADANETO H BC
  13. 13. Ciclo Ideal de Refrigeracin por Compresin de Vapor: Capacidad de Refrigeracin: )( 41 hhmQevap EJEMPLO DE UN REFRIGERADOR DOMESTICO COMUN UNIDAD EXTERIOR DE UN ACONDICIONADOR DE AIRE POR COMPRESION DE VAPOR (BOMBA DE CALOR) QUE MUESTRA EL COMPRESOR Y EL CONDENSADOR