Algo De Termodinamica

El segundo principio de la termodinámica, dice que, si no se realiza trabajo o no se transfiere al mismo tiempo una transferencia de calor de un medio caliente a un medio frio, es imposible transferir calor desde una región de temperatura más baja a una región de temperatura más alta.
Esta es la función de las maquinas frigoríficas, que desde el siglo pasado, han sido utilizadas en laconservación de los alimentos, en la industria, en procesos donde se requieren bajas temperaturas, etc.
La maquina frigorífica resultaría entonces, inversa a un motor térmico, donde se transfiere calor de una región mas caliente a una región mas fría, entregando trabajo mecánico. Por lo tanto en un ciclo frigorífico, para que la transmisión de calor sea in versa, deberá haber una destrucción de trabajomecánico, quedando
Q1 = Q2 + W
Donde Q1 es la cantidad de calor recibido, Q2 es el calor transferido de la región fría a la caliente (poder refrigerante), y W es el trabajo mecánico que se destruye. Si se relacionan estos dos últimos, se el coeficiente de efecto frigorífico, quedando
= Q2 / W = Q2 / Q1 – Q2
Una maquina frigorifica de eficiencia perfecta realizaría un ciclo ideal en el que todoel trabajo mecanico destruido sirva para la transferencia de calor de un cuerpo frío a uno caliente. El científico francés del siglo XIX Sadi Carnot, que concibió un ciclo termodinámico que constituye el ciclo básico de todos los motores termicos, demostró que no puede existir esa maquina perfecta. Cualquier maquina térmica pierde parte del calor suministrado. El valor maximo de eficiencia deuna maquina ideal, de acuerdo con el ciclo de Carnot, valdria
 = T2 / T1 – T2

La obtencion de una region fria se puede obtener mediante dos sistemas diferentes, el metodo de refrigeracion por absorcion y el metodo de refrigeracion por compresion. Este ultimo puede ser con regimen seco o con regimen humedo.

Ciclo de Carnot

Al ser la maquina frigorifica la inversa de un motor termico, elciclo de Carnot, tendra un sentido de recorrido inverso. En la figura siguiente se muestra un ciclo ideal para una maquina frigorifica, representando AB la compresion adiabatica reversible (sin intercambio de calor con el medio), lograda por el trabajo suministrado; BC representa la condensacion del fluido, cediendo calor al medio; CD es la expansión adiabatica, produciendo trabajo mecanicorecuperable, pero en la practica se prefiere no recuperar este trabajo por los inconvenientes mecanicos; y por ultimo DA es el proceso de evaporaciom en el evaporador, absorviendo calor de la fuente fria, obteniendose el poder refrigetrante.






Refrigeracion por compreción

Ciclos frigorificos con regimen humedo:
Este ciclo difiere del de Carnot en que eltrabajo producido en CD no es recuperable. En el estado C, el liquido pasa por una válvula reductora de presion, donde se estrangula en forma irreversible, sin recuperacion de trabajo.
Este tipo de ciclos, no es tan empleado como los de regimen seco, ya que llega liquido al cilindro, golpeandolo y produciendo un deterioro en el compresor.

Ciclo frigorifico con regimen seco:

En este tipo deciclos, se agrega antes del evaporador un separador de líquidos, con la función de hacer llegar al compresor solo vapor seco y liquido al evaporador, permitiendo un menor caudal de fluido y que ingrese solo liquido refrigerante (regimen inundado), donde se evapora y pasa nuevamente al separador de líquidos, mejorando la transmisión de calor. después del compresor se ubica un separador de aceite,con la funcion de separar el lubricante del fluido refrigerante, ya que si no se hace, el aceite produciria una mala transferencia de calor al aderirse en las paredes del condensador. Tambien se ubica después del condensador un deposito, necesario para mantener una recerva de fluido refrigerante.
Los aparatos intercalados en el circuito, valvulas, las mis mas tuberias y accesorios, etc.,...