Bachiller en ciencias

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
Infante Lennys., Páez Juan., Suárez Luis.
Laboratorio de Fenómenos de Transporte II
dirigido por
Prof. Onelys Sereno
Departamento de Termodinámica y Fenómenos de Transferencia USB
RESUMEN
En esta práctica se estudió el fenómeno de transferencia de calor en un sistema de refrigeración,
utilizando el refrigerante R134-a. Se midieron las temperaturas y presiones enlos puntos característicos
del ciclo para determinar la cantidad de calor absorbido y liberado, y calcular el coeficiente de operación
del sistema. En el ciclo de refrigerante R-134a se midieron las temperaturas y presiones para distintas
velocidades (mínima, intermedia y máxima) de los ventiladores del condensador y del evaporador. En el
sistema de refrigeración se utilizaron dos dispositivosdistintos de estrangulamiento como son la válvula y
el capilar para estudiar la influencias de estos en el desempeño del ciclo. De esta manera, se obtuvieron
como resultados tendencias que reflejaron que al aumentar la velocidad del flujo de aire se incrementa el
COP para el caso del capilar, mientras que en la caso de la válvula el COP disminuye.

INTRODUCCIÓN
Se sabe por experiencia que elcalor se transfiere en la
dirección de temperatura decreciente, es decir, desde medios a
temperatura alta hacia los de temperatura baja. Este proceso de
transferencia de calor ocurre en la naturaleza sin requerir ningún
dispositivo. Sin embargo, el proceso inverso no puede ocurrir
por sí mismo. La transferencia de calor de un medio que se
encuentra a baja temperatura hacia otro detemperatura alta
requiere dispositivos especiales llamados refrigeradores.
Los refrigeradores son dispositivos cíclicos y los fluidos de
trabajo utilizados en los ciclos de refrigeración se llaman
refrigerantes (Blanca et al., 2011). El ciclo de refrigeración que
se utiliza con mayor frecuencia es el ciclo de refrigeración por
compresión de vapor, en el que intervienen cuatro componentesprincipales: un compresor, un condensador, una válvula de
expansión y un evaporador (Cengel, 2009).
Los sistemas de refrigeración tienen su aplicabilidad
industrial en la conservación de alimentos, en la climatización,
procesos de producción de energía nuclear, en los motores de
combustión interna, entre otros.
Esta experiencia tiene como objetivos establecer las
condiciones e instrumentos deoperación, determinar el calor del
evaporador, trabajo del compresor y el coeficiente de operación
del sistema y la eficiencia del ciclo.

del refrigerante suelen ser pequeños en relación con los términos
de trabajo y transferencia de calor, y por lo tanto, pueden
ignorarse. Entonces la ecuación de energía de flujo estacionario
por unidad de masa de reduce a (Cengel, 2009):

En el cálculo delcalor disipado, realizando el balance de
energía para el condensador, se obtiene la siguiente ecuación
característica (Blanca et al., 2011):

Para calcular el calor absorbido por el refrigerante en el
evaporador, resulta la siguiente ecuación (Blanca et al., 2011):

Un ciclo real de refrigeración por compresión de vapor
difiere de uno ideal, principalmente debido a las
irreversibilidades queocurren en varios componentes, tales
como la fricción del fluido (caídas de presión) y la transferencia
de calor hacia o desde los alrededores. Tomando en cuenta lo
antes dicho, se pueden utilizar las siguientes ecuaciones para
calcular las temperaturas reales en el ciclo:

MARCO TEÓRICO
El ciclo de refrigeración por compresión de vapor es el que
más se utiliza en refrigeradores, sistemasde acondicionamiento
de aire y bombas de calor. Se compone de cuatro procesos:
1-2 Compresión isoentrópica en un compresor.
2-3 Rechazo de calor a presión constante en un condensador.
3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansión.
4-1 Absorción de calor a presión constante en un evaporador
Todos estos procesos están regidos por la primera ley de la
termodinámica. Los cuatro...