Carnot Inverso

Ciclos De Carnot Inverso Y
Refrigeración Por
Compresión
C mpr ión

CICLO INVERTIDO DE CARNOT
1

P

Calor al foco caliente

1

Qc

Tc

4

4

Válvula
Trabajo

Compresor

Trabajo

S cte

Qf

o turbina
3
Tc

Tf

3
V

T
2

S cte

2

1

4

2

3

Calor del foco frío.
Tf

S

1

Schematic of a Carnot refrigerator and T-s diagram
of thereversed Carnot cycle.

An ordinary household refrigerator

2

La refrigeración tiene un amplio campo en lo que respecta a:
 la conservación de alimentos (Barcos congeladores de pescado en alta
mar, plantas refrigeradoras de carnes y verduras),
 productos farmacéuticos y materias para la industria (Plantas productoras
de hielo, unidades de transporte de productos congelados, barcos,
)aviones, trenes, camiones, etc),
 en sistemas de acondicionamiento de aire y calefacción, etc.
Esto da una idea del gran interés universal que reviste el frigorífico
industrial desde el punto de vista económico, humano y social.

Clases de procesos frigoríficos
La refrigeración se puede producir por los medios siguientes.
•Medios termoeléctricos
termoeléctricos.
•Sistemas de compresión devapor.
•Expansión de gases comprimidos.
•Expansión estrangulada o expansión libre de gases comprimidos.
En la mayor parte de los sistemas industriales, comerciales y
domésticos se usa los sistemas por compresión de vapor.
p
p
p
Por su difusión se destacan dos sistemas: la refrigeración por
compresión de vapor y la refrigeración por absorción. Ambos tipos
producen una región fría porevaporación de un fluido refrigerante a
baja temperatura y presión.

3

Refrigeración por absorción
El calor que toma el fluido
refrigerante a baja temperatura y
presión es cedido a temperatura
intermedia y alta presión luego de
haber sido evaporado de una solución
por medio de calentamiento. Se
diferencia del anterior por no requerir
energía mecánica ( h compresor)
í
á i (no hay
)y se puede usar cualquier fuente de
calor que resulte económica.

MAQUINAS FRIGORÍFICAS DE AIRE
• Las máquinas frigoríficas de aire funcionan según un
ciclo Joule; este tipo de máquinas tienen un importante
consumo de energía, pero a pesar de ello, la seguridad
que supone el utilizar aire como fluido frigorígeno y el
poco peso de las instalaciones (compresores rotativos),
hace que seanfactores decisivos a la hora de su
utilización en sistemas de acondicionamiento de aire.

4

Esquema y diagrama de un ciclo Joule
Qc
Qc

Qf
Qf

El aire se puede expansionar en una máquina de pistón o en una turbina, de 3 a 4;
el calor qf se extrae del medio a refrigerar según (4==>1) a la presión P1 y
después el aire se comprime isentrópicamente hasta la presión P2 que reina en elcambiador de calor; finalmente el aire se refrigera según (2 ==>3) a presión
constante.

Diagrama del ciclo real
En un ciclo real existe un incremento
de entropía y las entalpías finales,
tanto en la compresión como en la
expansión, son más elevadas que en
el ciclo ideal; el trabajo necesario
para la compresión es mayor debido
al rendimiento interno del compresor
y el obtenido en laexpansión, menor;
los rendimientos internos del
compresor y del expansor obligan
introducir en los cálculos el concepto
de irreversibilidad.

Qc

Qf

5

Ciclo De Carnot: Refrigerante Fluido
Condensable

Ciclo De Carnot: Refrigerante Fluido Condensable
QC

Un compresor accionado por un motor
aumentaría la presión desde P1 a P2 (12)
(12),
Condensación isoterma (23) en la que elcalor QC es evacuado al foco térmico caliente; El
fluido licuado se expansiona isentrópicamente en
un expansor (34),
Vaporización isotermica (41), durante la cual
p
(
),
el calor QF puede ser absorbido del recinto a
enfriar, o de una disolución de ClNa (salmuera),
que circularía en contracorriente con el vapor a
una temperatura Tr mayor que T2..

3

4

2

QF

1

•Esta...