Ciclo de refrigeraci n

CICLO DE REFRIGERACIÓN

• Son máquinas térmicas inversas, son ciclos en los que q va de ↓T a T
son ciclos en los que se necesita el aporte de energía (compresor, calor.

IMPORTANCIA
• Interviene un fluido, refrigerante, sufre transformaciones termodinámicas
controladas.
• Cada refrigerante tiene un diagrama con sus propiedades
termodinámicas además de compresión y absorción existen otrossistemas (marginales).

CICLOS DE REFRIGERACIÓN
Las máquinas frigoríficas se pueden clasificar, según el sistema utilizado para
la recogida de vapores, en la siguiente forma:
• máquinas de adsorción.
• máquinas de absorción.
• máquinas de compresión.
• máquinas de eyección

REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN
Basado en los cambios de estado (líquido-vapor y vapor-líquido) de un fluido
refrigerante
T decambio de estado = f(p) (si p↓ la T↓, si p↑ la T ↑)
Calores latente >> Calor sensibles ⇒ ↓ la cantidad refrig y tamaño maq.
Se busca tener un líquido a baja p y T para evaporarlo
El calor requerido lo toma de los alrededores, ⇒ los enfría
En un sistema abierto el refrigerante se perdería en la atmósfera; lo normal es trabajar
con ciclos de refrigeración.

• En las que los vapores son aspirados ycomprimidos mediante un compresor y
licuados en un condensador.
• Los compresores pueden ser de émbolo o rotativos, con o sin refrigeración intermedia.
• Los equipos frigoríficos a base de compresores de émbolos y funcionamiento
automático, son los que se utilizan casi exclusivamente en los frigoríficos industriales.

ELEMENTOS REQUERIDOS EN LA
COMPRESIÓN
LOS ELEMENTOS REQUERIDOS SON:
EVAPORADOR
 COMPRESOR
 CONDENSADOR
 EXPANSIÓN

LÍMITES DE FUNCIONAMIENTO DE UN
EQUIPO
 EN EL EVAPORADOR: la T de la cámara > T del refrig.
EN EL CONDENSADOR: la T ambiente < T del refrig.

PARA CALCULAR EL RENDIMIENTO DEL CICLO DE
COMPRESIÓN
Hay que conocer las energías y los calores.
el calor extraído de la cámara es: (h1 -h 4) (kj/kg)
el calor cedido al exterior es: (h2 –h 3) (kj/kg)
el trabajoútil del compresor es: (h2 –h 1) (kj/kg) estos valores se obtienen del
diagrama, ó de las tablas.
COP (coefficient of performance)

Calor extraído (h1-h4)/ Trabajo compresor (h2-h1)

SISTEMAS PARA REFRIGERAR VARIOS ESPACIOS DISTINTOS A
DIFERENTE TEMPERATURAS
SISTEMA COMPUESTO
SISTEMA CASCADA

• SUBENFRIAMIENTO: Salida del condensador, asegura líquido en la VAL. EXP.

• RECALENTAMIENTO: salidadel evaporador, asegura vapor en el COMP.

REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN
• El ciclo necesita calor a T(generador), para obtener efecto refrigerante a ↓T
(evaporador); como residuo se ha de extraer calor a media T (absorbedor y
condensador).
Se usa una mezcla de dos componentes: refrigerante y absorbente. Las mezclas más
utilizadas son: NH3-H2O y LiBr-H2O
 El NH3 es el refrigerante y el H2O elabsorbente
 El H 2O es el refrigerante, y el LiBr el absorbente (T>0ºC, entre 5 y 10ºC

• En las que los vapores que se forman añadiendo calor
al sistema, son absorbidos y recuperados mediante un
absorbente LÍQUIDO.

LA TENSIÓN DE VAPOR
• La tensión de vapor del refrigerante se ve alterada por la presencia del absorbente (↓ al
la cantidad de absorbente).
• Con la concentración de la mezcla, secontrola la T de evaporación.
• Se deben emplear absorbentes con una tensión de vapor suficientemente baja, y
mantener la solución en una temperatura y concentración necesaria, para que la
tensión de vapor sea inferior a la del refrigerante en el evaporador.

El calor que se debe eliminar (Qabs + Qcond) es grande, (Qgen + Qevap)
En máquinas de ABSORCIÓN: (Qabs + Qcond) ≅ 2,6 potencia maquina
Enmáquinas de COMPRESIÓN: (Qcond) ≅ 1,25 potencia maquina
Q eliminado en absorción ≅ 2 q eliminado en compresión

PARTES ESPECIFICAS DE LA MAQUINA
 El generador y el condensador
 El evaporador y el absorbedor

RENDIMIENTO DEL CICLO
• En el rendimiento del ciclo hay que considerar el aporte de calor en el generador, la
energía mecánica (bombas y ventiladores) se desprecia.
COP cicloabs = T...