Lalala

T7.- CICLOS DE REFRIGERACION

T7 CICLOS DE REFRIGERACION
1.- Introducción 2.- Refrigeración por compresión 3.- Refrigeración por absorción 4.- Bombas de calor 5.- Otros ciclos de refrigeración

1.- Introducción
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Son máquinas térmicas inversas Son ciclos en los que Q va de ↓Tª a Tª Necesita el aporte de energía (compresor, calor, …) Interviene un fluido, refrigerante, sufre transf.termodinámicas controladas Cada refrigerante tiene un diagrama termodinámico Además de compresión y absorción existen otros sistemas (marginales)
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2.- Refrigeración por compresión (I)
Basado en los cambios de estado (líquido-vapor y vapor-líquido) de un fluido refrigerante Tª de cambio de estado = f(p) (a bajas p la Tª es baja, a altas p la Tª es alta) Caloreslatente >> Calor sensibles ⇒ ↓ la cantidad refrig y tamaño de equipos Su busca tener un líquido a baja p y Tª 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

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TERMODINAMICA

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2.-Refrigeración por compresión (II)
Los elementos requeridos para completar el ciclo son: • evaporador • compresor • condensador • expansión
Ciclo de compresión

Líneas características del diagrama de un refrigerante

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2.- Refrigeración por compresión (III)
Los límites de funcionamiento de un equipo son: • En el evaporador: la Tª de la cámara > Tª del refrig. • En elcondensador: la Tª ambiente < Tª 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: (h3 - h2) (kJ/kg); • El calor cedido al exterior es: • El trabajo útil del compresor es: (h4 - h1) (kJ/kg); (h4 - h3) (kJ/kg);
Calor Extraido (h3 − h2 ) Trabajo Compresor (h4 − h3 )

estos valores se obtienen deldiagrama, ó acudiendo a las tablas COP (coefficient of performance)
COP =

En función de las temperaturas del ciclo, puede ser superior a 3
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TERMODINAMICA

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2.- Refrigeración por compresión (IV)
Sistemas para refrigerar varios espacios distintos a diferente temperaturas:

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2.-Refrigeración por compresión (V)
Sistemas para refrigerar varios espacios distintos a diferente temperaturas:

Sistema compuesto

Sistema en cascada

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TERMODINAMICA

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2.- Refrigeración por absorción (I)
Para obtener frío mediante absorción se ha de suministrar calor a Tª (en el generador), y se ha de extraer a ↓Tª (en elabsorbedor y en el 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 refig y el H2O el absorbente • El H2O es el refrigerante, y el LiBr el absorbente (T>0ºC, entre 5 y 10ºC) Se basa en que, la tensión de vapor del refrigerante se ve alterada por la presencia del absorbente (↓ al la cantidad de absorbente)Controlando la concentración de la mezcla, se consigue que el refrigerante evapore a bajas temperaturas 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
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2.- Refrigeración por absorción (II)
Unamáquina de absorción de efecto simple, de LiBr-H2O Al generador se le aporta la mezcla líquida de LiBr y H2O. Con calor se evapora el agua, el LiBr retorna por diferencia de presión al absorbedor El vapor de H2O. pasa al condensador donde se licua, esto requiere extracción de calor con aire o agua El H2O. líquida, pasa a través de una válvula de expansión donde pierde p y Tª El H2O líquida...