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-MAQUINA FRIGORÍFICA0.-OBJETIVOS:
1º Ciclo real en un proceso frigorífico midiendo presión y
temperatura.
2º Cálculo de la potencia calorífica en compresor y evaporador.

1.-INTRODUCCION:
Las máquinas frigoríficas de compresión mecánica son capaces de
bombear calor desde un recinto, que se encuentra a una temperatura
inferior a la de su ambiente, hasta éste, merced a una aportación detrabajo
desde el entorno.

La cantidad de calor extraída del foco frío en la unidad de tiempo, es
decir, el frío producido en la unidad de tiempo, se denomina potencia
frigorífica de la máquina. La potencia frigorífica se expresa en usualmente
en frigorías por hora. La frigoría por hora (frig/h) es la potencia frigorífica
de una instalación capaz de extraer, en una hora de funcionamientoininterrumpido, 1 kcal del foco frío; la tonelada de refrigeración (ton) es la
potencia frigorífica de una máquina capaz de absorber, en 24 horas de
funcionamiento permanente, el calor liberado en la congelación de 2000lb
de agua que se encuentren a 0ºC. En el Sistema Internacional de Unidades,
la potencia frigorífica de expresa en kilovatios (kW).
La relación existente entre la potenciafrigorífica desarrollada por la
máquina y la potencia consumida, se denomina eficiencia o efecto
frigorífico de la misma, representándose por ε. En los países anglosajones
se denomina “coefficient of performance” y representada mediante las
siglas C.O.P.,
Q1
ε = - ----W

La eficienci o efecto frigorífico de una instalación es una magnitud
adimensional, que se expresa mediante un número abstracto,por lo que
tanto la potencia frigorífica, como la potencia mecánica demandada, debes
expresarse en las mismas unidades.
La eficiencia de una máquina frigorífica que operase, entre dos focos
dados, según un proceso cíclico totalmente reversible, máquina frigorífica
de Carnot, es una funición exclusiva de las temperaturas de ambos focos,
de acuerdo con el Segundo Principio de laTermodinámica, pudiendo
expresarse por
T1
εR = ---------T2 – T1
Por otra parte , también como consecuencia del Segundo Principio de
la Termodinámica, se sabe que ninguna máquina frigorífica puede tener
una eficiencia superior a la de una de Carnot que operase entre los mismos
focos, es decir
ε ≤ εR
La desigualdad anterior indica que la cota máxima que puede
alcanzar la eficiencia de cualquier máquinafrigorífica, es tanto más
pequeña cuanto menor es la temperatura del foco frío, o cuanto mayor es la
diferencia entre la del foco caliente y la de aquel, de donde se deduce que
la producción de frío, será tanto más cara cuanto menor sea la temperatura
a la que debe producirse éste. También es importante observar que el
efecto de una máquina dada, será tanto menor en un ambiente cálido que enuno frío.
La relación entre la eficiencia de una máquina frigorífica
determinada y la de una de Carnot que operase entre los mismos focos, de
denomina grado de reversibilidad o coeficiente económico de la
instalación. El grado de reversibilidad expresa, en tanto por uno, la
aproximación del comportamiento de una máquina dada al modelo ideal,
constituído por la máquina frigorífica totalmentereversible.
-Ciclo inverso de Carnot
En la máquina de compresión mecánica de vapor, la extracción de
calor del foco frío, se efectúa mediante la vaporización de un líquido a baja
presión y la cesión de calor al foco caliente, mediante la condensación, a
una presión más elevada, del vapor formado. A continuación se representa
el ciclo descrito por una máquina frigorífica de Carnot quefuncione según
este procedimiento y un diagrama de flujo esquemático de la misma.

El líquido 1, saturado a la temperatura Tc que descarga el
condensador, sufre expansión isoentrópica, proceso 1-2, produciendo una
cantidad de trabajo we y disminuyendo su temperatura hasta el valor Te
correspondiente al foco frío, al mismo tiempo que se produce un ligero
aumento de su título. El vapor húmedo...