Procesos Termodinamicos Aplicaciones

Aplicaciones en los procesos termodinámicos
Las aplicaciones de refrigeración son entre muchas:
Las aplicaciones en espacios habitados, para alcanzar un grado de confort térmico adecuado para la habitabilidad de un edificio.
Las aplicaciones medicamentos u otros productos que se degraden con sus chupadas. Como por ejemplo la producción de hielo o nieve, la mejor conservación de órganos enmedicina o el transporte de alimentos perecederos.
Los procesos industriales que requieren reducir la temperatura de maquinarias o materiales para su correcto desarrollo. Algunos ejemplos son el mecanizado, la fabricación de plásticos, la producción de energía nuclear.
La criogenesis o enfriamiento a muy bajas temperaturas empleada para licuar algunos gases o para algunas investigaciones científicas.Motores de combustión interna: en la zona de las paredes de los cilindros y en las culatas de los motores se producen temperaturas muy altas que es necesario refrigerar mediante un circuito cerrado donde una bomba envía el líquido refrigerante a las galerías que hay en el bloque motor y la culata y de allí pasa un radiador de enfriamiento y un depósito de compensación. El líquido refrigeranteque se utiliza es agua destilada con unos aditivos que rebajan sensiblemente el punto de congelación para preservar al motor de sufrir averías cuando se producen temperaturas bajo cero.
Máquinas-herramientas: las máquinas herramientas también llevan incorporado un circuito de refrigeración y lubricación para bombear el líquido refrigerante que utilizan que se llama taladrina o aceite de corte sobreel filo de la herramienta para evitar un calentamiento excesivo que la pudiese deteriorar rápidamente,
Aparatos electrónicos: la mayoría de los aparatos electrónicos requieren refrigeración, que generalmente consiguen mediante un ventilador, que hace circular el aire del local donde se sitúan, y otras veces sencillamente haciendo circular el aire por convección.
Tipos de ciclos
El modo másutilizado para el enfriamiento artificial de espacios cerrados, se consigue mediante los métodos de compresión y de absorción.. El método por compresión es el más utilizado, puesto que el método por absorción solo se suele utilizar cuando hay una fuente de calor residual o barata, como en la trigeneracion.
Ciclo ideal de refrigeración por compresión
En este ciclo de refrigeración el refrigerante seevapora y se condensa, comprimiéndolo, alternativamente para luego volver a la fase de vapor. Está compuesto por 4 procesos:
compresión isentrópica en un compresor.
Disipación de calor a presión constante en un condensador.
Estrangulamiento en un dispositivo de expansión y consiguiente evaporación.
Absorción de calor a presión constante en un evaporador.
De acuerdo a los procesos anteriores, elrefrigerante entra al compresor en el estado 1 como vapor saturado y se comprime isentrópicamente hasta la presión del condensador. La temperatura del refrigerante aumenta durante el proceso de compresión isentrópica, hasta un valor muy superior al de la temperatura del medio circundante. Después el refrigerante entra en el condensador como vapor sobrecalentado en el estado 2 y sale como líquidosaturado en el estado 3, como resultado de la disipación de calor hacia el entorno. El refrigerante, como líquido saturado en el estado 3, se dilata hasta la presión del evaporador al pasar por una válvula de expansión o por un tubo capilar. La temperatura del refrigerante desciende por debajo de la temperatura del espacio refrigerado durante este proceso. El refrigerante entra en el evaporador enel estado 4 como vapor húmedo de baja calidad y se evapora por completo absorbiendo calor del espacio refrigerado. El refrigerante sale del evaporador como vapor saturado y vuelve a entrar al compresor completando el ciclo.
Ciclo real de refrigeración por compresión de vapor
Difiere de uno ideal debido a situaciones irreversibles que ocurren en varios componentes. Dos fuentes comunes de son la...