Proyecto transferencia

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD “CULHUACAN”

TRABAJO:
PROYECTO DE INVESTIGACION
“BOMBAS DE CALOR”

MATERIA:
TRASFERENCIA DE CALOR

PROFESORA:
ING. GALLEGOS SILVA GABRIEL

ALUMNO:
RUIZ ÁLVAREZ GUSTAVO

GRUPO:
6MM1

MEXICO DF A 11 DE MAYO DEL 2011

BOMBAS DE CALOR

.- HISTORIA
Sus orígenes provienen delestablecimiento por Carnot en 1824, de los conceptos de ciclo y reversibilidad, y por la concepción teórica posterior de Kelvin. Un gas evolucionaba cíclicamente, era comprimido y posteriormente expansionado, obteniendo frío y calor.
Solo el área de refrigeración se desarrollo fuertemente en aplicaciones como la conservación de alimentos y aire acondicionado, sin embargo la posibilidad de aplicación comofuente de calor no se aprovechó.
Esto fue debido por una parte a las dificultades tecnológicas que presentaba la construcción de la Bomba de Calor y por otra al bajo precio de la energía, que hacía que ésta no fuera competitiva con los sistemas tradicionales de calefacción a base de carbón, fuel-oíl o gas, que presentaban una clara ventaja en relación con sus costos. Por ejemplo, en 1965, en EstadosUnidos, sólo las Bombas de Calor con un COP superior a 5 conseguían acercarse a los costes del combustible más caro, que en esos años era el gas ciudad.
A finales de los años cincuenta se inició la expansión de la Bomba de Calor en Estados Unidos y su producción en serie, con la siguiente evolución en el número de ventas: 1954 (2.000 unidades), 1957 (10.000 unidades), 1963 (76.000 unidades).En Europa no se inicia su comercialización hasta 1970. Así, en 1973 se vendieron en Francia 600 Bombas de Calor de tipo doméstico y 7.000 unidades en 1977. En España en 1980, del orden de 2.500 unidades. En 1968 se realizó la primera instalación con Bomba de Calor a gas en Europa, en una pista polideportiva holandesa.
La crisis del petróleo y el alza de los precios de los combustibles a partir de1973, impulsó las investigaciones en nuevos equipos de alta eficiencia, además de cambiar el posicionamiento de los costes de calefacción, situación que benefició el desarrollo de la Bomba de Calor.
A lo largo de estos años además de los cambios coyunturales que han propiciado el aumento de las ventas, las Bombas de Calor han tenido una evolución positiva desde el punto de vista tecnológicogracias al desarrollo de los compresores y a la introducción de la electrónica para el control de la escarcha.

.- INTRODUCCIÓN

Una bomba de calor es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambiente a otro, según se requiera. Para lograr esta acción es necesario un aporte de trabajo acorde a la segunda ley de la termodinámica, según la cual el calor se dirigede manera espontánea de un foco caliente a otro frío, y no al revés, hasta que sus temperaturas se igualan.
Este fenómeno de transferencia de energía calorífica se realiza -principalmente- por medio de un sistema de refrigeración por compresión de gases refrigerantes, cuya particularidad radica en una Válvula inversora de ciclo que forma parte del sistema, la cual puede invertir el sentido delflujo de refrigeración, transformando el condensador en evaporador y viceversa.

Diagrama de flujo

Principio de funcionamiento

Una bomba de calor de refrigeración por compresión emplea un fluido refrigerante con un bajo punto de ebullición. Éste requiere energía (denominada calor latente) para evaporarse, y extrae esa energía de su alrededor en forma de calor.
El fluido refrigerante a bajatemperatura y en estado gaseoso pasa por un compresor, el que eleva su presión aumentando así su energía interna. Éste, al pasar por el intercambiador de calor llamado condensador, cede calor al foco caliente porque está aún más caliente que éste, donde cambia su estado a líquido. Después se le hace pasar por una válvula de expansión, donde recupera la presión inicial y se enfría bruscamente....