Refrigeració Per Compressió De Vapor

INFORME PRÀCTICA 5.
REFRIGERACIÓ PER COMPRESSIÓ DE VAPOR












Índex


Objectius de la pràctica 3


Base teòrica 3


Descripció de l’equip 4


Operativa de la pràctica. 10


Taula de dades obtingudes 11


Càlculs 12

Càlcul del COP. 12
Càlcul COP amb una resistència. 12
Càlcul COP amb dos resistències. 13
Càlcul COP amb tres resistències. 13

Càlculde temperatures intermitges i entalpies. 14


Conclusions. 18


Nomenclatura i unitats en el SI 19

Objectius de la pràctica

L’objectiu de la pràctica “Refrigeració per compressió de vapor” és estudiar i analitzar un cicle de compressió de vapor amb bescanviador de calor regeneratiu i avaluar la influència de cadascun dels elements que el formen així com dels seus paràmetres defuncionament.

Base teòrica

La funció d’una màquina frigorífica s’utilitza per transvasar energia tèrmica des d’un nivell baix de temperatura a un altre superior, utilitzant una font d’energia externa per mantenir el procés. Un refrigerador és una bomba de calor impulsada, generalment, per un motor elèctric.

Bàsicament, un refrigerador es conforma per quatre elements:

- Condensador

-Compressor

- Vàlvula expansió

- Evaporador




Del punt 1 al 2 succeeix una compressió isoentròpica reversible. El compressor (2) realitza dos funcions importants, per una banda extreu els vapors de baixa pressió generats en l’evaporador i per altra banda comprimeix el fluid refrigerant per a que pugui condensar amb l’ajut d’un treball exterior (corrent elèctrica). El rendiment delcompressor ens farà variar el consum.

Del punt 2 al 3 hi ha la condensació del fluid refrigerant. Inicialment existeix un procés de refredament a temperatura variable, per a que posteriorment es produeixi un canvi d’estat temperatura constant. Aquest procés també es pot considerar com a reversible.

Del punt 3 al 4 es tracta d’una expansió isoentàlpica que consisteix en reduir la pressió sense quehi hagi intercanvi d’energia mecànica o tèrmica. En la vàlvula d’expansió es produeix la evaporació parcial del refrigerant líquid, això origina una disminució considerable de la seva temperatura. Es tracta d’un procés irreversible.

En el punt 4 tenim una barreja de líquid i vapor i aquesta barreja absorbeix calor en l’evaporador fins obtenir vapor saturat en el punt 1. Aquesta calor la obtenimmitjançant un circuit secundari on circula Glicol.

Descripció de l’equip

A continuació es mostra un esquema del cicle que fa la màquina del laboratori.























Incloem una fotografia de la màquina.







































Per entendre el funcionament de l’equip, passem a explicar les parts de lesque consta i la seva funció.




L’equip de laboratori està format per un compressor del qual el seu motor és elèctric.





A continuació mostrem un filtre per purgar el refrigerant de l’oli del compressor donat a que, com es tracta d’un compressor de pistó, ha d’estar lubricat.






Trobem el condensador que es refrigera gràcies a un circuit secundari d’aigua.L’aigua d’entrada prové de la xarxa d’aigua passa pel condensador, el refrigera i surt a una temperatura més elevada que va a parar, també a la xarxa d’aigua. Degut a que el termòmetre d’entrada de la xarxa d’aigua està trencat, hem pres una temperatura constant de 25,4ºC.




En l’equip de laboratori trobem un bescanviador de calor que connecta la sortida de condensador amb l’entradadel compressor. Es tracta d’un bescanviador regeneratiu.





També tenim la vàlvula d’expansió que fa que el fluid refrigerant s’expansioni isoentàlpicament.




Trobem a continuació l’evaporador on el refrigerant entra a la temperatura de canvi de fase.





Connectat a l’evaporador trobem un altre circuit secundari format per una solució de 50% de glicol amb aigua com a...