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MEC269 TERMODINAMICA Y
MECÁNICA DE FLUIDOS

I I I . R E F RI G E RAC I Ó N P O R C O M P RE S I Ó N DE V AP O R
1. OBJETIVO


Aplicar las Leyes de la Termodinámica a una planta de refrigeración por compresión
de vapor obteniendo valores cuantitativos de energía, el coeficiente de performance
de laplanta (COP) y el rendimiento del compresor.



Observar y analizar las tendencias del ciclo termodinámico y compararlos con los
procesos correspondientes al ciclo teórico, para verificar las pérdidas de energía y
desviaciones que ocurren.

2. EQUIPO A EMPLEAR
Se utilizará la planta de refrigeración marca J.& E. Hall Products (Figura 1), la cual
utiliza como fluido de trabajo al refrigeranteR-134A.

Figura 1. Vista general de la planta de refrigeración

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La planta dispone de los siguientes equipos:
Compresor alternativo
 Tipo
 Número de pistones
 Diámetro
 Carrera
 Brazo de palanca (Bp )
 Potencia del motor
 Relación de transmisión

:
:
:
:
:
:
:Condensador de superficie
 Tipo
 Enfriador

: Carcasa y serpentín
: Agua

Desplazamiento positivo - simple efecto
2
41.3 mm
38.1 mm
0.304 m
0.75 kW
3 a 1 (Velocidad del motor/Velocidad compresor)

Válvula de expansión manual
Calorímetro
 Tipo
:Carcasa y serpentín
 Refrigerante secundario :R-134A
 Calentador eléctrico
:3 kW
Panel de control
 Interruptor del motor eléctrico
 Interruptor delcalentador eléctrico
 Variador de voltaje para el calentador eléctrico
 Conmutador de escala (alta/baja) en el calorímetro
 Lámpara indicadora (verde) de nivel de refrigerante secundario en el calorímetro
3. INSTRUMENTACIÓN
 Cinco (05) transmisores de presión manométrica con sensor de cristal de silicio
resonante.
 Seis (06) transmisores de temperatura con sensor RTD PT100.
 Un (01)rotámetro para R-134a.
 Un (01) rotámetro para agua.
 Un (01) vatímetro conectado al calorímetro, con rango en dos escalas.
 Un (01) módulo de adquisición de datos (MV 100 y computadora).

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En la figura 2 se observa la vista general de disposición de los equipos dela planta de
refrigeración.

Figura 2. Esquema técnico de la planta de refrigeración

4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
4.1.

Generalidades

La función de un sistema de refrigeración es evacuar calor de un espacio cerrado y
mantener su temperatura a un valor menor que la temperatura ambiental. Existen diversos
sistemas para producir refrigeración:
 Por compresión mecánica de vapor y gas.
 Por compresióntérmica y dinámica de vapor y gas.
 Por absorción de vapor en líquidos y sólidos.
 Por adsorción.
 Por efectos termoeléctricos.
Los principales sistemas empleados comercial e industrialmente se basan en la
compresión mecánica de vapor (con compresoras) y en la absorción de vapor (con
intercambiadores de calor). La elección de éste último depende de la disponibilidad de

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fuentes de calor (directo o residual), sin recurrir a la energía mecánica o eléctrica. Por lo
general, el sistema de compresión mecánica muestra mayor flexibilidad desde pequeñas
a grandes capacidades.
Otros sistemas de refrigeración se utilizan en instalaciones específicas:compresión y
expansión de aire en climatización de cabinas de aeronaves, y compresión de gases
en eyectores (térmica y dinámica) en instalaciones de recuperación de destilados de
petróleo muy volátiles. Los sistemas con efecto termoeléctrico (efectos Peltier, Seebeck)
se usan con baja capacidad de refrigeración, a nivel doméstico y en investigación. No
están muy difundidos a nivel comercial.
4.2....