Calculo de eficiencias y cop para un sistema de refrigeración

CALCULO DE EFICIENCIAS Y COP PARA UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN.

PRESENTADO POR:

JAIRO ALONSO PINEDA ESPINOSA

GEOVANNY SILVA CHING

PRESENTADO A:

ING. CARLOS ALBERTO OROZCO H.

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE CIENCIAS TÉRMICAS

PEREIRA

ABRIL DE 2009

INTRODUCCION.

El acondicionamiento de aire es el proceso máscompleto de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación, filtrado) y el movimiento del aire dentro de los locales. Si no se trata la humedad, sino solamente de la temperatura, podría llamarse climatización.

Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan losautónomos y los centralizados. Los primeros producen el calor o el frío y tratan el aire. Los segundos tienen un acondicionador que solamente tratan el aire y obtienen la energía térmica (calor o frío) de un sistema centralizado. En este último caso, la producción de calor suele confiarse a calderas que funcionan con combustibles. La de frío a máquinas frigoríficas, que funcionan por compresión o porabsorción y llevan el frío producido mediante sistemas de refrigeración.

La expresión aire acondicionado suele referirse a la refrigeración, pero no es correcto, puesto que también debe referirse a la calefacción, siempre que se traten todos o algunos de los parámetros del aire de la atmósfera. Lo que ocurre es que el más importante que trata el aire acondicionado, la humedad del aire, no hatenido importancia en la calefacción, puesto que casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se añade de modo natural por los procesos de respiración y transpiración de las personas. De ahí que cuando se inventaron máquinas capaces de refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen también la humedad ambiente.

Generalmente, los acondicionadores de aire funcionan segúnun ciclo frigorífico similar al de los frigoríficos y congeladores domésticos. Al igual que estos electrodomésticos, los equipos de acondicionamiento poseen cuatro componentes principales que son evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión.

Todos estos componentes aparecen ensamblados en el esquema del circuito frigorífico:

Figura 1.

Circuito frigorífico.
En esta prácticase determinara de manera experimental las eficiencias isentrópica, la eficiencia volumétrica del compresor y se calculara el COP experimental de un ciclo de refrigeración con los datos obtenidos.
MARCO TEORICO
La refrigeración es el proceso de reducción y mantenimiento de la temperatura a un valor menor a la del medio ambiente de un objeto o espacio. La reducción de temperatura se realizaextrayendo energía del cuerpo, generalmente reduciendo su energía térmica, lo que contribuye a reducir la temperatura de este cuerpo.
El ciclo de compresión del vapor.
El trabajo mecánico para el ciclo de compresión del vapor acciona un compresor, que mantiene baja presión en un evaporador y una presión más alta en un condensador.
La temperatura a la cual se evapora un líquido (o se condensa unvapor) depende de la presión; así pues, si se hace trabajar la máquina con un fluido adecuado, éste se evaporará a una baja temperatura en el evaporador de baja presión (tomando calor de su entorno) y se condensará a una temperatura más alta en el condensador de alta presión (desprendiendo calor a su entorno).
El líquido de alta presión formado en el condensador precisa devolverse al evaporador con ungasto controlado.
El ciclo simple de refrigeración por compresión del vapor tiene por tanto cuatro componentes:
- Un evaporador donde se absorbe el calor a una baja temperatura al evaporarse un líquido a baja presión.
- Un compresor que utiliza una energía mecánica para aumentar la presión del vapor.
- Un condensador donde se condensa el vapor de alta presión, desprendiendo calor a sus...