CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR

INTRODUCCION


Los sistemas de aire acondicionado, como las máquinas térmicas, son dispositivos cíclicos. El fluido de trabajo utilizado en el ciclo en el ciclo de refrigeración se llama refrigerante. El ciclo de refrigeración que se usa con mayor frecuencia es el ciclo de refrigeración por compresión de vapor, que incluye cuatro componentes principales: Un compresor, un condensador, unaválvula de expansión y un evaporador.
El refrigerante entra al compresor como un vapor y se comprime a la presión del condensador. Sale del compresor a una temperatura relativamente alta y se enfría y condensa conforme fluye por el serpentín del condensador liberando calor hacia el medio circundante. Luego entra a un tubo capilar donde su presión y su temperatura descienden drásticamente, debido alefecto de estrangulación. El refrigerante de baja temperatura entra luego al evaporador, donde se evapora absorbiendo calor del espacio refrigerado. El ciclo se completa cuando el refrigerante sale del evaporador y vuelve a entrar al compresor.

EL CICLO DE COMPRESIÓN DEL VAPOR.

El trabajo mecánico para el ciclo de compresión del vapor acciona un compresor, que mantiene baja presión en unevaporador y una presión más alta en un condensador.
La temperatura a la cual se evapora un líquido (o se condensa un vapor) 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 un gasto 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 (hervir) un líquido a baja presión.
- Un compresor que utiliza una energía mecánicapara aumentar la presión del vapor.
- Un condensador donde se condensa el vapor de alta presión, desprendiendo calor a sus proximidades.
- Un dispositivo reductor de presión del líquido de retorno al evaporador, y que además controla el caudal.
Descripción de la máquina
El evaporador es un cilindro vertical de vidrio con placas extremas metálicas. Un serpentín helicoidal de tubo de cobreconduce el agua a través del refrigerante contenido en el cilindro. El compresor mantiene una baja presión en el evaporador y esto causa la ebullición del refrigerante a baja temperatura, extrayendo el calor del agua y reduciendo su temperatura.
El vapor de baja presión formado en el compresor se introduce en el compresor, donde aumenta su presión y pasa al condensador. El compresor es de tipodiafragma y está directamente acoplado a un motor eléctrico.
El condensador es también un cilindro vertical de vidrio a través del cual circula el agua de refrigeración por un serpentín de tubo metálico. El vapor de alta presión procedente del compresor se condensa al transferir su calor latente al agua de enfriamiento, la cual se calienta.
El líquido saturado de alta presión se recoge en el fondo delcondensador, y su nivel controla una válvula de expansión actuada por flotador. Esta válvula llega a su posición de equilibrio y descarga el líquido refrigerante de vuelta al evaporador a la misma tasa con que se forma.
Al pasar el líquido refrigerante caliente de alta presión por el asiento de la válvula, se reduce su presión hasta la presión que existe en el evaporador, descendiendo sutemperatura hasta la temperatura de saturación a la presión del evaporador. La reducción de temperatura va acompañada de la formación de vapor húmedo, que se puede ver a través de la mirilla de vidrio.
Al entrar en el evaporador, el vapor y el líquido se separan, pasando el líquido al "tanque" para volver a evaporarse, mientras que el vapor se mezcla con el otro vapor que aspira el compresor.
La...