Ciclo de refrigeracion

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9/2012
Jorge figueroa

GUIA DE PRACTICA Nº10
TEMA: CICLO DE REFRIGERACION
OBJETIVO GENERAL
Analizar el coeficiente de operación, realizando los cálculos necesarios tomando en cuenta los datos tabulados obtenidos aplicando la segunda ley de la termodinámica

OBJETIVOS ESPECIFICOS
* Realizar un examen físico - visual del equipo de refrigeración y las partes quelo componen.
* Familiarizar al alumno con las técnicas de medida de temperatura en flujo y presiones en el equipo.
* Aplicar balances de energía al ciclo de refrigeración.
* Determinar los flujos de calor intercambiados entre el fluido caliente y el fluido frio.
* Calcular el COP, la potencia y el efecto refrigerante.

MARCO TEORICO
Un circuito de refrigeración corresponde a unarreglo mecánico basado en los principios de la termodinámica y mecánica de fluidos diseñado para transferir energía térmica entre dos focos, desplazando la energía térmica contenida en uno de sus focos a fin de obtener una menor temperatura en este. Estos focos suelen ser sistemas termodinámicamente cerrados.
Este cometido se lleva a cabo forzando la circulación de un fluido refrigerante por elinterior de un circuito cerrado -o semicerrado- de tuberías e intercambiadores de calor. La circulación de este fluido refrigerante se realizará a través de máquinas de fluido como compresores y/o bombas, conforme la naturaleza y estado del refrigerante.
La constitución y configuración de un circuito de refrigeración no guarda un estándar establecido ya que varía conforme la aplicación y fluidoutilizado. Estos varían desde el clásico enfriamiento por agua en motores de combustión interna por medio de radiadores, pasando por sistemas de refrigeración industrial para la industria de alimentos, hasta el control de temperatura de condensadores en centrales nucleares por medio de torres de refrigeración, entre muchas otras aplicaciones.
El término de circuito de refrigeración se suelereemplazar por el de sistema frigorífico o sistema de refrigeración en aplicaciones de refrigeración industrial, debido a la complejidad de estos sistemas y –principalmente- a que están constituidos por dos o más intercambiadores de calor en los cuales el refrigerante sufre un cambio de estado en el cual el intercambio de calor latente es el que genera el fenómeno de refrigeración, así como al complejosistema de control automático asociado.
En muchos casos, para que este desplazamiento de energía se lleve a cabo de buena manera, es importante que uno de los focos esté relativamente aislado del exterior para someterlo a estudio como un sistema termodinámico cerrado.
Una máquina frigorífica por compresión tiene por cometido desplazar energía térmica en forma de calor entre dos puntos. La mássencilla de ellas es la refrigeración por compresión mecánica de una etapa.
La refrigeración por compresión se logra evaporando un gas refrigerante en estado líquido a través de un dispositivo de expansión dentro de un intercambiador de calor, denominado evaporador. Para evaporarse este requiere absorber calor latente de vaporización. Al evaporarse el líquido refrigerante cambia su estado a vapor.Durante el cambio de estado el refrigerante en estado de vapor absorbe energía térmica del medio en contacto con el evaporador, bien sea este medio gaseoso o líquido. A esta cantidad de calor contenido en el ambiente se le denomina carga térmica. Luego de este intercambio energético, un compresor mecánico se encarga de aumentar la presión del vapor para poder condensarlo dentro de otrointercambiador de calor conocido como condensador y hacerlo líquido de nuevo. En este intercambiador se liberan del sistema frigorífico tanto el calor latente como el sensible, ambos componentes de la carga térmica. Ya que este aumento de presión además produce un aumento en su temperatura, para lograr el cambio de estado del fluido refrigerante -y producir el subenfriamiento del mismo- es necesario...