ensayo

Facultad de Ingeniería.
División de Ciencias Básicas

Ciclo de refrigeración por
la compresión de un
vapor
Rigel Gámez Leal

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor

Introducción
El campo de la refrigeración incluye los
refrigeradores domésticos, la
congelación de carnes, frutas y
legumbres, enfriamento de locales,
fabricación de hielo, procesos
industriales yplantas criogénicas, por
mencionar sólo algunas. Para lograr
esto, lo que se hace es un proceso
mediante el cual un dispositivo retira
energía de un depósito de temperatura
baja para llevarlo a un depósito de
temperatura alta, sin embargo, de
acuerdo con la segunda ley de la
termodinámica, esto es imposible de
lograr a menos que se utilice trabajo.

Ciclo de refrigeración por la compresiónde un vapor
El éter etílico fue el primer
refrigerante utilizado para el
comercio de sistemas por
compresión de vapor en 1850, le
siguieron otros como el amoniaco,
dióxido de carbono, cloruro metílico,
butano, etano y gasolina, entre
otros.
Los problemas presentados como
consecuencia de las fugas de los
primeros refrigerantes que causaron
lesionados y muertos, en la década
de losveinte, trajo como
consecuencia la limitación y
finalmente la prohibición del uso de
los primeros refrigerantes.

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor
En 1928, la compañía Frigidaire
Corporation, desarrolló el R-21, el
primer miembro de la familia de los
refrigerantes de clorofluorocarbonos.
Después de algunos años, esta
empresa eligió al R-12 como el
refrigerante másadecuado para uso
comercial y le dio a esta familia de
compuestos el nombre comercial de
“freón”. Sin embargo, los
refrigerantes R-12 y R-22 se han
identificado como contribuyentes en
la degradación de la capa de ozono y
en el efecto invernadero, por lo que
los refrigerantes R-134a y R-123 se
han usado como reemplazos de los

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor
Descripcióndel ciclo
Este ciclo aprovecha la entalpia de
transformación de las sustancias al
cambiar de fase líquida a fase de vapor.
En la figura podemos ver las partes que
componen un refrigerador sencillo: el
evaporador, lo que corresponde al
congelador o hielera en un refrigerador
doméstico; el condensador-enfriador, que
es un serpentín con tubos con aletas
ubicado en la parte posterior; elcompresor que es un aparato cilíndrico
que se ubica normalmente en la parte
inferior de refrigerador y la válvula de
expansión que es un tubo capilar.

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor

El diagrama que representa los cuatro elementos
mencionados con anterioridad y que conforman el ciclo es:

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor

En el compresor seeleva la
presión de la sustancia que se
encuentra en su fase gaseosa
y, por consiguiente, se eleva
también su temperatura.

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor

Después de salir del compresor,
la sustancia, todavía en su fase
gaseosa, entra al condensadorenfriador, donde rechaza calor al
medio ambiente, debido a una
diferencia de temperatura que
guarda con éste.Debido a esta disminución de su
energía, la sustancia baja su
temperatura y después se
condensa, cambiando de fase
gaseosa a la fase líquida. En todo
este proceso se considera que la
presión permanece constante.

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor

Una vez que la sustancia en la
fase líquida sale del condensador,
entra a la válvula de expansión,
produciéndole unestrangulamiento (en el que la
entalpia a la entrada es igual a la
de salida) que baja la presión de
la sustancia y disminuye su
temperatura a un valor menor que
la temperatura ambiente, en un
estado cercano al líquido saturado
correspondiente a esta presión y
temperatura.

Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor

La sustancia se ha
empezado a evaporar en
la válvula de...