Sistemas De Refrigeración Práctica
Páginas: 13 (3149 palabras)
Publicado: 2 de julio de 2012
SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN
Resumen
En la presente práctica se tenía como objetivo el estudió de un sistema de refrigeración por compresión de vapor, donde se establecieron las condiciones e instrumentos de operación, para comparar el sistema de refrigeración experimental con uno ideal a través de sus eficiencias. Para ello se realizaron distintas mediciones de temperatura en ciertos puntosdel ciclo y junto con las presiones registradas en los manómetros tanto del evaporador como del condensador se determinaron las entalpías respectivas para dos casos (capilar y válvula). Posteriormente se calculo el calor del evaporador y el trabajo suministrado al compresor cuyos valores fueron de 0,24KJ/s y de 1,11KJ/s en capilar y de 0,53KJ/s y 1,58KJ/s en válvula para así proceder al cálculodel COP del sistema el cual fue de 0,75 para el capilar y de 0,15 para el caso de la válvula, todo esto a velocidades medias. Para realizar la comparación entre el sistema ideal y el real se hicieron los cálculos respectivos para el sistema ideal los cuales arrojaron los siguientes valores de COP: 4,75 para el capilar y 3,78 para la válvula.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de refrigeración seencargan de la transferencia de calor de ambientes a bajas temperaturas hacia ambientes a altas temperaturas, y requieren de dispositivos cíclicos especiales llamados refrigeradores. Dichos sistemas trabajan con refrigerantes, los cuales se definen como cualquier sustancia capaz de absorber calor de otra. Entre los refrigerantes más utilizados en la industria se tienen: el R22, R134a, R407C, R417A,y el R410A, entre otros. Para la escogencia del refrigerante es importante tener en cuenta que debe poseer ciertas características físicas para que se pueda repetir la transformación de líquido en gas y de gas en líquido, y de esa manera se produzca la refrigeración. 1
Dentro de los ciclos de refrigeración usados a escala industrial el más representativo es el ciclo por compresión de vapor, elcual involucra la evaporación y condensación alternada del refrigerante para luego comprimirse en fase de vapor saturado. Se usa principalmente en sistemas de aire acondicionado, bombas de calor, refrigeración de alimentos, entre otros; sin embargo tenemos otros ciclos refrigerantes tal como el ciclo por absorción de amoníaco que emplea un absorbedor, una bomba y un generador y el ciclo estándarde aire que utiliza un expansor. El ciclo por compresión de vapor consiste de 4 dispositivos fundamentales, los cuales son: un compresor, una válvula o dispositivo de expansión, un evaporador y un condensador, los cuales se encargan de producir los cambios de fase durante el ciclo. ²
Dada la importancia que tienen estos sistemas termodinámicos en la actualidad. La práctica se enfocará en elcálculo de la eficiencia tanto de un sistema experimental como de uno ideal, para así comparar y analizar las desviaciones que existen en un ciclo real con respecto al ideal. Además con los datos registrados de temperatura y presión se determinarán las entalpías del refrigerante correspondiente, para así realizar los cálculos de los calores tanto del evaporador como del condensador y el trabajosuministrado al compresor. ³
MARCO TEÓRICO
Los ciclos de refrigeración ideales son aquellos donde no se presentan irreversibilidades y el intercambio de calor es máximo, es decir no existen pérdidas hacia los alrededores. Dentro de dichos ciclos nos encontramos con el sistema por compresión de vapor el cual se puede representar de la siguiente manera:
[pic]
Figura1. Ciclo porCompresión de Vapor
Como se puede observar el ciclo por compresión de vapor consta de 4 dispositivos esenciales para llevar a cabo su operación. En primer lugar existe un compresor, que idealmente se comporta de manera isentrópica, cuya función es aumentar la presión y la temperatura del vapor saturado en su entrada, para así expulsarlo como vapor sobrecalentado. Dependiendo del tipo de...
Resumen
En la presente práctica se tenía como objetivo el estudió de un sistema de refrigeración por compresión de vapor, donde se establecieron las condiciones e instrumentos de operación, para comparar el sistema de refrigeración experimental con uno ideal a través de sus eficiencias. Para ello se realizaron distintas mediciones de temperatura en ciertos puntosdel ciclo y junto con las presiones registradas en los manómetros tanto del evaporador como del condensador se determinaron las entalpías respectivas para dos casos (capilar y válvula). Posteriormente se calculo el calor del evaporador y el trabajo suministrado al compresor cuyos valores fueron de 0,24KJ/s y de 1,11KJ/s en capilar y de 0,53KJ/s y 1,58KJ/s en válvula para así proceder al cálculodel COP del sistema el cual fue de 0,75 para el capilar y de 0,15 para el caso de la válvula, todo esto a velocidades medias. Para realizar la comparación entre el sistema ideal y el real se hicieron los cálculos respectivos para el sistema ideal los cuales arrojaron los siguientes valores de COP: 4,75 para el capilar y 3,78 para la válvula.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de refrigeración seencargan de la transferencia de calor de ambientes a bajas temperaturas hacia ambientes a altas temperaturas, y requieren de dispositivos cíclicos especiales llamados refrigeradores. Dichos sistemas trabajan con refrigerantes, los cuales se definen como cualquier sustancia capaz de absorber calor de otra. Entre los refrigerantes más utilizados en la industria se tienen: el R22, R134a, R407C, R417A,y el R410A, entre otros. Para la escogencia del refrigerante es importante tener en cuenta que debe poseer ciertas características físicas para que se pueda repetir la transformación de líquido en gas y de gas en líquido, y de esa manera se produzca la refrigeración. 1
Dentro de los ciclos de refrigeración usados a escala industrial el más representativo es el ciclo por compresión de vapor, elcual involucra la evaporación y condensación alternada del refrigerante para luego comprimirse en fase de vapor saturado. Se usa principalmente en sistemas de aire acondicionado, bombas de calor, refrigeración de alimentos, entre otros; sin embargo tenemos otros ciclos refrigerantes tal como el ciclo por absorción de amoníaco que emplea un absorbedor, una bomba y un generador y el ciclo estándarde aire que utiliza un expansor. El ciclo por compresión de vapor consiste de 4 dispositivos fundamentales, los cuales son: un compresor, una válvula o dispositivo de expansión, un evaporador y un condensador, los cuales se encargan de producir los cambios de fase durante el ciclo. ²
Dada la importancia que tienen estos sistemas termodinámicos en la actualidad. La práctica se enfocará en elcálculo de la eficiencia tanto de un sistema experimental como de uno ideal, para así comparar y analizar las desviaciones que existen en un ciclo real con respecto al ideal. Además con los datos registrados de temperatura y presión se determinarán las entalpías del refrigerante correspondiente, para así realizar los cálculos de los calores tanto del evaporador como del condensador y el trabajosuministrado al compresor. ³
MARCO TEÓRICO
Los ciclos de refrigeración ideales son aquellos donde no se presentan irreversibilidades y el intercambio de calor es máximo, es decir no existen pérdidas hacia los alrededores. Dentro de dichos ciclos nos encontramos con el sistema por compresión de vapor el cual se puede representar de la siguiente manera:
[pic]
Figura1. Ciclo porCompresión de Vapor
Como se puede observar el ciclo por compresión de vapor consta de 4 dispositivos esenciales para llevar a cabo su operación. En primer lugar existe un compresor, que idealmente se comporta de manera isentrópica, cuya función es aumentar la presión y la temperatura del vapor saturado en su entrada, para así expulsarlo como vapor sobrecalentado. Dependiendo del tipo de...
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