Ciclo De Refrigeracion

Ciclo de refrigeración Todos sabemos por experiencia propia que el calor fluye en la dirección de las temperaturas decrecientes; esto es, de las regiones de alta temperatura a las de baja. Dicho proceso de transferencia de calor ocurre en la naturaleza sin que se requiera la participación de algún dispositivo. El proceso inverso, sin embargo, no sucede por sí solo. La transferencia de calor de una región de temperatura baja a otra de alta temperatura requiere dispositivos especiales llamados refrigeradores. Los refrigeradores son dispositivos cíclicos y los fluidos de trabajo utilizados en los ciclos de refrigeración se llaman refrigerantes. OBJETIVO Los refrigeradores y las bombas de calor son esencialmente lo mismo; únicamente difieren en sus objetivos. El objetivo de un refrigerador es mantener el espacio refrigerado a una temperatura baja al extraer el calor de él. La descarga de este calor a un medio de temperatura alta es una parte necesaria de la operación, no es el propósito. No obstante, el objetivo de una bomba de calor es mantener un espacio calentado a alta temperatura. Esto se logra al absorber calor de una fuente de baja temperatura, como el agua de un pozo o el aire exterior frío en el invierno, y al suministrar este calor a un medio más caliente, como una casa. Coeficiente de desempeño (COP) El desempeño de refrigeradores y de bombas de calor se expresa en términos del coeficiente de desempeño (COP), por sus siglas en inglés (coefficient of peformance), definido como:

Estas relaciones también pueden expresarse en la forma de tasa sustituyendo las cantidades QL, QH y Wneto, entrada por Q. L, Q. H, y W. neto, entrada, respectivamente. Observe que tanto COPR como COPBC pueden ser mayores que 1.

ELEMENTOS PRINCIPALES QUE COMPONEN EL CICLO DE REFRIGERACIÓN ● El compresor La función del compresor en el ciclo de refrigeración es aspirar el vapor del evaporador y ayudarlo a entrar en el condensador. Este trabajo lo consigue mediante la aportación de una energía exterior, como es la electricidad. ● El condensador La misión del condensador es extraerle el calor al refrigerante. Este calor, en principio, es la suma del calor absorbido por el evaporador y el producido por el trabajo de compresión. ● La valvula de expansion Regula el flujo a través del evaporador para mantener el sobrecalentamiento constante, para mantener la diferencial de temperatura que existe entre la temperatura de vaporización y el vapor que sale del evaporador. Conforme la temperatura del gas que sale del evaporador varía, el bulbo de la válvula de expansión registra variación y actúa para modular la alimentación a través de la válvula de expansión, y así adaptarse a las nuevas necesidades. ● Evaporador Este elemento es un intercambiador de calor que, por sus necesidades caloríficas, absorbe calor del medio en el que se encuentra, con lo cual lo enfría.Normalmente es de circulación forzada de aire mediante ventilador, y se utilizan tubos de aletas para aumentar la superficie de intercambio.

EL CICLO INVERTIDO DE CARNOT el ciclo de Carnot es un ciclo totalmente reversible que se compone de dos procesos isotérmicos reversibles y de dos procesos isentrópicos. Tiene la máxima eficiencia térmica para determinados límites de temperatura y sirve como un estándar contra el cual los ciclos de potencia reales se comparan.

Puesto que es un ciclo reversible, los cuatro procesos que comprende el ciclo de Carnot pueden invertirse. Al hacerlo también se invertirán las direcciones de cualquier interacción de calor y de trabajo. El resultado es un ciclo que opera en dirección contraria a las manecillas del reloj en el diagrama T-s, que se llama el ciclo invertido de Carnot. Un refrigerador o bomba de calor que opera en el ciclo invertido de Carnot es definido como un refrigerador de Carnot o una bomba de calor de Carnot. CICLO IDEAL DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR. El refrigerante se evapora y condensa alternadamente, y se comprime en la fase de vapor. Este ciclo se compone de 4 procesos: 1-2 Compresión isentrópica en un compresor. 2-3 Rechazo de calor a P= cte. en un condensador. 3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansión. 4-5 Absorción de calor a P= cte. en un evaporador. CICLO REAL DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR Difiere de uno ideal en varios aspectos, principalmente, debido a las irreversibilidades que ocurren en varios componentes.

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Fricción del fluido (causa caídas de presión) La transferencia de calor hacia o desde los alrededores.

CICLO DE REFRIGERACIÓN DE GAS

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Conocido como el ciclo invertido Brayton. Todos los procesos descritos son internamente reversibles El ciclo ejecutado es el ciclo ideal de refrigeración de gas En un diagrama T-s, el área bajo la curva del proceso 4-1 representa el calor removido del espacio refrigerado; el área encerrada 1-2-3-4-1 representa la entrada neta de trabajo

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN

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Es económico

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Se usa cuando se tiene una fuente de energía térmica barata El sistema de refrigeración por absorción más utilizado es el sistema de amonio-agua, donde el amoniaco sirve como el refrigerante y el agua es el medio de transporte

BIBLIOGRAFÍA -Cengel, Y. A., Boles, M. A. (2005). Termodinámica. México: McGraw-Hill.