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INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA PUERTO CABELLO

Ministerio del Poder PopularPara la Educacin Universitaria

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN UNIVERSITARIAINSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGA PUERTO CABELLOPUERTO CABELLO-EDO-CARABOBOPuerto Cabello, 25 de Noviembre de 2014PROF:Ing. Luis Barios.Mquinas Trmicas.Seccin: 9-10.Refrigeradores y Bombas de Calor.AUTORES:T.SU Brito Carmen. C.I: 17.405.148.T.S.U Hamberlys Carrera. C.I: 21.199.693.T.S.U Ewduard Torres. C.I: 17.516.610.T.S.U Guillermo Pia. C.I: 13.078.435.T.S.U Yordis Gonzlez. C.I: 19.890.790.T.S.U Osmel Ilarraza. C.I: 13.955.468.T.S.U Vctor Peralta. C.I: 14.537.636.Ing. Carlos Sevilla. C.I: 11.750.040.1Refrigeradores y Bombas de Calor.2Refrigeracin.Refrigeracin.

Los sistemas de refrigeracin se basan en principios termodinmicos y estn diseados para promover el intercambio de calor entre el proceso y el refrigerante y para facilitar la liberacin del calor irrecuperable al medio ambiente. El intercambio calorfico entre el medio de proceso y el refrigerante se intensifica a travs de intercambiadores, donde el refrigerante descarga su calor al ambiente.

3Elementos Principales de la Refrigeracin:Compresor: El refrigerante entra como vapor saturado y se comprime a la presin del condensador. Condensador: El refrigerante sale del compresor a una temperatura relativamente alta se enfran y condensa liberando calor hacia el medio exterior.Vlvula de expansin: El refrigerante sale del condensador y entra a la vlvula donde su presin y su temperatura desciende drsticamente.Evaporador: El refrigerante entra al evaporador donde absorbe calor del espacio refrigerado evaporndose y luego repetir el proceso.Refrigeracin.

4Refrigeradores y Bombas de Calor.Refrigeracin.Las bombas de calor transfieren calor de un medio de baja temperatura a uno de alta temperatura. El objetivo de una bomba de calor (QH) es suministrar calor a un medio caliente para mantener un espacio calentado a alta temperatura.

Un refrigerador es un dispositivo que tiene como objetivo extraer calor (QL) de un cuerpo a cierta temperatura y cederlo a otro que se encuentra a una temperatura superior para mantener el espacio refrigerado a una temperatura baja al extraer el calor de l.5Ciclo invertido de Carnot.Refrigeracin.El ciclo de Carnot se produce cuando un equipo que trabaja absorbiendo una cantidad decalorQ1de la fuente de alta temperatura, cede un calor Q2a la de baja temperatura produciendo untrabajosobre el exterior, es decir, es un ciclo totalmente reversible que se compone de dos procesos isotrmicos reversibles y de dos procesos isentrpicos.

6Refrigeracin.Proceso 1-2: el refrigerante absorbe calor isotrmicamente de una fuente de baja temperatura a TL en la cantidad de QL.Proceso 2-3: se comprime isentrpicamente hasta el estado 3 (la temperatura se eleva hasta TH).Proceso 3-4: rechaza calor isotrmicamente en un sumidero de alta temperatura a TH en la cantidad de QH. El refrigerante cambia de un estado de vapor saturado a un estado de lquido saturado en el condensador durante este proceso.Proceso 4-1: se expande isentrpicamente hasta el estado 1 (la temperatura desciende hasta TL).

Procesos del ciclo de Carnot.Proceso 1-2: el refrigerante absorbe calor isotrmicamente de una fuente de baja temperatura a TL en la cantidad de QL.Proceso 2-3: se comprime isentrpicamente hasta el estado 3 (la temperatura se eleva hasta TH).Proceso 3-4: rechaza calor isotrmicamente en un sumidero de alta temperatura a TH en la cantidad de QH. El refrigerante cambia de un estado de vapor saturado a un estado de lquido saturado en el condensador durante este proceso.Proceso 4-1: se expande isentrpicamente hasta el estado 1 (la temperatura desciende hasta TL).7Ciclo ideal de refrigeracin por compresin de vapor.Refrigeracin.Se compone de cuatro procesos:1-2 Compresin isentrpica en un compresor.2-3 Rechazo de calor a presin constante en un condensador.3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansin.4-1 Absorcin de calor a presin constante en un evaporador.

El ciclo de refrigeracin por compresin de vapor es el que ms se utiliza en refrigeradores, sistemas de acondicionamiento de aire y bombas de calor. Se compone de cuatro procesos:1-2 Compresin isentrpica en un compresor.2-3 Rechazo de calor a presin constante en un condensador.3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansin.4-1 Absorcin de calor a presin constante en un evaporador.

8El proceso de compresin real incluir efectos de friccin, los cuales incrementan la entropa y la transferencia de calor, lo que puede aumentar o disminuir la entropa, dependiendo de la direccin. Refrigeracin.Ciclo ideal de refrigeracin por compresin de vapor.

9Seleccin del refrigerante adecuado.Refrigeracin.El ter etlico: fue el primer refrigerante utilizado para el comercio de sistemas por compresin de vapor en 1850.

El amoniaco: las ventajas del amoniaco sobre otros refrigerantes son su bajo costo.El R-11: se utiliza principalmente en enfriadores de agua de gran capacidad que sirven como sistemas de acondicionamiento del aire en edificios. El R-12: se usa en refrigeradores domsticos y congeladores, as como en acondicionadores de aire en automotores. El R-22: se usa en acondicionadores de aire tipo ventana, en bombas de calor, acondicionadores de aire de edificios comerciales y en grandes sistemas de refrigeracin industrial; y ofrece una fuerte competencia al amoniaco. El R-502: es el refrigerante dominante que se usa en los sistemas de refrigeracin comerciales como los de los supermercados debido a que permite bajas temperaturas en evaporadores, mientras opera en una sola etapa de compresin.10Refrigeracin.Sistemas de bombas de calor.Tanto la capacidad como la eficiencia de una bomba de calor, disminuyen de manera significativa a temperaturas bajas. Por consiguiente, la mayor parte de las bombas de calor que utilizan al aire como fuente requieren un sistema de calentamiento suplementario como son los calentadores de resistencia elctrica, o un horno de gas o petrleo.

11Sistemas innovadores de refrigeracin por compresin de vapor.Refrigeracin.El ciclo simple de refrigeracin por compresin de vapor, es el ms utilizado y el ms adecuado para la mayor parte de las aplicaciones de refrigeracin. Los sistemas de refrigeracin por compresin de vapor ordinarios son simples, econmicos, confiables y prcticamente libres de mantenimiento.Sin embargo, en grandes aplicaciones industriales, la eficiencia, no la simplicidad es lo que ms importa. Tambin en algunas aplicaciones, el ciclo simple de refrigeracin por compresin de vapor es inadecuado y necesita modificarse.

12Refrigeracin.Sistemas de refrigeracin en cascada.Un ciclo de refrigeracin en cascada consiste en efectuar el proceso de refrigeracin por etapas, es decir, tener dos o ms ciclos de refrigeracin que operan en serie.Un ciclo de refrigeracin en cascada de dos etapas se conecta por medio de un intercambiador de calor en medio, el cual sirve como el evaporador para el ciclo superior (ciclo A) y como el condensador en el ciclo inferior (ciclo B).

13Sistemas de refrigeracin por compresin de mltiples etapas.Refrigeracin.El sistema de refrigeracin por compresin de mltiples etapas, es cuando el fluido utilizado por todo el sistema de refrigeracin en cascada es el mismo, el intercambiador de calor entre las etapas puede sustituirse por una cmara de mezclado (llamada cmara de vaporizacin instantnea), puesto que tiene mejores caractersticas de transferencia de calor.

14Refrigeracin.Sistemas de refrigeracin de propsito mltiple con un solo compresor.Esto puede lograrse utilizando una vlvula de estrangulamiento independiente y un compresor por separado para cada evaporador que opere a temperaturas diferentes. Sin embargo, un sistema de esas caractersticas ser voluminoso y quizs antieconmico. Un planteamiento ms prctico y econmico sera enviar todos los flujos de salida de los evaporadores a un solo compresor, y dejar que ste maneje el proceso de compresin para el sistema completo.

15Refrigeracin.Licuefaccin de gases.A temperaturas superiores al valor del punto crtico, una sustancia existe nicamente en la fase gaseosa. Las temperaturas crticas del helio, hidrgeno nitrgeno (tres gases licuados que se usan comnmente) son 268, 240 y 147C, respectivamente. Por lo tanto, ninguna de estas sustancias existir en forma lquida en condiciones atmosfricas. Adems, las bajas temperaturas de esta magnitud no se obtienen con tcnicas ordinarias de refrigeracin.

16Ciclos de refrigeracin a gas.Refrigeracin.El gas se comprime durante el proceso 1-2. El gas a presin y temperatura altas en el estado 2 se enfra despus a presin constante hasta T0 al rechazar calor hacia los alrededores. Esto es seguido por un proceso de expansin en una turbina, durante el cual la temperatura del gas disminuye hasta T4. Por ltimo, el gas fro absorbe calor del espacio refrigerado hasta que su temperatura se eleva hasta T1.

17Sistemas de refrigeracin por absorcin.Los Sistemas de Refrigeracin se encargan de la extraccin de calor, provocando que durante la ausencia de calor se produzca fro. Un sistema de refrigeracin debe lograr trasladar el calor de un lugar a otro, de manera que, el lugar que tenia calor, al sustraerle el clima se enfre. Refrigeracin.

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