Refrigeración Balance Termodinámico
El arte de la refrigeración basado en el hielo natural es muy antiguo y se practicó mucho antes de construirse cualquier máquina térmica. Hay escritos chinos, anteriores al primer milenio A.C. que describen ceremonias religiosas para llenar en invierno y vaciar en verano sótanos de hielo. Los antiguos romanos utilizaban el hielo de los Apeninos, y según Las mil y una noches, en la Edad Media caravanas de camellos transportaban hielo desde el Líbano a los palacios de los califas en Damasco y Bagdad.
La primera máquina de refrigeración continua realmente operativa fue la construida en 1874 por Carl Ritter von Linde (Berndorf 1842 - Munic 1934 ). William Hampson y Carl von Linde presentaron de forma independiente la patente del ciclo en 1895, que se comercializó por General Electric hasta 1927. Actualmente los refrigeradores domésticos son modelos más prácticos y amigables con el ambiente, y funcionan a través de un sistema de compresión de gas.
Balance Termodinámico de Ciclo de Refrigeración
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| Publicada 21/5/16 Academia Térmicas ESIME AZC. Derechos Reservados Prof: Jesús Reyes Z |
El ciclo de refrigeración por compresión de vapor es el que más se utiliza en refrigeradores, sistemas de acondicionamiento de aire y bombas de calor. Se compone de cuatro procesos.
Balance de energía en partes principales
2-3 Rechazo de calor a presión constante en el condensador.
3-4 Estrangulamiento isoentálpico en la válvula termostática de expansión.
4-1 Absorción de calor a presión constante en el evaporador (efecto refrigerante).
Los refrigeradores son máquinas cíclicas y los fluidos de trabajo utilizados en los ciclos de refrigeración se llaman refrigerantes ( se pueden descargar las propiedades termodinámicas de algunos refrigerantes al final en los enlaces correspondientes).
En el ambiente de la refrigeración, El calor que se retira en el evaporador, se conoce como la capacidad de enfriamiento del equipo, y usualmente se emplea la tonelada de refrigeración (TR) como una medida de esta capacidad, cuyo equivalente en kW es.
Los equipos mas usuales que vemos a diario, es el refrigerador domestico y los equipos de acondicionamiento de aire para casas habitación en el siguiente vídeo podemos ver como funcionan estos equipos.
Otra máquina que transfiere calor de un medio de baja temperatura a otro de alta temperatura es la bomba de calor. 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 baja temperatura, en tanto que el de una bomba de calor es mantener un espacio caliente a temperatura alta.
El desempeño de los refrigeradores y las bombas de calor se expresa en términos del coeficiente de operación. (COP), definido como.
En el ambiente de la refrigeración, El calor que se retira en el evaporador, se conoce como la capacidad de enfriamiento del equipo, y usualmente se emplea la tonelada de refrigeración (TR) como una medida de esta capacidad, cuyo equivalente en kW es.
1TR = 3.517 kW
1TR = 12000 BTU/hr
1TR = 3024 kCal/hr
En el siguiente vídeo, se muestra como trabaja el ciclo de refrigeración por compresión de vapor y la función que tiene cada uno de los componentes.
Refrigerador domestico
Mini Split
Los equipos mas usuales que vemos a diario, es el refrigerador domestico y los equipos de acondicionamiento de aire para casas habitación en el siguiente vídeo podemos ver como funcionan estos equipos.
Otra máquina que transfiere calor de un medio de baja temperatura a otro de alta temperatura es la bomba de calor. 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 baja temperatura, en tanto que el de una bomba de calor es mantener un espacio caliente a temperatura alta.
El desempeño de los refrigeradores y las bombas de calor se expresa en términos del coeficiente de operación. (COP), definido como.
El funcionamiento de una bomba de calor lo podemos ver en el siguiente vídeo.
Bomba de calor
Downloads de refrigerantes.
Tablas de propiedades termodinámicas de refrigerantes en pdf, para descargar la tabla, da click en el refrigerante deseado.
R134A
R404A
R410A
R22
R717(NH3 saturado)
R717(NH3 recalentado)
Diagramas presión entalpía de refrigerantes en pdf, para descargar el diagrama P-h, da click en el refrigerante deseado.
R134A
R404A
R410A
R22
R717(NH3 saturado)
R717(NH3 recalentado)
Diagramas presión entalpía de refrigerantes en pdf, para descargar el diagrama P-h, da click en el refrigerante deseado.
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