Ciclo Basico de Refrigeracion

LABORATORIO N 1 CICLO BÁSICO DE REFRIGERACIÓN

1) OBJETIVOS 

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Identificar los componentes principales y secundarios del sistema básico de refrigeración. Determinar el coeficiente de performance del sistema. Comparar el coeficiente de performance en diversas condiciones de funcionamiento.

HERRAMIENTAS Y EQUIPO 1. Módulo de refrigeración. 2. Termómetro digital

MATERIALES Y/O PROBETAS  

Diagrama de Molliere Sw CoolPack

2) FUNDAMENTO TEÓRICO El ciclo básico de refrigeración consta de 4 puntos que son evaporación compresión, condensación, control y expansión.

Evaporación En la etapa de evaporación el refrigerante absorbe el calor del especio que lo rodea y por consiguiente lo enfría. Esta etapa tiene lugar en un componente denominado evaporador, el cual es llamado así debido de que en el refrigerante se evapora y cambia de líquido a vapor.

Compresión Después de evaporarse el refrigerante sale del evaporador en forma de vapor a baja presión, pasa al compresor en donde se comprime incrementando su presión (este aumento de presión es necesario para que el gas refrigerante cambie fácilmente a líquido y lo bombea asía la etapa de condensación).

Condensación La etapa de condensación del ciclo se efectúa en una unidad llamada “condensador” que se encuentra localizado en el exterior del espacio refrigerado.  Aquí el gas refrigerante a alta presión y alta temperatura, rechaza calor asía el medio ambiente (es enfriado por una corriente de agua o de aire), cambiando de gas a liquido frio y a una alta presión.

Control y expansión Esta etapa es desarrollada por un mecanismo de control de flujo, este dispositivo retiene el flujo y expansiona al refrigerante para facilitar su evaporación posterior. Después de que el refrigerante deja el control del flujo se dirige al evaporador para absorber calor y comenzar un nuevo flujo.

Ciclo de refrigeración

COMPONENTES PRINCIPALES 1. Compresor  La tarea del compresor es aumentar la presión del vapor recalentado que viene del evaporador para que más tarde pueda condensar se por medio de un fluido normal como agua o aire. La presión de descarga (presión de condensación) se determina por el medio que se utilice en el condensador (agua/aire). La presión de condensación no se determina con el compresor. La capacidad del compresor  normalmente se controla con la presión de aspiración. El control de capacidad se puede realizar cargando y descargando cilindros o controlando las revoluciones de un motor eléctrico. En plantas pequeñas el compresor se controla con el termostato, sin ningún control de capacidad. Tipos de compresores: Compresores herméticos - Pistón - Rotativos - Scroll (Caracola) - Centrífugos Tornillo Compresores abiertos - Pistón - Centrífugos - Tornillo Compresores semiherméticos - Pistón - Centrífugos  – Tornillo

2. Evaporador  La tarea principal del evaporador es enfriar el medio a la temperatura deseada. Cuando el refrigerante está pasando por el evaporador este utiliza el calor del fluido en su alrededor para cambiar de estado pasando a vapor. Este es el “efecto de enfriamiento”, y por esto se dice que la tarea del evaporador es enfriar algo. Normalmente el flujo de los fluidos es en contracorriente. Las aletas del evaporador al aumentar significativamente la superficie de transmisión de calor, hacen que éste sea más efectivo. Para asegurar una eficiencia y capacidad de enfriamiento del evaporador alto, es necesario re a li zar desescarches cada cierto tiempo.

3. Condensador / Recipiente El condensador es un intercambiador de calor donde el calor del evaporador y compresor se elimina del sistema de refrigeración. En el condensador el calor del gas de descarga se cede al agua, aire o a una combinación de ambos (evaporaditos).

4. Válvula de expansión La tarea de la válvula de expansión termostática (TEV) es suministrar al evaporador la cantidad correcta de refrigerante en cada momento. Esto asegura que el refrigerante se evapora y el vapor tiene un recalentamiento adecuado cuando deja el evaporador. Por lo tanto aseguramos que el evaporador esté trabajando óptimamente y sal e líquido del evaporador hacía el compresor. Una válvula TEV está diseñada para un refrigerante específico. La válvula TEV es un controlador proporcional, lo cual significa que el recalentamiento es mayor cuando la válvula tiene una apertura mayor.

Componentes principales

También posee otros dispositivos secundarios como son:     

Tanque recibidor  El visor  Válvulas de cierre Filtro secador  Termostato

3) PLAN DE TRABAJO: 1. Identificar los componentes principales y secundarios del sistema de refrigeración y anotar en la hoja de resultados los datos de palca o especificaciones de cada uno.

2. Verificar que la válvula de acceso al dispositivo de expansión esté abierta y la del tubo capilar cerrada.

3. Poner en funcionamiento el sistema (módulo) siguiendo la secuencia: a) b) c) d)

Poner en “On” el interruptor principal Prender el ventilador del condensador  Prender el ventilador del evaporador  Prender el compresor del sistema

4. Esperar aproximadamente 5 minutos y observar los manómetros de alta y baja. Anote los datos cuando estas presiones se estabilicen.

5. Medir las siguientes temperaturas: a) Del condensador  b) Del medio ambiente c) De la salida del compresor  d) Del evaporador  6.  Apagar el sistema siguiendo la secuencia inversa del paso 3.

7. Cerrar la válvula de acceso de expansión y abrir la válvula de acceso al tubo capilar.

8. Repetir los pasos 3 al 6. 9. Dibujar el ciclo básico de refrigeración con los datos obtenidos para cada dispositivo de expansión ( Válvula de expansión y tubo capilar)

10. Comprobar los valores con aquellos obtenidos del diagrama de Moliere del refrigerante R134a y compárelos con los obtenidos con el sw CoolPack.

BIBLIOGRAFÍA: 

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Manual de Refrigeración Copeland. ARI Manual de Refrigeración Y Aire Acondicionado, México Prentice Hall Hispanoamérica S.A. 1987